地下工程中混凝土渗漏的原因与处理方法的探讨
——广州地铁1号线车站、区间的渗漏整治

    随着交通、能源、城市建设日益向地下、空间纵深发展，地下工程渗漏问题及其危害性也愈来愈引起建设者的注意，如地下铁道、隧道、水电站厂房等。因为这类工程与一般房屋建筑物的地下室渗漏不同，它们深埋地下，绝大多数承受一定的水头压力，甚至整个建筑物全部在地下水位以下。其渗漏情况不仅与地下工程本身的质量有关，而且与地下水特征密切相关，如水压水位、水源(地表水、河流、生产、生活上下水管道)、周边土质的透水性等。因此，长时间大量的渗水、漏水，不仅影响结构自身的安全稳定，甚至会造成周边其他建筑物的不均匀沉降，危害性很大。
  一、地下工程混凝土产生渗漏的状况及其原因
  根据在建的广州地铁l号线区间、车站渗漏情况，按其部位来分，有如下几种：
  1．变形缝的渗漏
  表现为止水带或嵌缝胶与两侧混凝土粘结不牢固，或因两侧混凝土振捣不密实，施工后水从该处渗漏。
    2．施工缝渗漏
    表现为前浇筑混凝土面未按规定进行凿毛冲洗，存在浮浆、泥垢，或振捣不够和浇筑过程中产生离析而渗漏水。止水带施工安装不当亦是施工缝漏水的普遍原因。
    3．裂缝渗漏
    表现为因结构受力、温度应力或混凝土收缩所致的建筑物墙体、板出现裂缝，引起渗漏，这类裂缝的产生与广州的气候条件有关，高温、日晒、骤雨、温差变化大对于大体积混凝土浇筑很不利。同时，由于普通混凝土早期抗拉强度低，水化热高，水灰比大，温度收缩和徐变较大，混凝土早期产生的水化热不能及时、有效地散发，导致内外温差较大，产生冷缝和失水造成的干缩裂缝。其中，底板和内衬墙在约束条件下不均匀产生的干缩、温差裂缝尤为严重。
    4．混凝土自身缺陷部位渗漏
    (1)底板、墙面大面积湿渍。表现为板、墙面平整，无积水，无流淌水，产生原因是浇筑的混凝土抗渗等级过低；
    (2)局部漏水。表现为成股涌出或滴水成线，产生原因是在渗水或下雨情况下浇筑混凝土，或由于振捣不密实产生蜂窝、沙眼。主要为施工缝或浇筑混凝土时的边角位。
    5．穿墙管路和预埋部件位置渗漏
    主要原因是管路和预埋部件与混凝土接触面存在微细缝隙。
    按其渗漏程度可分为如下几种状况：
    1．微渗
    混凝土面潮湿、有湿渍，手触摸有潮湿感，但无水流淌痕迹，灯光照射下无反光水迹。
    2．慢渗
    混凝土面潮湿，有水印，手触摸有水，擦干渗水部位，经一段时间可见水渗出，并慢慢形成积水，灯光下可见流水反光水迹。
    3．漏水
    擦干漏水面，可见渗漏处立即有水渗出，在顶板下滴水或滴水成线，墙面淌水，底板上形成积水。
    4．涌水
    混凝土面可见漏水孔眼和裂缝，形成水流，漏水量大，个别呈小笼头状，漏水>50mL／min。
    渗漏的形式为点、线、面三种，究其原因还与施工缝、变形缝的留设，地层的不均匀沉降和结构受力未稳定有关。但值得注意的是在进行深基坑开挖时，造成构筑物周边岩土地应力的松弛，形成新的水位差，引起地下水渗透途径改变，使地下水集中向开挖基坑渗流，形成新的“集水漏斗”，同时大大地增加基坑周边土的侧向压力，这种变化往往是设计与施工前都难以预料。尤其是多雨季节，这种不利的状况给施工带来极大的困难，不但增加工程投资，甚至造成事故。
    目前，这类问题的处理，常用的办法是见漏堵漏，以堵为主，初期都具有一定的功效，但时间一长，又重新渗漏。究其原因，是选用这类以堵为主材料及方法一般仅作表面处理，无法封闭混凝土渗水的微细通道。这种治“标”不治“本”的方法，难以在结构整体上达到止水的目的。为此常常作重复堵漏处理。反复多次堵漏处理，不但一次又一次扩大渗漏创面，而且导致混凝土内部钢筋暴露，极易产生锈蚀膨胀引起混凝土的开裂，反过来又降低混凝土的使用寿命和防水效能。
二、地下工程混凝土渗漏处理的设想及依据
    混凝土的渗漏主要是混凝土存在着缝隙、孔眼、毛细管通道，是一个复杂的多向性的渗漏问题，仅用表面处理将会出现越补越漏的局面，不但增加工程处理量与投资，同时也难以达到预期的效果，因此止水堵漏应着眼于混凝土本身的整体补强上，做到“标”“本”兼治，才能使其形成一个相对密闭的防渗整体，才能达到防渗堵漏物目的。为此宜选择一种亲水性、具有优异渗透性能、综合物理力学性能高、粘结能力强的注浆材料，配以适宜的施工方法，使其注入到混凝土的各种微细缝隙(孔)中，进行补强加固和止水。
    针对不同的渗漏部位，选用适宜的处理方法，从整体上补强堵漏并重，是防渗漏处理的基本目的。EAA浆液能渗入含水的微细缝隙，利用自身良好润湿能力和表面能把缝隙中的水排出，并引导浆液充填缝隙，并沿缝隙的毛细管通道继续渗人，形成不同形式的嵌入键，既提高对混凝土的粘结能力，同时亦提高固结后的抗拉、抗应变能力，达到长期的补强止漏的目的。对在混凝土内部沿钢筋走向的渗漏面，该材料不但能沿渗漏面充填粘结，而且浆液形成防腐膜，可以有效地保护钢筋不产生锈蚀。我们利用该材料成功整治了广东抽水蓄能电站工程l、3号高压堵头的漏水处理(该处堵头静水头压力6．1MPa，动水头压力8．0MPa)。
  三、地下工程混凝土渗漏处理办法
  根据地下工程混凝土的渗漏的特殊性，整治方案要针对其渗漏部位，产生的内在与外在原因，遵循“整体布局、优选材料”，“点面结合、各个击破”，“补强止渗、标本兼治”的施工原则。具体做法是：
    (1)查找出主要的漏水部位，采用导水、排水的方法先把水流引排出处理面外，降低处理面的水头压力。
    (2)对大面积的渗水漏水先封后堵。即在导排水后，先对其表面进行大面积(涂膜式)的封闭微细孔隙、沙眼、蜂窝，再进行注浆。
    (3)封缝止水。混凝土的裂缝、施工缝、变形缝采用嵌缝、埋管注浆处理。
    (4)重点处理减压的导水孔，用注浆法把最后的出水部位封闭。
    (5)在整体处理的基础上，对于较轻微的渗漏部位可采用具有亲水渗透结晶型的“赛柏斯”防水涂料进行处理。
    中山陵岗代燃气厂、煤气槽罐基坑共120m2，由于岩层裂缝，存在泉涌现象。浇筑混凝土后，三处槽坑全面漏水，最大漏水孔涌出量达450mL/min。我们按照以上处理原则，取得令人满意的效果。采用此法亦成功处理了花地湾一芳村区间、隧道、二0一工区某段工程。
  四、几点意见
  (1)渗漏是地下工程的“常见病”、“多发病”。长期的渗漏会影响正常使用，缩短设备和构筑物的寿命，而且水土流失、地下水位的变化还会加大围岩的压力，造成附近其他的建筑物的不均匀下沉、开裂。渗漏的危害性，对城市的地铁工程来说，显得更为突出，甚至是灾难性的，应给予高度重视。
    (2)造成地下工程渗漏的原因是多种多样的。地下车站的防水设计，要针对地铁工程的特点，结合围护结构的形式和抗浮、防迷流的要求做好综合防水方案。防水施工，重点做好施工缝、变形缝及做好混凝土结构的“自身”防水，保证混凝土的抗渗等级，并采取措施，尽量减少混凝土的温度应力和收缩应力，提高密实度。
    (3)渗漏的整治要“标本兼治”，补强与堵漏相结合。
    (4)堵漏材料要选用渗透性好、物理力学性能高、粘结力强、耐久性好的材料。

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