天津地铁6号线已施主体结构渗漏水治理方案311详解.docx
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天津地铁6号线已施主体结构渗漏水治理方案311详解
天津地铁6号线已施主体结构及区间隧道
渗漏水通病治理方案
编制：
审核：
批准：
天津市地下铁道集团第三建管中心
2015-2-10
1.
编制依据
（1）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
（2）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999（2003版））
（3）《混凝土强度检验评定标准》（GBJ50107-2010）
（4）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）
（5）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
（6）《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）
（7）现场踏查情况
2.工程概况
天津地铁6号线北起大毕庄，南至海河教育园区，沿线经东丽区、河北区、红桥区、南开区、河西区、西青区和津南区七个行政区。
途经金钟路、金钟河大街、中山北路、北站、南口路、西站、西青道、红旗路、红旗南路、宾水西道、宾水道、乐园道、尖山路、五号堤路、绥江道、友谊南路、渌水道、微山路、微山南路、双港新家园及北洋高职园。
覆盖大毕庄新家园、金钟河大街商业区、民权门居住区、中山北路商业区、北站集散区域、小王庄居住区、西站枢纽集散区域、长江道居住区、天拖居住区、水上公园、体育馆、文化中心、友谊南路商业和住宅区域、梅江居住区、双港新家园、北洋高职园等大的客流集散点。
目前部分标段主体结构及区间隧道已完工，根据初步对车站及区间现场调查，部分工点存在不同程度的主体结构渗漏现象。
地铁内长期存在渗漏水会对地铁结构及后续运营带来一系列的影响，同时装修及设备安装完成后再治理漏水难度将增大，故需要提前对渗漏部位进行治理。
3.渗漏水情况调查
（1）车站主体结构渗漏水情况
根据渗漏水部位及性质，主体结构渗漏情况分为以下几类：
1）降水井、构造柱等临时结构与底板交界面漏水；
2）穿墙（板）套管渗漏；
3）结构构造缝、施工缝漏水；
施工缝渗漏构造缝渗漏
4）结构混凝土裂缝渗漏水
底板裂缝渗漏混凝土缺陷渗漏
顶板裂缝渗漏
5）结构表面湿渍
表面湿渍
（2）区间隧道渗漏水
1）管片接缝渗漏水
环向接缝渗漏纵向接缝渗漏
2）吊装孔渗漏水
吊装孔渗漏
3）端头井接头钢环处渗漏
井接头处渗漏
4.总体思路
根据现场实际情况及设计要求，渗漏水治理原则如下：
（1）渗漏治理的设计和施工应遵循“以堵为主，堵防结合，因地制宜，综合治理”的原则。
（2）渗漏必须以不损害结构耐久性为前提，优先选用对结构损伤最小的方案。
对混凝土结构裂缝的治理必须采取结构补强措施，修补部分应满足结构设计的要求。
（3）堵漏材料优先选择水泥系无机材料，先采用水泥系浆液封堵股、线状水，再采用化学浆液封堵滴、渗水。
（4）渗漏水治理顺序应先治理股、线状水，再治理渗滴水，然后治理施工缝渗漏水，管片接缝渗漏水、最后为衬砌表面湿渍。
（5）渗漏治理的防水堵漏材料和施工质量是决定治理效果的关键环节，材料供应单位、专业施工单位必须是地铁集团认可的合格单位。
渗漏水治理总体思路与方法：
（1）针对施工缝渗漏水进行注浆封堵。
使用取芯钻机钻透结构墙，超细水泥加固结构后松散地层，封堵出水点和汇水通道；形成止水帷幕；对结构背后空隙封堵注浆，封闭渗漏水通道，堵水后如仍有湿渍，注入抗渗结晶材料浆，环氧树脂补强，最后涂抹防水涂料。
（2）对变形缝治理，使用取芯钻机钻透结构墙，先注浆超细水泥，其次注入抗渗结晶材料，漏水封堵完成后，注渗透结晶注浆材料，道桥密封膏浆液进行嵌缝处理。
（3）对混凝土缺陷部位进行注入抗渗结晶材料堵水，环氧树脂补强，然后涂抹水泥基渗透结晶防水涂料。
（4）对结构表面的局部渗漏采用注入抗渗结晶材料浆，环氧树脂补强和涂抹防水涂料的方法进行封堵。
（5）对管片接缝渗漏，水量较小时，对接缝进行注浆封闭处理，水量较大时，对管片吊装孔进行钻孔，打穿管片至迎水面，通过吊装孔对区间结构外部进行注浆，先注超细水泥浆液，漏水封堵后，然后注入化学浆料进行填充补强，最后涂抹水泥基渗透结晶材料。
（6）对管片裂缝、吊装孔漏水，注入抗渗结晶材料堵水，然后注入渗透结晶注浆材料及环氧树脂，吊装孔用水泥基渗透结晶材料封堵。
5.地铁车站渗漏水治理方案
针对以上几种裂缝及渗漏情况，按照渗漏水性质及治理方法，及车站防水等级的要求，按照保证结构的整体美观性和不破坏结构的整体质量原则，制定如下几种渗漏水治理方案：
（1）降水井、构造柱等临时结构与底板交界面漏水治理
（2）穿墙（板）套管渗漏治理
（3）车站构造缝、施工缝渗漏治理
（4）混凝土裂缝、混凝土孔洞渗漏治理
（5）墙面表面湿渍治理
5.1降水井、构造柱等临时结构与底板交界面漏水治理
（1）清理：
详细检查、分析渗漏情况，清理干净需要施工的区域，凿除混凝土表面析出物，确保表面干净、润湿。
（2）钻孔引流：
使用电钻沿漏水处进行钻孔，钻头直径为25mm，钻孔角度宜≤45。
钻孔深度必须穿过裂缝，使水流从钻孔中排出。
（3）安装注浆导管：
在钻好的孔内安装导管，使其周围与钻孔之间无空隙，不漏水。
（4）封缝：
将洗缝时出现渗水的裂缝表面用堵漏灵进行封闭处理。
（5）注浆：
注浆顺序可从一端开始，单孔逐一连续进行。
注浆压力为0.5～1.0MPa。
首先采用超细水泥浆材注浆，使漏水减小或消失，然后注入渗透结晶注浆材料浆液封堵细微渗水通道，最后注入环氧树脂补强。
（6）拆嘴：
注浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外露的注浆嘴。
清理干净已固化的溢漏出的浆液。
（7）封口：
用堵漏灵进行注浆口的修补、封口处理。
降水井、构造柱等临时结构与底板交界面漏水治理示意图
5.2穿墙（板）套管渗漏治理
1、当预埋件与墙板之间空隙较小，管件周边轻微渗漏时，采取的处理方法为：
首先沿着管周边剔成深50~80mm环形沟槽，清除预埋件锈蚀，并用清水冲刷干净。
根据渗漏位置预埋引水管及注浆针头，然后填塞双组份聚硫密封膏，分层抹压环氧水泥砂浆和渗透结晶材料，然后通过引水管灌注超细水泥浆液，通过注浆针头注入环氧树脂。
渗漏处理完毕后在管道外250mm范围涂刷防水涂料。
2、当预埋件与墙板之间空隙较大，管件周边渗漏较大时，可以在第一步处理方法基础上，增加埋设预制遇水膨胀止水胶条。
穿墙（板）套管渗漏治理示意图
5.3结构施工缝渗漏水治理
施工缝渗漏水治理时，通过钻穿主体结构，注入超细水泥浆液和抗渗结晶水泥浆液进行裂隙封堵，再沿裂缝钻斜孔，注入渗透结晶注浆材料对渗水处进行封堵，水流封堵后环氧树脂补强。
注浆结束后对施工缝区域涂抹渗透结晶涂料提高结构抗渗能力。
施工步骤及工艺如下：
（1）剔槽：
沿施工缝两侧开凿出宽50mm的沟槽，清理表面，并用清水冲刷干净。
沿施工缝进行钻孔，预埋注浆导管。
小导管安装完成后，用与结构同等标号的混凝土进行回填，恢复墙面。
（2）沿施工缝每隔300～800mm钻孔，孔深以打穿结构，不破坏防水板为准，并安设φ32mm的注浆钢管，管长30～50cm，采用双快水泥或超细水泥填充料固定注浆管，待水泥达到强度后，连接好管路和注浆泵，首先压注超细水泥，其次注入抗渗结晶材料，然后注入渗透结晶浆液，注浆压力为2～3MPa。
小导管钻孔注浆施工图
（3）在渗漏水部位，沿缝两侧钻斜孔，安设止水针头，钻孔深度5～10cm，止水针头直径为φ10cm。
孔距0.2～0.5m。
止水针头安设完毕后压注浆液，注浆顺序是从周边无水区向中间渗水部位推进，注浆压力0.4～1MPa。
注浆完成后，割掉管嘴，并进行表面打磨治理，涂抹渗透结晶涂料。
施工缝斜孔注浆示意图
（4）对预埋注浆管进行骑缝注浆，注浆材料为渗透结晶材料。
5.4结构构造缝（沉降缝、变形缝、伸缩缝）渗漏治理
结构构造缝（沉降缝、变形缝、伸缩缝）渗漏治理可采用注浆工法及溶模工法。
溶模工法:
先凿除变形缝两侧砼至原止水带位置，将可溶泡模止水带安装在沉降缝处，然后重新浇筑变形缝两侧砼，浇筑前刷新旧砼界面剂，保证新旧砼搭接处不渗漏。
到有一定强度后，沿预留管路注溶液，溶解止水带泡模模型，并用清洗液进行冲洗，然后沿预留管路注止水带溶液，溶液凝固后形成新的止水带，此止水带遇水膨胀。
示意图如下：
注浆工法施工步骤及工艺如下：
（1）对于构造缝的渗漏水，首先在构造缝周边施做注浆孔，注浆孔深度以不打穿围护结构为准。
采用小导管注浆，以封堵缝后面的来水通道。
小导管注浆施工工艺同施工缝渗漏治理。
变形缝小导管注浆示意图
底板小导管现场施工图
（2）小导管注浆完成后，对原有缝进行掏槽，掏槽深度30公分，掏槽过程中不要损坏原有钢边止水带，再用沥青木丝板进行嵌缝处理。
嵌缝完成后采用注化学材料的方式钻孔注浆,注入渗透结晶浆液。
钻孔直径φ14mm，钻孔斜交入止水带后部位置，钻孔间距20～30cm。
变形缝化学浆液充填示意图
5.5结构裂缝漏水的治理
5.5.1顶板裂缝的治理
（1）需结构补强的有明显滴漏的贯穿裂缝
较大渗漏，即有明水渗出，渗漏水有一定压力，需要补强的结构贯穿裂缝采用斜孔注浆堵漏处理。
注浆材料为渗透结晶注浆材料，等水封堵后，注入环氧树脂补强，最后涂抹防水涂料。
（2）微渗及局部湿渍治理
有明水渗出，但无压力，不成线流，微渗采用斜孔注浆方式处理，局部湿渍采用骑缝钻孔注浆方式处理。
注浆压力0.2-1Mpa，注浆材料为环氧树脂，最后涂抹防水涂料。
5.5.2侧墙裂缝渗漏治理
参照顶板治理方案，采用斜孔截取裂缝，并灌注超细水泥材料，环氧树脂补强，最后涂抹防水涂料。
5.5.3底板裂缝渗漏治理
车站底板的按照渗漏量分为明水渗漏和局部湿渍渗漏。
可参照顶板治理方案治理。
5.6表面湿渍的治理
混凝土表面的湿渍主要采用注入渗透结晶材料，渗透结晶注浆材料、环氧树脂补强和涂抹防水涂料的方法进行治理。
（1）针对混凝土内部的缺陷和表面的渗漏水及蜂窝麻面的程度，进行钻孔注入渗透结晶材料或渗透结晶注浆材料浆液，提高混凝土密实度和抗渗能力，达到堵水、降低渗透系数和对混凝土薄弱部位进行补强的目的。
采用电钻钻孔，钻孔间距为20～50cm，注浆孔的直径为φ10～15mm，安装10～15cm长的止水针头进行注浆。
最后注入环氧树脂进行补强。
（2）注浆后对湿渍范围涂抹渗透结晶防水涂料进行处理，施工工艺如下：
1）将湿渍范围内混凝土清理干净，并用钢丝刷、打磨机将表面打磨粗糙以后，用水洗净，待表面潮湿后进行处理。
2）将渗透结晶防水涂料按一定比例加水配制，并混合均匀，调成浆体。
3）防水涂料应做到随混合随使用，搅拌好的涂料从加水时计算，宜在25分钟以内用完，在施工过程中应不时的搅拌，并严禁向已经混合好的涂料里另外加水。
4）涂抹时用半硬的鬃毛刷子或尼龙刷子将渗透结晶涂料采用圆形涂抹方法，均匀涂在混凝土表面，一次涂抹的厚度不宜大于2mm，涂刷范围应超过湿渍边缘30cm，涂料用量应控制在0.8～1.0kg/m2。
5）待表面的涂层初凝并达到一定强度以后，立即洒水进行养护，每天的洒水的次数不小于3次，养护时间不小于7天。
6.区间隧道渗漏水治理
根据调查，区间结构渗漏缺陷情况主要是：
（1）管片连接缝渗漏水；
（2）管片表面湿渍及吊装孔渗水；
（3）区间隧道与车站接头渗漏的治理。
6.1区间管片接缝渗漏水治理
水量较大时，对管片吊装孔进行钻孔，打穿管片至迎水面，通过吊装孔对区间结构外部进行注浆，先注超细水泥浆液，漏水封堵后，然后注入化学浆料进行填充补强。
最后在表面采用抗渗结晶涂料进行涂抹。
根据渗漏缝的环、纵方向，施工步骤如下：
1）清理管片的嵌缝槽及环、纵缝；
2）采用弹性环氧胶泥进行嵌缝处理；
3）对仍有渗漏的管片进行环箍套拱处理。
6.2表面湿渍及吊装孔的治理
（1）管片表面的湿渍可进行环箍套拱处理。
（2）对湿渍范围涂抹渗透结晶防水涂料进行处理，施工工艺如下：
1）将湿渍范围内混凝土清理干净，并用钢丝刷、打磨机将表面打磨粗糙以后，用水洗净，待表面潮湿后进行处理。
2）将渗透结晶防水涂料按一定比例加水配制，并混合均匀，调成浆体。
3）防水涂料应做到随混合随使用，搅拌好的涂料从加水时计算，宜在25分钟以内用完，在施工过程中应不时的搅拌，并严禁向已经混合好的涂料里另外加水。
6.3区间隧道与车站接头渗漏的治理
区间隧道与车站接头渗漏包括井接头、井接头与管片交接处以及靠近出入洞口的若干环管片。
一、对渗漏较多的接缝，应当通过吊装孔注浆堵漏，注浆材料采用超细水泥单液浆，然后注入环氧树脂。
二、当接头处整体渗漏较严重时，在管片吊装孔部位进行钻孔，注入超细水泥封堵漏水，然后注入环氧树脂进行补强。
水量减小后，进行进行环箍套拱处理。
管片吊装孔部位钻孔注浆示意图
7.注浆参数
注浆参数表
序号
参数名称
参数值
备注
1
超细水泥单浆凝胶时间
30min～1h
根据现场情况调整
2
抗渗结晶水泥单液浆
30min～50min
根据现场情况调整
3
注浆终压（MPa）
2～3MPa
回填注浆
4
注浆终压（MPa）
0.4～1MPa
化学注浆
5
注浆速度（L/min）
1～10L/min
6
钻孔间距（小导管注浆）
1.0～1.5m
水泥材料
7
钻孔间距（化学浆液）
0.2～0.5m
化学系材料
8.材料配比
（1）水泥类配比
水泥系注浆材料配比表
序号
浆液名称
原材料
水灰比
备注
1
普通水泥单液浆
普通硅酸盐水泥
0.6:
1～1:
1
Po32.5
2
超细水泥单液浆
中岩超细水泥
0.8:
1～1:
1
技术指标
1.外观:
灰色粉末
比重:
3Kg/dm3
气味:
无
毒性:
无
比表面积：
≧600、800m2/kg
中位粒径D50：
≦10、5µm
2.标准试验条件下的性能指标
凝结时间：
初凝2h；终凝8h
抗折强度：
3d≥8.5MPa;28d≥11.2MPa
抗压强度：
3d≥41.1MPa;28d≥62.1MPa
2
抗渗结晶水泥
塞力斯-CCCW型渗透结晶水泥
0.6:
1～1:
1
固化后在混凝土结构表面形成刚性附着涂层,涂层中含有的活性化学物质通过渗透水载体向混凝土内部渗透,催化混凝土中的硅酸盐产生不溶于水的结晶体,填充和堵塞毛细孔隙和微细裂隙,从而使混凝土致密。
可以封堵0.4mm以下的裂缝。
（2）环氧树脂浆液配比
环氧树脂浆液配比表
材料名称
环氧树脂（g）
731（g）
501（g）
数量
100
25～35
10～20
环氧树脂浆液配制方法为：
先将环氧树脂用稀释剂稀释，然后加入固化剂，搅拌均匀后，并在两个小时内用完。
（3）环氧树脂砂浆配比
环氧树脂砂浆配比表
材料名称
环氧树脂（g）
731（g）
501（g）
砂子（g）
水泥（g）
数量
200
40～60
30～40
600
300
（4）其他用料配比
刮抹料的配比为：
水泥:
细砂:
水=1:
2:
0.35搅拌成腻子使用；
调色料配比为：
水泥:
白水泥:
107胶=5:
3:
1调配成水泥浆使用。
9.堵水过程及堵水后可能出现的问题
堵水过程及堵水后可能出现以下问题：
（1）在渗漏水治理过程中，可能导致水在结构背后串流，原来没有水的结构薄弱部位、施工缝、变形缝可能出现滴水、流水或射水，需反复进行注浆；
（2）可能导致水压力增大和结构变形，需对渗漏水治理部位附近的结构进行严格监测，实现信息化施工，保证安全；
（3）由于注浆部位埋深大，水源丰富，土体为粉细砂层，钻孔过程中要防止发生涌水涌砂险情，必须在小导管钻孔前安装防突装置。
10.质量保证措施
（1）应严格按照设计参数进行钻孔，钻孔孔位及角度偏差符合相关技术规定，若确因现场条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时应进行补孔。
（2）化学注浆材料应满足设计要求，严禁使用过期的材料，必要时进行检验。
（3）浆液配比应符合设计要求。
（4）水泥系浆液应搅拌均匀，搅拌时间为3～5分钟，在1小时内用完。
化学浆液一次配比不应超过5Kg，搅拌时间不应小于3分钟。
一经配置后应立即使用，以防浆液凝结无法注入。
未搅拌均匀或已沉淀的浆液严禁使用。
（5）注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，必要时可通过调换浆液、调整浆液配比等方法来控制注浆效果。
（6）注浆过程中压力突然升高，应及时查找原因，进行处理。
（7）当注浆泵发生故障时，应立即进行维修或换上备用泵继续注浆。
（8）注浆过程中，应保持注浆管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。
（9）为了便于检查浆液材料是否按设计要求正确进行调制，应配备秒表、粘度计、PH计、比重计、量筒和烧杯等器具。
（10）严格进行注浆效果检查评定，符合设计要求时才能结束注浆作业。
必要时，应进行补孔注浆。
（11）化学注浆泵使用完毕后，应该用丙酮溶液清洗三遍，并将第一遍清洗使用过的丙酮溶液回收到固定的容器中，密封保存。
第二遍和第三遍清洗使用过的丙酮溶液收集到另一固定的容器中，以备下次使用。
11.安全保证措施
11.1孔口防涌、突装置
小导管钻孔前，必须首先施作孔口防突装置，安装孔口管和闸阀，防止出现突然的涌水涌砂。
钻孔过程中,应严密监视孔口水量大小、颜色及涌出物的性状，出现异常立即停钻注浆，关闭闸阀，封堵管口。
孔口管装置如图5所示。
施工方法为：
钻机定位后，先钻孔径Ф60mm孔口，孔深50cm，往孔内充填锚固剂，然后将孔口管顶入，待孔口管锚固后，再安全钻设孔径Ф40mm孔到设计深度。
孔口管防突装置示意图
11.2应急抢险措施
本工程位于地下，土质松软，水量丰富，在水压的作用下易发生涌水涌泥，施工风险较大，施工过程中应该考虑各种应急状况。
可能出现的应急状况有：
防突装置失效、钻杆卡住、小导管安装困难、侧墙收敛及底板隆起。
（1）孔口管装置失效应急处理：
当孔口管闸阀失效时，可在管口钉入大木楔快速封堵，然后安装新闸阀，并注浆；当法兰盘被破坏，出现缝隙，关闭闸阀控制不了涌水涌泥时，可采取在缝隙处钉入木楔子及棉纱的方式封堵涌水。
处理方法如图6：
防突装置失效处理示意图
（2）卡钻处理：
钻孔过程中，当已钻透含水土层，准备退钻注浆出现卡钻现象时，应先把孔口外钻杆卸下，接长孔口管，安装闸阀并注浆封堵。
（3）小导管安装困难：
当出现成孔不直或塌孔导致小导管安装困难时，采用气胀式单环止浆塞进行注浆处理。
止浆塞结构示意图如下：
气胀式单环止浆塞结构示意图
（4）侧墙收敛及底板隆起处理：
注浆期间，在注浆影响区域内应设置量测收敛和位移等监测项目，防止注浆压力过大对既有结构造成危险，在边墙及底板预留一定量的小导管充当泄压孔，用以泄压保证安全。
当出现侧墙收敛过大甚至开裂的风险时，应打开泄压孔，在收敛过大部位架设方木或钢管对撑，用千斤顶施加轴力。
当出现底板隆起现象时，采取打开泄压孔泄压的方式处理。
现场应准备好方木或者钢管撑数根，以及千斤顶备用。
（5）应在现场配备5.5kw潜水泵两台及足量砂袋，以防止突水涌泥。
（6）现场还应当配置消防物资，应在现场放置灭火器两台，配备防毒口罩。
（7）抢险物资材料包括：
棉纱、油脂、铁锤、钢钎、木楔子、备用闸阀、法兰盘、变径接头（用于连接孔口管、闸阀及闸阀、注浆管）、灭火器、千斤顶、方木、水泵、沙袋等。
11.3施工安全措施
（1）应充分了解各种化学成分的性质及有关条例，使用低毒性的化学浆材，加强施工管理，防止其污染环境和危害人身健康。
（2）化学注浆设备的安装地点，应不影响周围环境，非施工人员要禁止入内。
必要时周围应围上薄板等。
（3）注浆管路及连接件需采用耐高压装置，当压力上升时，要防止管路连接部位爆裂伤人。
（4）从注浆孔周围涌出的浆液和冲洗设备排出的废液，不能直接排入水沟，应集中在水槽里，根据条例规定的排放水标准进行处理。
（5）装过化学注浆材料的空袋（罐）等要注意保管，严防残留物流出。
（6）由于化学浆液具有腐蚀性，个别还有低毒性、易燃性和易爆性，在进行化学注浆施工时，应穿劳动防护服，戴特制橡胶手套、眼罩和防毒口罩，严禁吸烟，并远离焊接地点和火源。
（7）化学注浆施工时，需加强通风，在缺氧的条件下，作业人员可能出现头晕、头疼现象，此时应更换人员，出现不良反应的人员应到通风良好的地方休息、调整。
（8）施工中要经常注意周围环境的变化，尤其孔口管周围混凝土的稳定性，施工段周围要坚持巡视，观察有无意外情况的发生，如有异常，立即停止注浆，进行处理。
（9）化学注浆结束后，应用水泥浆液把所有的注浆孔都封上，并用丙酮或其他清洗剂、溶剂清洗化学注浆泵，及管路。
（10）注意机械使用、保养、维修，注意用电安全，经常进行检查杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。
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