CN110374643B - 一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法 - Google Patents

Abstract

一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，它涉及一种漏水治理方法。本发明为了解决现有地铁暗挖车站拱结构燕尾处的施工缝存在漏水的问题。本发明首选纵向按照一定的间距、深度和角度在钢筋混凝土纵梁每侧钻直径为50mm的孔，确保插入的长中空管能够满足燕尾处地层注浆止水的范围；然后插入直径为42的长中空管大范围注水泥浆和水泥‑水玻璃双液浆使燕尾处地层形成防水层；然后在初衬与二衬间注水泥浆和环氧树脂；最后，检查止水效果，满足要求后拆管，采用填充料封口。本发明适用于地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理。

Description

一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法

技术领域

本发明涉及一种漏水治理方法，具体涉及一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，属于隧道和地下工程及相关技术领域。

背景技术

隧道及地下工程施工中多采用新奥法暗挖，建成了多跨拱形结构，如某市地铁2号线某站，为三跨两层拱形结构，采用洞桩法施工。不过此种暗挖法修建的地铁车站多分布在我国北方，因地下水位低，且地层单一，特别是北京地铁采用暗挖法修建了大量车站，如北京十号线呼家楼站和工体北路站等。而我国南方城市暗挖地铁车站结构主要为大拱盖形式，如贵阳轨道交通1号线安云路站。

刘国彬和肖勤结合上海地铁一、二号线的实际情况研究了上海地铁车站的防水现状及改进措施(新型建筑材料,2003,34(6):50-54)，在防水存在的问题及改进措施里面提到造成施工缝渗漏的主要原因是由于混凝土浇筑后的收缩部分止水条无法膨胀填充此缝隙，最后出现漏水缝隙，采用了环氧树脂注浆防水的措施解决。

程春芳发表了广州地铁公园前站渗漏水原因分析及治理论文(隧道建设(中英文),2000(2):35-38)，分析了广州地铁公园前车站土建施工和混凝土结构缺陷与渗漏的关系；介绍了防渗补强工艺以及针对不同渗漏情况如何选用不同的灌浆材料--高渗透性改性环氧浆材。

谢文梅发表了地铁黄庄站三连拱拱部防渗漏施工技术论文(铁道建筑,2007(10):38-40)，文中提出施工缝接头和三连拱“雁尾”处是隧道防水施工的重点，并提出了拱部防渗漏措施。

地铁暗挖车站拱结构燕尾处漏水的机理为：采用洞桩法分部开挖分批浇筑车站主体结构混凝土形成的多跨拱形结构存在施工缝，导致车站的整体防水性能不好，特别是拱部燕尾处因向车站内凹且顶纵梁和拱结构混凝土分批浇筑而出现了漏水通道，而且常常漏水都很大，影响了车站运营。因此，必须解决地铁暗挖车站拱结构燕尾处漏水的治理问题。

综上所述，现有地铁暗挖车站拱结构燕尾处的施工缝存在漏水的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有地铁暗挖车站拱结构燕尾处的施工缝存在漏水的问题。进而提供一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法。

本发明的技术方案是：一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，包括如下治理方法：

步骤一：在燕尾处的钢筋混凝土纵梁两侧拱上开设长注浆孔；

在钢筋混凝土的纵梁每侧，按照设定的间距、深度和角度钻多个直径为45mm-55mm的长注浆孔，确保插入的长导管能够满足燕尾处地层注浆止水的范围；

步骤二：在钢筋混凝土纵梁上部铺设第一层水泥浆防水层；

将多个长中空管分别插入步骤一中的每个长注浆孔中，并在中空管内注水泥浆使燕尾处地层形成防水层；

步骤三：在钢筋混凝土纵梁上部铺设第二层双液浆防水层；

在燕尾处的钢筋混凝土纵梁上采用长中空管注入双液浆，再一次加强地层的防水能力；

步骤四：二衬与初衬间铺设第三层水泥浆防水层；

采用锚杆钻机，在顶纵梁与二衬的相接处的缝隙4处，以及距离缝隙向外0.5m处在开设一个短注浆孔，其角度为与水平方向成45度；在多个短注浆孔内注入水泥浆；

步骤五：在二衬水泥浆的防水层处注入第四层环氧树脂防水层；

步骤五一：在每个短注浆孔中插入一根与长中空管结构相同的短中空管，并封堵管口，进行试压作业，配制水泥浆，仅在二衬与初支间注水泥浆，注浆压力为1.0MPa，保压时间为5分钟；

步骤五二：利用多个短注浆孔，在防水层里注环氧树脂，注浆压力1.0MPa，保压时间30分钟，确保整个防水层均充满环氧树脂；

步骤六：检查注浆效果；

检查止水效果，若不漏水后拆除注浆孔中的长中空管和短中空管，并用水泥砂浆封堵多个注浆孔；

若漏水，重复步骤五，直至止水效果为不漏水为止；

至此，完成了对地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理。

进一步地，步骤一中的长注浆孔采用锚杆钻机直径为50mm的钻头进行钻孔。

进一步地，步骤一中的多个长注浆孔为纵向和环向矩形排布，相邻两个长注浆孔之间的间距为1m，深度为4-5m，角度与水平方向呈45度。

进一步地，步骤二中的长中空管包括管体、钢筋箍和插入导向体，管体上开设多个注浆孔，钢筋箍安装在管体的一端端部上，插入导向体固定连接在管体的另一端端部上。

进一步地，步骤二中的长中空管的长度为4-5米，壁厚为3.5mm。

进一步地，注浆孔的直径为6mm-8mm，且注浆孔在长中空管的同一圆周上以环形阵列的方式开设四个，相邻两个注浆孔之间的距离为15mm。

进一步地，步骤三在灌注双液浆之前，配制双液浆材料，双液浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，具体为：水泥浆与水玻璃体积比为1：0.6，水泥浆水灰比为1：1；水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4。

进一步地，步骤三中的双液浆注入步骤为：

步骤三一：采用双液注浆机进行注入双液浆，注浆压力控制在1.0MPa-1.5MPa，保压时间18-22分钟，共完成左右两侧4个长注浆孔的注浆工作；

步骤三二：检查注浆效果；

若注浆效果未达到止水要求，继续注浆，直至注浆效果达到要求为止；

若注浆效果达到要求，进入拆管工序；

步骤三三：对达到注浆效果的长中空管进行拆除，并采用水泥砂浆作为充填材料充填注浆孔。

更进一步地，步骤三三中水泥砂浆的配合比为：硅酸盐水泥的质量比：水的质量比：速凝剂的质量比：膨胀剂的质量比：早强剂的质量比：细沙的质量比＝1：0.7：0.03：0.05：0.06：0.3，其中，细沙的直径小于5mm。

进一步地，步骤四中注入的水泥浆配合比为：硅酸盐水泥的质量比：水的质量比：速凝剂的质量比：膨胀剂的质量比：早强剂的质量比＝1：0.7：0.03：0.08：0.05；其中速凝剂由铝酸钠、碳酸钠和生石灰按质量1：1：0.5的比例配制而成，掺量为水泥质量的3％。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明从外到里进行地铁暗挖车站拱结构燕尾处漏水治理，形成4层防水层，层层相互保护，确保地铁暗挖车站拱结构燕尾处不渗漏水。

2、本发明进行了燕尾处地层大范围注水泥浆止水作业，大大降低了地层围岩的抗渗系数，再加上局部范围的加注双液浆措施，从而使得地下水进不到拱形结构的燕尾部，自然不会通过燕尾处渗漏到车站内部。

3、本发明随着时间的推移，通过注浆形成的防水层因为振动、地下水的侵蚀等其抗渗能力会逐渐降低，导致少量水会渗透到燕尾处，此时因跟地层接触的车站拱形结构初期支护被注水泥浆后具有防水功能而确保了防水效果。

4、本发明的地下水只有层层渗透通过两层地铁防水层、初期支护、防水层和二衬衬砌后，才会渗透到车站结构内容部，由于4层防水层形成的整体防水能力，且相互保护，使得发明的地铁暗挖车站拱结构燕尾处漏水治理方法能确保防水效果，满足规范要求。

附图说明

图1是本发明的漏水防治结构示意图；

图2是长中空管1的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，包括如下治理方法：

步骤一：在燕尾处的钢筋混凝土纵梁两侧拱上开设长注浆孔；

在钢筋混凝土的纵梁每侧，按照设定的间距、深度和角度钻多个直径为45mm-55mm的长注浆孔，确保插入的长导管能够满足燕尾处地层注浆止水的范围；

步骤二：在钢筋混凝土纵梁上部铺设第一层水泥浆防水层；

将多个长中空管1分别插入步骤一中的每个长注浆孔中，并在中空管内注水泥浆使燕尾处地层形成防水层；

步骤三：在钢筋混凝土纵梁上部铺设第二层双液浆防水层；

在燕尾处的钢筋混凝土纵梁上采用长中空管1注入双液浆，再一次加强地层的防水能力；

步骤四：二衬与初衬间铺设第三层水泥浆防水层；

采用锚杆钻机，在顶纵梁2与二衬3的相接处的缝隙4处，以及距离缝隙4向外0.5m处再开设一个短注浆孔，其角度为与水平方向成45度；在多个短注浆孔内注入水泥浆；

步骤五：在初衬与二衬间水泥浆的防水层里面注入第四层环氧树脂防水层；

步骤五一：在每个短注浆孔中插入一根与长中空管1结构相同的短中空管5，并封堵管口，进行试压作业，配制水泥浆，仅在初衬与二衬间注水泥浆，注浆压力为1.0MPa，保压时间为5分钟；

步骤五二：利用多个短注浆孔，在防水层里注环氧树脂，注浆压力1.0MPa，保压时间30分钟，确保整个防水层均充满环氧树脂；

步骤六：检查注浆效果；

检查止水效果，若不漏水后拆除注浆孔中的长中空管1和短中空管5，并用水泥砂浆封堵多个注浆孔；

若漏水，重复步骤五，直至止水效果为不漏水为止；

至此，完成了对地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理。

本发明的漏水治理方法原理为：燕尾处地层中空管注水泥浆、燕尾处局部地层中空管注双液浆、初衬和二衬间注水泥浆和环氧树脂。其实施过程为：首选纵向按照一定的间距、深度和角度在钢筋混凝土纵梁每侧钻直径为50mm的孔，确保插入的长中空管能够满足燕尾处地层注浆止水的范围；然后插入直径为42的长中空管大范围注水泥浆和双液浆使燕尾处地层形成防水层；然后在初衬与二衬间注水泥浆和环氧树脂；最后，检查止水效果，满足要求后拆管，采用填充料封口。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的长注浆孔采用锚杆钻机直径为50mm的钻头进行钻孔。便于与长中空管和短中空管5配合，满足注浆需求，其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的多个长注浆孔为纵向和环向矩形排布，相邻两个长注浆孔之间的间距为1m，深度为3m，角度与水平方向呈45度。便于满足注浆的铺设范围。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤二中的长中空管1包括管体1-1、钢筋箍1-2和插入导向体1-3，管体1-1上开设多个注浆孔1-4，钢筋箍1-2安装在管体1-1的一端端部上，插入导向体1-3固定连接在管体1-1的另一端端部上。便于穿入到注浆孔内，另外还能够满足注浆要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤二中的长中空管1的长度为4-5米，壁厚为3.5mm。便于满足注浆需要。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的注浆孔1-4的直径为6mm-8mm，且注浆孔1-4在长中空管1的同一圆周上以环形阵列的方式开设四个，相邻两个注浆孔1-4之间的距离为15mm。注浆更加均匀、充分，而且注浆速度快。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤三在灌注双液浆之前，配制双液浆材料，双液浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，具体为：水泥浆与水玻璃体积比为1：0.6，水泥浆水灰比为1：1；水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的步骤三中的双液浆注入步骤为：

步骤三一：采用双液注浆机进行注入双液浆，注浆压力控制在1.0MPa-1.5MPa，保压时间18-22分钟，共完成左右两侧4个长注浆孔的注浆工作；

步骤三二：检查注浆效果；

若注浆效果未达到止水要求，继续注浆，直至注浆效果达到要求为止；

若注浆效果达到要求，进入拆管工序；

步骤三三：对达到注浆效果的长中空管1进行拆除，并采用水泥砂浆作为充填材料充填注浆孔。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的步骤三三中水泥砂浆的配合比为：硅酸盐水泥的质量比：水的质量比：速凝剂的质量比：膨胀剂的质量比：早强剂的质量比：细沙的质量比＝1：0.7：0.03：0.05：0.06：0.3，其中，细沙的直径小于5mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的步骤四中注入的水泥浆配合比为：硅酸盐水泥的质量比：水的质量比：速凝剂的质量比：膨胀剂的质量比：早强剂的质量比＝1：0.7：0.03：0.08：0.05；

其中速凝剂由铝酸钠、碳酸钠和生石灰按质量1：1：0.5的比例配制而成，掺量为水泥质量的3％。

速凝剂能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h就可产生强度，1d强度提高2-3倍。膨胀剂采用硫铝酸钙型，其掺量为水泥用量的8％；采用铬酸盐为主要成份的化学改性复合砼早强剂，其掺量为水泥用量的5％，早期强度可提高2.5倍。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

实施例：

(1)首先，采用锚杆钻机钻直径为50mm的长注浆孔，其角度为与水平方向成45°。

(2)然后，插入直径为42的长中空管到孔底，并封堵管口，进行试压作业。长中空管的长度为4-5m，壁厚3.5mm，详细构造如图2所示。

(3)配制水泥浆材料，其配合比为硅酸盐水泥：水：速凝剂：膨胀剂：早强剂＝1：0.7：0.03：0.08：0.05(质量比)。其中速凝剂由铝酸钠、碳酸钠和生石灰按质量1：1：0.5的比例配制而成，掺量为水泥质量的3％。速凝剂能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h就可产生强度，1d强度提高2-3倍。膨胀剂采用硫铝酸钙型，其掺量为水泥用量的8％。采用铬酸盐为主要成份的化学改性复合砼早强剂，其掺量为水泥用量的5％，早期强度可提高2.5倍。

(4)全部4格地层加强注双液浆：采用双液注浆机进行注浆，注浆压力控制在1.0-1.5MPa左右，保压时间20分钟左右，共完成左右两侧4个孔的注浆工作，检查注浆效果；若注浆效果未达到要求，继续注浆，否则可以进入拆管；充填注浆孔；采用之前相同的水泥砂浆作为充填材料。采用水泥-水玻璃双液浆，水泥浆与水玻璃体积比1：0.6，水泥浆水灰比1：1；水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.4。

(5)采用锚杆钻机钻左右两侧4个短孔，其角度为与水平方向成45°。

(6)然后，在4个短注浆孔中插入同样的短中空管5，并封堵管口，进行试压作业，配制同样的水泥浆，仅在初衬与二衬中注水泥浆，注浆压力为1.0MPa，保压时间为5分钟。采用锚杆注浆机进行注浆，注浆压力控制在0.8-1.0MPa左右，保压时间15分钟左右，共完成左右两侧6个长孔的注浆工作，检查注浆效果；若注浆效果未达到要求，继续注浆，否则可以进入拆管；充填不用于加强注浆段注浆孔；采用水泥砂浆作为充填材料，其配合比为硅酸盐水泥：水：速凝剂：膨胀剂：早强剂：细沙＝1：0.7：0.03：0.05：0.06：0.3(质量比)，细沙直径小于5mm。

(7)同样利用4个短注浆孔，在防水层里注环氧树脂，注浆压力1.0MPa，保压时间30分钟，确保整个防水层均充满环氧树脂。

(8)检查注浆效果，满足规范要求后，利用相同的水泥砂浆封堵4个短注浆孔。

Claims (10)

1.一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：它包括如下治理方法：

步骤一：在燕尾处的钢筋混凝土纵梁两侧拱上开设长注浆孔；

在钢筋混凝土的纵梁每侧，按照设定的间距、深度和角度钻多个直径为45mm-55mm的长注浆孔，确保插入的长导管能够满足燕尾处地层注浆止水的范围；

步骤二：在钢筋混凝土纵梁上部铺设第一层水泥浆防水层；

将多个长中空管(1)分别插入步骤一中的每个长注浆孔中，并在中空管内注水泥浆使燕尾处地层形成防水层；

步骤三：在钢筋混凝土纵梁上部铺设第二层双液浆防水层；

在燕尾处的钢筋混凝土纵梁上部采用长中空管(1)注入双液浆，再一次加强地层的防水能力；

步骤四：初衬与二衬间铺设第三层水泥浆防水层；

采用锚杆钻机，在顶纵梁(2)与二衬(3)的相接处的缝隙(4)处，以及距离缝隙(4)向外0.5m处再开设一个短注浆孔，其角度为与水平方向成45度；在多个短注浆孔内注入水泥浆；

步骤五：在初衬与二衬间水泥浆的防水层里面注入第四层环氧树脂防水层；

步骤五一：在每个短注浆孔中插入一根与长中空管(1)结构相同的短中空管(5)，并封堵管口，进行试压作业，配制水泥浆，仅在初衬与二衬间注水泥浆，注浆压力为1.0MPa，保压时间为5分钟；

步骤五二：利用多个短注浆孔，在防水层里注环氧树脂，注浆压力1.0MPa，保压时间30分钟，确保整个防水层均充满环氧树脂；

步骤六：检查注浆效果；

检查止水效果，若不漏水后拆除注浆孔中的长中空管(1)和短中空管(5)，并用水泥砂浆封堵多个注浆孔；

若漏水，重复步骤五，直至止水效果为不漏水为止；

至此，完成了对地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理。

2.根据权利要求1所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤一中的长注浆孔采用锚杆钻机直径为50mm的钻头进行钻孔。

3.根据权利要求2所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤一中的多个长注浆孔为纵向和环向矩形排布，相邻两个长注浆孔之间的间距为1m，深度为4-5m，角度与水平方向呈45度。

4.根据权利要求3所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤二中的长中空管(1)包括管体(1-1)、钢筋箍(1-2)和插入导向体(1-3)，管体(1-1)上开设多个注浆孔(1-4)，钢筋箍(1-2)安装在管体(1-1)的一端端部上，插入导向体(1-3)固定连接在管体(1-1)的另一端端部上。

5.根据权利要求4所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤二中的长中空管(1)的长度为4-5米，壁厚为3.5mm。

6.根据权利要求5所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：注浆孔(1-4)的直径为6mm-8mm，且注浆孔(1-4)在长中空管(1)的同一圆周上以环形阵列的方式开设四个，相邻两个注浆孔(1-4)之间的距离为15mm。

7.根据权利要求1或6所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤三在灌注双液浆之前，配制双液浆材料，双液浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，具体为：水泥浆与水玻璃体积比为1：0.6，水泥浆水灰比为1：1；水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4。

8.根据权利要求7所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤三中的双液浆注入步骤为：

步骤三一：采用双液注浆机进行注入双液浆，注浆压力控制在1.0MPa-1.5MPa，保压时间18-22分钟，共完成左右两侧4个长注浆孔的注浆工作；

步骤三二：检查注浆效果；

若注浆效果未达到防水标准，继续注浆，直至注浆效果达到要求为止；

若注浆效果达到要求防水标准，进入拆管工序；

步骤三三：对达到注浆效果的长中空管(1)进行拆除，并采用水泥砂浆作为充填材料充填注浆孔。

9.根据权利要求8所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤三三中水泥砂浆的配合比为：硅酸盐水泥的质量比：水的质量比：速凝剂的质量比：膨胀剂的质量比：早强剂的质量比：细沙的质量比＝1：0.7：0.03：0.05：0.06：0.3，其中，细沙的直径小于5mm。

10.根据权利要求9所述的一种地铁暗挖车站拱结构燕尾处的漏水治理方法，其特征在于：步骤四中注入的水泥浆配合比为：硅酸盐水泥的质量比：水的质量比：速凝剂的质量比：膨胀剂的质量比：早强剂的质量比＝1：0.7：0.03：0.08：0.05；

其中速凝剂由铝酸钠、碳酸钠和生石灰按质量1：1：0.5的比例配制而成，掺量为水泥质量的3％。

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