淺談地鐵土建工程常見病害及分析
2016-02-29
隨著我國經濟的飛速發(fā)展，地鐵工程建設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的不斷發(fā)展，各項地鐵工程技術也不斷成熟，技術人員的經驗在建設和維護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。
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橋隧工程，是地鐵建設運營的難點工程，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構裂損、支座損壞、防排水設施故障、隔音屏裂損缺失松動、防護結構損壞松動等。一般主體結構的裂損是由于前期基礎施工不完善，導致后期不均勻沉降導致結構出現(xiàn)裂縫及損壞，此類故障病害應視其裂損嚴重程度進行表觀修復、結構性修復或加固。支座損壞故障也基本上是前期施工不完善導致的病害，此類故障也應根據(jù)其病害程度分析制定修理或者更換構件等處理方案。防排水設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及長期的高溫暴曬導致防水層的裂損、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防水及保護層進行處理修復，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行清理及維護保養(yǎng)更換。隔音屏裂損、缺失、松動是橋梁附屬構造設施的最常見病害，而且這部分的故障往往容易影響行車安全，強風或者頻繁的高溫暴曬和震動，容易造成這些設施的損壞，除了定期的檢查外，故障的及時修復和回檢非常重要，隔音屏應注意材料的選擇，如果選用玻璃，則應選擇高強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欄或防護網(wǎng)等構造，這類設施的故障狀況與隔音屏類似，也需要定期的檢查和維護，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構滲漏水、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量和砼結構本身的缺陷引起的，施工過程中欠挖、超挖、澆搗混凝土不密實、厚度不足、防水層失效等都可能導致這些病害。這些病害的治理方法已經在國鐵隧道及公路隧道中得到應用并成熟，只是結合地下水豐富的地鐵工程，它存在著自己的一些特點，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，如果較為嚴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雜程度及特點進行選擇，滲漏水還應該堵排結合，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，排堵結合，可以利用接水槽和開暗槽的方法進行引排，使結構滲漏水進入一個穩(wěn)定的狀態(tài)。近年來，隨著地鐵建設的高速發(fā)展，地鐵建設遇到的地形和水文情況也越多越復雜，而地鐵隧道建設過程中也出現(xiàn)了一些比較嚴重的病害，例如道床起拱及下沉，此類病害一般是由于隧道結構滲漏嚴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錨桿結合。排水溝淤積，是由于隧道結構的滲漏水帶出來的鈣化物及地下水中的一些雜質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。
（二）車站工程
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質量的問題。這些問題通常為地鐵工程病害整治的重點。車站工程中常見的病害有主體結構滲漏水、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。主體結構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到交付使用的長期過程中一直存在的，車站結構的滲漏水除了施工過程中的質量控制問題外，也有更多是鋼筋混凝土本身的結構缺陷，大體積混凝土結構往往在凝結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，大體積的混凝土結構的熱脹冷縮會導致裂縫的擴張，地下水和地表水會沿著裂縫滲漏到車站中，而且混凝土結構的裂縫是動態(tài)變化的，此類故障的維護與治理也是動態(tài)而持久的。與隧道結構的滲漏水治理相似，車站結構滲漏水治理也是采取堵排結合的方法，可以根據(jù)滲漏水的嚴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水泥老化掉塊造成客傷事件。側墻位置如果不影響電氣設備，可視堵漏難度進行引或堵，但如果滲漏點靠近電氣設備，則應盡量采取注漿堵漏的方法，以避免水對導電設備造成安全隱患。天地墻飾面裝修的破損，通常是由于設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、維護來進行處理，避免此類故障的方法可以通過積累經驗，選擇使用周期較長、折舊率較低的設備，例如門鎖及墻面、地面材料進行裝修，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濟損失。離壁排水溝的病害故障有防水層受損、排水不暢等，一般前期的施工質量和人為原因會造成離壁溝的防水層破壞，導致離壁溝失效。而放坡坡度不足或淤積會導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化排查，對防水層受損的地方進行修復，對坡度不足和地方進行重新放坡，對淤積的地方進行周期性清理和檢查。門鎖及玻璃等的破損一般也是設備疲勞和人為原因導致，五金門鎖等應選擇經市場驗證質量較好的廠商，減少更換備件的頻率和經常保養(yǎng)來減少故障。而玻璃的破損則只能通過更換來進行修復，因此應在更換難度較高的位置應盡量避免使用玻璃裝修或避免使用大面積玻璃來進行安裝裝修。
（三）車輛段（停車場）工程
車輛段（停車場）工程是地鐵車輛和運營組織管理技術人員的集結地，通常以大跨度結構和辦公樓結構為主，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結構的故障。軌道路基的沉降原因有前期施工的分層壓土不實、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，因此應在設計階段就嚴格把關，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，因為現(xiàn)在的車輛段建設往往與上蓋工程相結合，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，往往會因為屋面面積過大和排水速度較慢而導致伸縮縫的滲漏水，因而車輛段大面積屋蓋結構伸縮縫施工是質量控制的重點，幾道防水須嚴格把關，做到防引結合。車輛段軌旁安全防護結構有圍墻、防護網(wǎng)等，這些圍護結構往往涉及車輛段的限界安全，達到防止外人進入軌行區(qū)域的目的，這些圍護結構通常出現(xiàn)的故障有基礎沉降不均，防護網(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不足導致防護結構基礎沉降，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網(wǎng)，車輛段需要設置一定的安全巡檢制度來應對該類故障。
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，主要包括風亭、冷卻塔圍護結構、變電所等。附屬建筑工程的故障病害主要有風亭百葉的損壞、散水的沉降開裂、圍護結構的損壞、變電所內裝修工程損壞等。散水的沉降開裂一般是由于路基土的不密實導致，而其他故障也基本是由于設備疲勞折舊及人為原因損壞導致。設備的疲勞和折舊可以通過保養(yǎng)來預防，通過維修更換來進行處理，人為損壞的只能加強定期檢查和做到早期維修，避免二次損壞。
結語：
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、前期施工質量問題、疲勞折舊及人為因素等原因造成，而應對不同程度的故障病害，都應做到嚴把施工建設過程中的材料和質量關，并應長期定期的保養(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，做到預防為主，防治結合，結合治理的方法和目的。
