浅析地铁车站病害处理及预防

张健

摘  要：随着城市地铁建设的发展建设项目的不断增多，我国大部分地铁车站采用的是大体积复合式钢筋混凝土框架结构。它的主要特点是：钢筋复杂、砼体积大、地下施工。这3种特点造成施工后不可避免地会出现一些病害现象。清川站作为典型的地下混凝土框架结构车站，也不可避免地出现了多种病害现象。我们认真分析病害成因，并提出对此类病害的处理及预防措施。

关键词：地铁车站  病害  裂缝  渗漏  处理  预防

中图分类号：U231                             文献标识码：A                 文章编号：1672-3791（2021）01（a）-0097-04

Analysis of Subway Station Disease Treatment and Prevention

ZHANG Jian

（China Railway 22nd Bureau Group Rail Engineering Co.， Ltd.， Chengdu， Sichuan Province， 610000 China ）

Abstract： With the development of urban subway construction and the increasing of construction projects， most subway stations in China adopt large volume composite reinforced concrete frame structure. The main features of concrete and underground construction are： complex steel bars， large concrete volume and underground construction. These three characteristics will inevitably lead to some diseases after construction. As a typical underground concrete frame structure station， Qingchuan station inevitably has a variety of diseases. We carefully analyze the causes of the disease， and put forward the treatment and prevention measures of this kind of disease.

Key Words： Subway station; Disease; Crack; Leakage; Treatment; Prevention

1  工程概况

南宁轨道交通一号线一期工程清川站，为南宁市轨道交通一号线自西向东的第六座车站，为地下两层岛式车站。车站主体结构底板厚900 mm，中板厚400 mm，顶板厚800 mm，侧墙厚700 mm。车站内部结构柱混凝土强度等级采用C50，侧墙、底板、顶板、顶纵梁及底纵梁的混凝土强度等级采用C40，抗渗等级为P8。结构混凝土均采用耐久性混凝土。结构外防水采用4 mm厚沥青防水卷材进行包裹，顶部涂刷聚氨酯防水涂料，施工采用镀锌钢板止水带、水泥基结晶抗渗涂料。

2  病害现象及原因

2.1 病害分类

（1）外觀质量缺陷。这一类主要是混凝土结构的通见病害，如色差、蜂窝麻面、漏筋、缺棱掉角、孔洞、夹层。

（2）裂缝。这一类因其成因不同表现出的情况也不同。

（3）渗漏水。作为地下结构这一类病害在地铁中尤为突出，尤其在南宁这样多雨及地下水位较高的地区，它不仅与地下工程周边地质水文环境、结构埋深、防水设计方案、防水材料等有关，还与结构混凝土性能、施工方案、施工工艺等有关。由于影响地铁工程防水效果优劣的因素很多，地铁工程在完工后或多或少存在局部渗漏的质量缺陷。通常它是由上述两类发展或恶化形成的。如点渗漏、面渗漏通常可以在表面发现蜂窝麻面、裂缝、夹层等病害。

2.2 病害成因分析

（1）混凝土外观质量缺陷主要是在施工过程中由于模板表面粗糙、未清理干净、润湿不足、漏浆、振捣不合理，造成砂浆与石子分离、气泡未排出等现象所致。

（2）混凝土的裂缝有温度裂缝、干缩裂缝和外力引起的裂缝。原因主要是温差过大、养护不良、水分蒸发过快以及结构和构件下地基产生不均匀沉陷，模板、支撑没有固定牢固，拆模时受到剧烈振动等。

（3）渗漏水成因分为结构自防水失败、施工缝处理不当、外包防水层破损3种。

其中结构自防水是极为重要的防水措施，但在现实工程中却难以做到，主要是结构裂缝难以避免，加之由于地下工程空间环境的特殊性，混凝土施工质量均匀性欠佳，混凝土内部存在局部缺陷，破坏了结构自防水能力。

2.3 外观缺陷修复及预防措施

（1）色差修补。多数色差修补工作的失败是由于未能使用同周围混凝土表面相同配合比的材料而造成的。即使是使用了与原混凝土相同的配合比，也很难保证修整部分的颜色与原混凝土颜色一致。为了弥补这一缺陷，通常修补所用的混合料有以下几种配比（具体最优的配比只有通过现场调试得出）：①白水泥+普通水泥+粉煤灰+水;②白水泥+普通水泥+粉煤灰+沙+水;③白水泥+普通水泥+普通水泥+沙+水;④白水泥+普通水泥+沙+水;⑤普通水泥+沙+水。以上5种配合比为保证修补材料和原混凝土的结合都可以考虑加胶。

（2）混凝土表面麻面、露筋、蜂窝、孔洞治理。①麻面部位用清水刷洗，充分湿润后用水泥浆或水泥砂浆抹平。②将外露钢筋上的砼和铁锈清洗干净，再用水泥砂浆（1∶2比例）抹压平整。如露筋较深，应将薄弱砼剔除，清理干净，用高一级的细石砼捣实，认真养护。③小蜂窝可先用水冲洗干净，用1∶2水泥砂浆修补;大蜂窝，先将松动的石子和突出颗粒剔除，并剔成喇叭口，然后用清水冲洗干净湿透，再用高一级细石砼捣实，认真养护。

3  施工缝结合不好

3.1 现象

施工缝处砼结合不好，有缝隙或夹有杂物，造成结构整体性不好。

3.2 治理

（1） 缝隙较细时，可用清水冲洗裂缝，充分湿润后抹水泥浆。

（2） 梁柱等在补强前，首先应搭设临时支撑予以加固后方可进行剔凿工作。清洗干净，充分湿润再灌筑高一等级的细石砼，捣实并认真养护。

3.3 缺棱掉角

现象：梁、板、柱、墙及洞口直角处，砼局部掉落，不规整，棱角有缺陷。

治理：缺棱掉角较小时，用钢丝刷刷该处，清水冲刷充分湿润后，用1∶2的水泥砂浆抹补齐正。对较大缺角，将不实的砼凿除，用水冲刷干净湿透，然后支模用高一等级的细石砼补好，并加强养护。

3.4 混凝土保护层破坏或混凝土保护性能差

现象：当结构的保护层砼遭破坏或保护性能不良时，钢筋会锈蚀、铁锈膨胀导致砼开裂。

治理：（1）砼裂缝可用环氧树脂灌缝。（2）对已锈蚀的钢筋，应清除铁锈，凿除与钢筋结合不良的砼，用清水冲刷干净充分湿润后，用高一等级的细石砼填实，加强养护。

3.5 混凝土收缩裂缝

现象：裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现，有塑态收缩、沉陷收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝，这种裂缝不深也不宽。

治理：（1）如砼仍有塑性，可采取压抹一遍或重新振捣的办法，并加强养护。（2）如砼已硬化，可向裂缝内散入干水泥粉，然后加水润湿，或在表面抹薄层水泥砂浆。（3）也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。

3.6 混凝土温度裂缝

现象：温度裂缝走向无规律，大面积结构温度裂缝往往是纵横交错;梁板类温度裂缝多平行于短边。贯穿的温度裂缝，一般与短边平行或接近平行。裂缝宽度一般在0.5 mm以下。表面温度裂缝多在施工期间出现，贯穿的温度裂缝在浇筑经2～3个月或更长时间发生，缝宽是冬季宽夏季变细。沿截面高度，裂缝呈上宽下窄多数，个别也有下宽上窄，遇顶部和底部配筋较多的结构，也有中间宽两端窄的梭形裂缝。

治理：对表面裂缝，可采取涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布，以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理。对防水防渗的结构，大于0.1 mm宽度的贯穿性裂缝，采用灌水泥浆或环氧浆液进行裂缝修补，或者灌浆与表面封闭同时采用。小于0.1 mm的裂缝，可不处理或只做表面处理。

4  混凝土外观缺陷的预防措施

（1）混凝土配制时计量要准确，严格控制水灰比，搅拌均匀保持良好的和易性，混凝土入模后，振捣要严格操作程序，振捣密实。

（2）模板表面要洁净，其上的水泥浮灰要清除掉，钢模板要满涂隔离剂，木模板在混凝土入模前要保持充分湿润，模板拼缝必须严密，拼缝处可加设密封条，以防混凝土漏浆。

（3）严格控制混凝土入模时的自由落差，当浇筑高度超过3 m时，增设串筒、溜槽，以防混凝土产生离析现象。

（4）钢筋绑扎要加设垫块，一般设塑料垫块，垫块绑扎要牢固可靠，特别是梁、柱底模及侧模垫块更要认真仔细，以防混凝土浇筑时垫块脱落、钢筋移位。

（5）在框架梁柱节点等钢筋密集处，首先要按规范及设计要求正确处理好钢筋的下料和绑扎，留有混凝土中石子通过间隙，也可采用与混凝土同强度的细石混凝土分层浇筑，有必要时可提高细石混凝土一个强度等级，浇筑时应精心操作，认真振捣。

（6）做好模板及支撐系统的设计，使其具有足够的刚度、强度和稳定性，以满足上部荷载的需要。

（7）严格控制混凝土的水灰比，使其具有良好的和易性，控制混凝土的使用时间。

（8）浇筑完毕的混凝土在规定时间内要覆盖浇水养护，保证混凝土表面始终处于湿润状态。

（9）严格控制施工荷载，适当放慢施工速度。

（10）严格拆模时间，防止拆模过早，拆模时按拆模方案进行，严禁强撬硬别，用力过猛，损坏结构棱角。

（11）加强成品保护，防止结构构件被碰撞而致损坏。

5  渗漏水处理

通过对渗漏原因的分析，地铁车站一旦发生渗漏情况，对于围护结构、外包防水层则很难处理，一般采取对结构混凝土缺陷进行修复才能解决渗漏问题。地铁车站主体结构堵漏主要以注浆封堵结构缺陷为主。根据不同的渗漏情况分非别采用相应的处理施工技术。

5.1 点渗漏

点渗漏的现象可分为点或小于50 mm的裂缝。若渗漏水轻微，采取在该点或裂缝中心钻孔，孔径为10 mm，深60～80 mm，埋设注浆管，高压清水冲洗后注浆。注浆管嘴离孔底要有一定间隙，孔口与注浆管采用堵漏粉（牛源）固定，两侧裂缝也同样采用堵漏粉封堵;若渗漏水形成水流，则先对该点或裂缝进行凿槽处理，然后再用上述方法堵漏。

5.2 面渗漏

面渗漏由点渗漏密集而成，首先按点渗处理，然后在渗水面内凿深30 mm，清洗后涂刷堵漏粉，使基面干燥并涂刷双组分聚氨酯涂料（东方雨虹），最后用防水砂浆封闭。

如面渗面积大于5 cm，首先深凿基面6 cm，清刷暴露钢筋，环向稍加深2 cm，以利止水。然后基面涂刷堵漏粉三道，堵漏粉的调配稠度因基面湿度而定，以操作感官效果为准。若个别点效果不佳，可采用堵漏粉后补，厚度5～15 mm即可。再涂刷双组分聚氨酯1 mm，涂刷前，基面需风干，双组分聚氨酯的涂刷宜预留出    2 cm做砂浆结合部位。最后用防水砂浆封闭。

5.3 裂缝及施工缝渗漏

（1）混凝土构件裂缝表面处理。用钢丝刷将需要修补的裂缝表面的碎渣、浮灰清除干净，在清理过程中，注意不要把裂缝堵塞。必须保持裂缝及表面干燥，裂缝处宜用清洗剂擦洗。

（2）压浆嘴位置的布设。压浆嘴主要起压浆进口和排气出口的作用，同时能检验压浆的效果，当环氧树脂浆液从相邻的压浆嘴中流出，说明两嘴间的裂缝已经注满。压浆嘴布置的原则是：①裂缝的端部都应设;如缝是断续的，则断续处两端都设嘴;裂缝为纵横交错的交叉处应设嘴;贯通的裂缝两面都应设，且位置宜错开。②两嘴之间的距离，可根据结构的截面、裂缝的宽度及裂缝的形式而定。一般在30～50 cm间，竖缝、斜缝及较宽的缝，距离可大些;水平缝及较窄的缝，距离可小些。③压浆嘴宜设在裂缝较宽处，这样环氧树脂较易压入缝隙内。布设压浆嘴的位置后，用铅笔在混凝土上划出标记，以便粘贴。

（3）压浆。压浆的顺序一般按照自下而上，由一端向另一端循序渐进的原则。

①静浆灌注。根据孔容和各孔串通情况，分批调配浆材，第一次备浆量应大于孔容管路占浆量。由低到高依序进行灌注，因聚胺脂材料的固化特性，注浆采用单孔注浆为宜。注浆压力为0.4～0.5 MPa，随时观测浆材注入量，确保一次注浆充填饱满达到有效止水。做好化学灌浆原始记录和成果表。5 min内单孔注入量小于100 mL，将压力提升至0.7～0.8 MPa。5 min内单孔注入量大于300 mL，降低压力或调节浆材凝胶时间施灌。②改性环氧树脂压浆。环氧树脂浆液倒入压浆罐，旋紧加料盖子，即可往压浆罐输送压缩空气。空气压力一般保持在0.15 MPa左右，裂缝较粗可减小些，较细可增大些。将压浆喷枪插入压浆嘴中压紧，开启喷枪开关，向缝隙内压送浆液，当相邻的压浆嘴有环氧树脂排出，说明2个压浆嘴之间的缝隙已经灌满，可暂停压浆，用木塞将压浆嘴堵上，再移至下一个压浆嘴继续压浆。

6  结语

地铁车站主体会出现各种工程缺陷。尤其是渗漏水方面，在南宁这样多雨及地下水位较高的地区，它不仅与地下工程周边地质水文环境、结构埋深、防水设计方案、防水材料等有关，还与结构混凝土性能、施工方案、施工工艺等有关。由于影响地铁工程防水效果优劣的因素很多，地铁工程在完工后或多或少存在局部渗漏的质量缺陷。尽快完成缺陷修复并使车站投入使用，地铁车站缺陷处理在主体结构完工后显得尤其重要。

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