项目管理

某道路工程下穿部位渗漏的分析与处理

点击量:202     时间:2017/9/22 16:03:48

郁伟华

(苏州香山工坊景原建设股份有限公司)

  摘 要:道路工程下穿部位渗漏不但影响美观和使用功能,也会直接 对结构质量造成伤害。本文结合所监理工程对参与处理下穿渗漏过程作简要阐述,希望对类似问题解决有所帮助。

  关键词:道路工程;下穿渗漏;监理

  1 工程概况

  某道路工程下穿是起点桩号为K0+515.25,终点桩号为K1+055.25,全长540米。其中K0+740.25~K0+830.25为暗埋段,长90米。暗埋段采用钢筋砼箱体结构。敞开段采用U型槽结构。暗埋段底板厚80cm,侧墙厚70cm。敞开段底板厚60~110cm,侧墙厚70~110cm。

  下穿为两侧对称设计,共26块板块,以暗埋段为对称中心。从西到东依次为U1~U11~K1~K4~U12~U22,最低点为暗埋段的K1~K4,两侧分别为U11和U12并依次向上排列。

  2 下穿结构防水设计要求

  2.1 防水原则

  下穿采用明挖顺作法施工,结构防水设计应遵循“以防为主、防排截堵相结合、因地制宜、综合治理”的原则,并根据不同施工方法、结构形式、工程地质、水文地质等因素,采取与其相适应的防水措施。以结构自防水作为根本措施;变形缝、施工缝等接缝防水作为重点;并通过相应的辅助防水措施使其构成一个完整的防水体系。

  2.2 防水等级

  下穿的结构防水等级为二级。不允许出现渗漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的2‰;任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2㎡。

  2.3 结构自防水

  (1)下穿主体结构顶、底板及侧墙均采用抗渗等级S6防水混凝土。

  (2)防水混凝土采用的转窑生产水泥,各项指标应符合国家相关标准。

  (3)混凝土浇注应在室外气温较低时进行,混凝土入仓温度不应超过30℃。夏季气温高时,应采用降温措施。拆模后即保温、保湿养护,混凝土表面保湿养护应根据天气条件采用控制措施,混凝土内外温差不应超过25℃。养护时间不得少于14d。

  (4)防水混凝土结构底板的混凝土垫层,强度等级C20,厚度150mm。

  2.4 附加防水措施

  (1)下穿主体底板、顶板、侧墙采用1.5mm厚EVA防水板全包防水。

  (2)纵向水平施工缝部位采用镀锌钢板止水带止水,钢板止水带的宽度为300mm,厚度为3mm,钢板止水带需经镀锌处理。热浸锌处理涂层厚度为50um,电镀锌处理涂层厚度10um。钢板采用Q235钢。钢板止水带应焊接连接,施工时应确保止水带位置准确,焊接牢靠。

  (3)下穿变形缝中间采用中埋式可注浆钢边橡胶止水带;外侧底板、侧墙采用外贴式橡胶止水带,与顶板顶面变形缝处的低模量密封胶形成封闭状;在顶、底板及侧墙的背水面,沿变形缝做全断面高模量密封胶嵌填。

  2.5防水技术要求

  钢筋混凝土结构自防水体系,以此作为主体,形成系统工程。主体结构采用防水混凝土。防水混凝土标号按照结构安全、防裂抗渗、耐久可靠的要求确定。应降低水泥用量增加矿粉、粉煤灰等活性填料,以减少水化热。混凝土不允许有贯穿裂缝,表面裂缝宽度应不大于0.2mm。顶板基面的防水层(包括涂料和卷材)应先铺设一层沥青油毡隔离层,而后再进行70mm厚的细石混凝土保护层施工。要求每两条变形缝之间设置一条分仓缝,确保万一在一处防水板破裂的情况下其他段落防水系统完好。

  3 下穿施工过程

  2014年8月30日,现场召开某道路工程下穿围护专项方案专家论证会,并通过了该方案。

  2014年9月4日,某道路工程下穿开始开挖,因开挖区域受到高压电杆影响,项目部于2014年9月11日提交了关于某道路工程下穿影响因素的申报,同时继续开挖不受影响的部分。经业主及设计院现场察看并与施工单位协商,最终确定了先施工可开挖区域及高压电杆经加固后可开挖区域,暂时搁置无法开挖部分的方案,并下发了变更图纸。项目部根据变更图加固电杆继续施工并进行路基处理。

  2015年3月29日,项目部开始浇筑第一块底板。至2015年10月10日,影响因素全部消除,项目部开挖U9、U10。2015年11月11日,U10侧墙浇筑,全线主体结构全部完成。下穿施工顺序东侧为U15、U17、U22、U21、U16、U18、U20、U19、K3、K1、U12、K2、K4、U14、U13,西侧为U2、U4、U1、U3、U5、U7、U8、U11、U6.、U9、U10。

  4 渗水的出现、原因分析及处理过程

  2015年11月11日,下穿主体结构全部完成后,墙体和底板基本无渗水情况出现。2016年,苏州出现极端低气温天气。1月25日后,下穿墙体开始出现渗漏水,并逐渐增多。

  2016年3月9日,项目部上报了渗水处理方案,经设计院现场实际察看,通过了该方案,并要求项目部按方案试行。试行后处理结果较理想,项目部正式开始处理渗水。至2016年6月,大部分渗水点处理结束。现场主要剩余处理点为U7/U8南侧交接处、K4/U12北侧交接处、U13/U14铺装面、U14/U15北侧交接处等。至2017年3月9日,某道路工程下穿渗水全部处理结束。

  针对渗水的出现,现场调查后提出了多种成因分析。

  项目部首先提出是不是因为现场先施工上部板块,后施工下部板块发生“位移”造成的(位移成因说)。下穿单块板块重量从722吨至1786吨不等,下穿纵坡3%~4%不等。以最重板块U8为例,实际约3.5%的纵坡计算,竖向压力约为3900kg/ m2,侧向力约为140kg/m2。并且下穿基底土基均进行过加固处理,其摩擦力足以确保其稳定性。同时,从现场板块的施工情况看,U8/U9施工间隔将近5个月,其相邻先做的 U7/U8板块间出现渗水。对称板块U14/U15施工间隔3个月,但是U15/U16及以上板块间并未出现渗水。因此,最终不认为是由于板块位移引起的。

  另外,部分人员提出了由于外包EVA防水板防水效果差,一点漏就会造成整面墙板内包水,同时由于2016年初的极端低温,加剧了结构薄弱点的破坏(防水材料成因说)。首先承认即便施工中存在质量缺陷,也只是由于极端低温将存在的质量隐患暴露出来,并且比普通情况暴露地更彻底。项目监理认为这只是外部因素,并不是下穿渗水的主要原因。

  最终,监理部认为下穿渗漏水出现的主要原因,是结构体出现质量缺陷造成的(结构成因说)。

  通过对现场所有渗漏水板块的调查,监理部把渗漏水情况按原因分为以下五种:

  (1)施工缝止水钢板位置处理不当渗漏,仅发现1处,出现在U11北侧侧墙;

  (2)墙面施工薄弱点渗漏,通过外观可以看出主要是振捣不到位引起的,渗漏的主要形式(图1),主要集中在U11、K1、K2、K3、K4侧墙;



图1 下穿墙体砼振捣不足引起的渗漏水典型

  (3)对拉螺杆缺陷渗漏,部分与第2种情况共生,较少,个别出现在U11、K1、K4侧墙;

  (4)两块板相邻缝施工缺陷渗漏,出现在U7/U8南侧交接处、K4/U12北侧交接处、U14/U15北侧交接处;

  (5)板块铺装面渗漏,由第4种情况引起的,主要出现在U13、U14北侧(图2)。



图2 侧墙、底板板缝间渗水通过铺装面反映

  施工项目部根据现场渗漏水情况的不同,上报了处理方案,并依据方案进行了处理。

  其中第1、2、3种情况出现在侧墙,主要是施工时施工缝表面未清理干净、浇筑前未湿润、等料时间过长或者振捣不充分造成的。针对这3种情况,项目部均采用了封堵的方案,即对侧墙高压注入单组份油溶性聚氨酯化学灌浆材料。这种材料遇水膨胀,阻隔渗漏,实际使用中效果较好。但因其膨胀性,会对已经出现的渗水裂缝进行扩张,现场经常出现封堵一点后,其上部出现新的渗水点,形成越堵越高的情况(图3、图4)。



图3 高压力注浆处理过程中渗水点会由此及彼扩展

 




图4 普通墙面的高压注浆处理效果

  第4、5种情况是渗水处理的难点,主要是板缝间两道止水带均出现破损才会发生的。项目部根据侧墙和底板分别采用了两种方法处理。侧墙缝渗水:渗水不严重的U7/U8、U14/U15,内侧两板块墙面缝位置布设直径20mm的PVC导流管,将渗漏水引至下面排水沟(图5左);渗水严重的K4/U12,北侧侧墙交接处渗漏,项目部在侧墙外侧开挖该部分土方直至渗漏点下方,开挖尺寸沿结构方向约1米长,0.5米宽,开挖后发现渗水点处的EVA防水板、橡胶止水带等均被土方施工机械损坏,形成一处面积约20*20厘米的破裂面,现场切除损坏部分,粘贴了新的橡胶止水带,并采用热熔重新封闭了EVA防水层,在其外部使用全新的模板保护并固定,然后将整个开挖坑洞采用浇筑砼的方式取代灰土回填,内侧同样设置导流管。这两种方法均有效解决了侧墙板缝间的渗水处理。底板缝渗水:U7/U8、U14/U15底板缝渗水,因已施工铺装层,项目部在两板缝间开一条约15cm宽的槽,切开铺装钢筋,凿除砼直达铺装底部,然后将直径50mm的PVC管对半切开,将半管埋设在板缝位置,端头将渗漏水引入排水边沟,管子用砂浆固定,恢复铺装钢筋后浇筑砼(图5中)。理论上该办法简单、实用,但实际这些地面板缝间的渗水很难处理结束。监理部认为可能是由于设置的导流管被砂浆阻断或者中央分隔带正下方板缝位置未开挖设置导流管所引起的。针对处理后板缝仍然渗水及铺装层表面及四周渗水不绝的情况,项目部多次开槽埋管,并沿边埋设纵向管(图5右)。



图5 封堵效果不佳的板缝及铺装面,采用开槽埋暗管的方式导引水流进入边沟

  直至2017年3月9日,所有板块终于不再出现新的渗水点,某道路工程下穿渗水全部处理完成(图6、图7)。




图6 处理过后下穿东侧情况




图7 处理过后下穿西侧情况

  5 结语

  渗水处理的过程复杂而漫长,经过此次质量缺陷处理,令我深刻认识到结构施工质量的重要性。

  细节决定成败。每当我们自信的说“这块板块我们检查过了,没有少一根钢筋,没有短一处尺寸”的时候,是不是还有太多需要注意的地方。通过对渗水点的反推,暴露出的都是过程控制中的薄弱点,也是以后我们结构防水施工注意的重点。希望某道路工程下穿渗漏水的处理过程能够警醒和帮助到后续的类似工程。

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