淺談地鐵土建工程常見病害及分析
2016-02-29
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，地鐵工程建設(shè)的熱潮也席卷各大一、二線城市，由于我國城市軌道交通建設(shè)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)地鐵工程技術(shù)也不斷成熟，技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)在建設(shè)和維護(hù)過程中不斷被豐富和提高。
一.地鐵工程的分類及常見病害分析
地鐵工程的土建及裝修工程按功能及位置，大概可分為以下幾類：橋隧工程、車站工程、車輛段（停車場）工程及附屬建筑工程。
（一）橋隧工程
橋隧工程，是地鐵建設(shè)運(yùn)營的難點(diǎn)工程，橋隧工程包括橋梁和隧道工程。橋梁工程中常見的病害有主體結(jié)構(gòu)裂損、支座損壞、防排水設(shè)施故障、隔音屏裂損缺失松動、防護(hù)結(jié)構(gòu)損壞松動等。一般主體結(jié)構(gòu)的裂損是由于前期基礎(chǔ)施工不完善，導(dǎo)致后期不均勻沉降導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫及損壞，此類故障病害應(yīng)視其裂損嚴(yán)重程度進(jìn)行表觀修復(fù)、結(jié)構(gòu)性修復(fù)或加固。支座損壞故障也基本上是前期施工不完善導(dǎo)致的病害，此類故障也應(yīng)根據(jù)其病害程度分析制定修理或者更換構(gòu)件等處理方案。防排水設(shè)施故障主要有防水層裂損、排水溝淤積、排水管堵塞損壞等，造成的主要原因有前期施工不當(dāng)及長期的高溫暴曬導(dǎo)致防水層的裂損、樹葉及泥塵垃圾等造成的排水溝淤積、雜物造成排水管的堵塞及損壞。防水層及排水溝的裂損可以通過重新鋪設(shè)防水及保護(hù)層進(jìn)行處理修復(fù)，而排水溝及排水管的淤積及損壞需要通過定期的檢查制度來進(jìn)行清理及維護(hù)保養(yǎng)更換。隔音屏裂損、缺失、松動是橋梁附屬構(gòu)造設(shè)施的最常見病害，而且這部分的故障往往容易影響行車安全，強(qiáng)風(fēng)或者頻繁的高溫暴曬和震動，容易造成這些設(shè)施的損壞，除了定期的檢查外，故障的及時修復(fù)和回檢非常重要，隔音屏應(yīng)注意材料的選擇，如果選用玻璃，則應(yīng)選擇高強(qiáng)度的雙層夾膠鋼化玻璃，防止玻璃裂損后掉落軌行區(qū)影響行車安全。部分的橋梁工程會有一些防護(hù)欄或防護(hù)網(wǎng)等構(gòu)造，這類設(shè)施的故障狀況與隔音屏類似，也需要定期的檢查和維護(hù)，避免因頻繁的震動和人為原因造成的螺絲及固定件的松動及破壞。隧道工程中常見的病害有主體結(jié)構(gòu)滲漏水、襯砌裂損、道床翻漿冒泥、排水溝淤積等、道床起拱或下沉等。而隧道工程中的病害，究根到底都是由于隧道施工質(zhì)量和砼結(jié)構(gòu)本身的缺陷引起的，施工過程中欠挖、超挖、澆搗混凝土不密實(shí)、厚度不足、防水層失效等都可能導(dǎo)致這些病害。這些病害的治理方法已經(jīng)在國鐵隧道及公路隧道中得到應(yīng)用并成熟，只是結(jié)合地下水豐富的地鐵工程，它存在著自己的一些特點(diǎn)，例如水量較豐富、水壓力較大、鈣化物較多等。初砌裂損一般采用表面修復(fù)，如果較為嚴(yán)重的則需要采取深層處理，滲漏水、翻漿冒泥等滲漏性故障，往往通過注水泥漿及環(huán)氧樹脂等合成物來處理，注漿的方法大同小異，只是注漿的材料會因病因的復(fù)雜程度及特點(diǎn)進(jìn)行選擇，滲漏水還應(yīng)該堵排結(jié)合，在地下水豐富、水壓力大且隧道裂縫較多的區(qū)間，甚至可以考慮以排為主，排堵結(jié)合，可以利用接水槽和開暗槽的方法進(jìn)行引排，使結(jié)構(gòu)滲漏水進(jìn)入一個穩(wěn)定的狀態(tài)。近年來，隨著地鐵建設(shè)的高速發(fā)展，地鐵建設(shè)遇到的地形和水文情況也越多越復(fù)雜，而地鐵隧道建設(shè)過程中也出現(xiàn)了一些比較嚴(yán)重的病害，例如道床起拱及下沉，此類病害一般是由于隧道結(jié)構(gòu)滲漏嚴(yán)重且地下水壓力較大而引起，但隨著故障的整治成熟，現(xiàn)各地鐵工程比較常用及整治效果較為明顯的方法一般是深層注漿與加設(shè)錨桿結(jié)合。排水溝淤積，是由于隧道結(jié)構(gòu)的滲漏水帶出來的鈣化物及地下水中的一些雜質(zhì)長期淤積在排水溝中，時間久了硬化成塊，難以清理。這些淤積物會直接導(dǎo)致水溝淤積變淺、排水不暢甚至水淹道床，因而水溝淤積需要一個固定周期的清理和疏通，才能保證水溝的清潔和順暢。
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車站工程，是地鐵流動乘客的載體，所以它發(fā)生的病害往往與乘客發(fā)生直接或者間接的聯(lián)系，而且往往是影響服務(wù)質(zhì)量的問題。這些問題通常為地鐵工程病害整治的重點(diǎn)。車站工程中常見的病害有主體結(jié)構(gòu)滲漏水、天地墻飾面破損、離壁排水溝防排水故障、門鎖及玻璃等破損。主體結(jié)構(gòu)滲漏水是車站工程最常見的病害，而且此類病害是從車站建設(shè)到交付使用的長期過程中一直存在的，車站結(jié)構(gòu)的滲漏水除了施工過程中的質(zhì)量控制問題外，也有更多是鋼筋混凝土本身的結(jié)構(gòu)缺陷，大體積混凝土結(jié)構(gòu)往往在凝結(jié)過程中由于溫度及施工順序原因出現(xiàn)多多少少的裂縫，隨著季節(jié)的變化，大體積的混凝土結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮會導(dǎo)致裂縫的擴(kuò)張，地下水和地表水會沿著裂縫滲漏到車站中，而且混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是動態(tài)變化的，此類故障的維護(hù)與治理也是動態(tài)而持久的。與隧道結(jié)構(gòu)的滲漏水治理相似，車站結(jié)構(gòu)滲漏水治理也是采取堵排結(jié)合的方法，可以根據(jù)滲漏水的嚴(yán)重程度和位置來選擇治理方法，例如在車站頂板中板上的滲漏就可以選擇安裝接水槽的方法，把水引到水溝中，避免采用水泥封堵方法中的后補(bǔ)水泥老化掉塊造成客傷事件。側(cè)墻位置如果不影響電氣設(shè)備，可視堵漏難度進(jìn)行引或堵，但如果滲漏點(diǎn)靠近電氣設(shè)備，則應(yīng)盡量采取注漿堵漏的方法，以避免水對導(dǎo)電設(shè)備造成安全隱患。天地墻飾面裝修的破損，通常是由于設(shè)備的疲勞或者人為的損壞造成，這些故障通常以周期性檢查和保養(yǎng)、更換、維護(hù)來進(jìn)行處理，避免此類故障的方法可以通過積累經(jīng)驗(yàn)，選擇使用周期較長、折舊率較低的設(shè)備，例如門鎖及墻面、地面材料進(jìn)行裝修，墻面可以選擇搪瓷鋼板這類故障率極低的材料，以免造成備件更換過快造成的經(jīng)濟(jì)損失。離壁排水溝的病害故障有防水層受損、排水不暢等，一般前期的施工質(zhì)量和人為原因會造成離壁溝的防水層破壞，導(dǎo)致離壁溝失效。而放坡坡度不足或淤積會導(dǎo)致離壁溝的排水不暢，這些問題的治理都需要對離壁溝的細(xì)化排查，對防水層受損的地方進(jìn)行修復(fù)，對坡度不足和地方進(jìn)行重新放坡，對淤積的地方進(jìn)行周期性清理和檢查。門鎖及玻璃等的破損一般也是設(shè)備疲勞和人為原因?qū)е?，五金門鎖等應(yīng)選擇經(jīng)市場驗(yàn)證質(zhì)量較好的廠商，減少更換備件的頻率和經(jīng)常保養(yǎng)來減少故障。而玻璃的破損則只能通過更換來進(jìn)行修復(fù)，因此應(yīng)在更換難度較高的位置應(yīng)盡量避免使用玻璃裝修或避免使用大面積玻璃來進(jìn)行安裝裝修。
（三）車輛段（停車場）工程
車輛段（停車場）工程是地鐵車輛和運(yùn)營組織管理技術(shù)人員的集結(jié)地，通常以大跨度結(jié)構(gòu)和辦公樓結(jié)構(gòu)為主，常見的病害和地上工業(yè)民用建筑常見故障一樣，但有其特有的要求，在這里我闡述一些特有的故障，如軌道路基的沉降、停車庫的大跨度伸縮縫滲漏水、車輛段軌旁安全防護(hù)結(jié)構(gòu)的故障。軌道路基的沉降原因有前期施工的分層壓土不實(shí)、路基的排水組織不到位等，這些故障如果在后期處置往往難度較大，因此應(yīng)在設(shè)計階段就嚴(yán)格把關(guān)，在審圖階段就發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。停車庫的大跨度伸縮縫漏水也是城市軌道交通列車停車場的常見病害，因?yàn)楝F(xiàn)在的車輛段建設(shè)往往與上蓋工程相結(jié)合，大面積的混凝土平臺上的伸縮縫形式通常采用平面式。采用平面式而不采用反口式的伸縮縫處理，往往會因?yàn)槲菝婷娣e過大和排水速度較慢而導(dǎo)致伸縮縫的滲漏水，因而車輛段大面積屋蓋結(jié)構(gòu)伸縮縫施工是質(zhì)量控制的重點(diǎn)，幾道防水須嚴(yán)格把關(guān)，做到防引結(jié)合。車輛段軌旁安全防護(hù)結(jié)構(gòu)有圍墻、防護(hù)網(wǎng)等，這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)往往涉及車輛段的限界安全，達(dá)到防止外人進(jìn)入軌行區(qū)域的目的，這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常出現(xiàn)的故障有基礎(chǔ)沉降不均，防護(hù)網(wǎng)遭人為破壞等，通常造成的原因就是原來施工的路基土壓實(shí)不足導(dǎo)致防護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降，還有一方面就是施工階段部分施工人員圖方便走捷徑破壞防護(hù)網(wǎng)，車輛段需要設(shè)置一定的安全巡檢制度來應(yīng)對該類故障。
二.附屬建筑工程是地鐵工程的功能性建筑
附屬建筑工程是地鐵工程的功能性建筑，主要包括風(fēng)亭、冷卻塔圍護(hù)結(jié)構(gòu)、變電所等。附屬建筑工程的故障病害主要有風(fēng)亭百葉的損壞、散水的沉降開裂、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的損壞、變電所內(nèi)裝修工程損壞等。散水的沉降開裂一般是由于路基土的不密實(shí)導(dǎo)致，而其他故障也基本是由于設(shè)備疲勞折舊及人為原因損壞導(dǎo)致。設(shè)備的疲勞和折舊可以通過保養(yǎng)來預(yù)防，通過維修更換來進(jìn)行處理，人為損壞的只能加強(qiáng)定期檢查和做到早期維修，避免二次損壞。
結(jié)語：
綜上所述，地鐵土建及裝修工程常見的病害一般是由材料缺陷、前期施工質(zhì)量問題、疲勞折舊及人為因素等原因造成，而應(yīng)對不同程度的故障病害，都應(yīng)做到嚴(yán)把施工建設(shè)過程中的材料和質(zhì)量關(guān)，并應(yīng)長期定期的保養(yǎng)和檢查，通過合理指引、教育減少人為因素的損壞，才能減少病害故障，做到預(yù)防為主，防治結(jié)合，結(jié)合治理的方法和目的。
