合武線隧道滲水分析及整治方案

劉先鋒 上海鐵路局合肥工務段

1 基本情況

合武鐵路于2005年7月開工建設，2008年11月份完成現(xiàn)場驗收及復驗，12月份完成有關(guān)聯(lián)調(diào)聯(lián)試，靜態(tài)驗收、動態(tài)驗收通過，于2009年1月1日開通貨車運營，2009年2月份進行第二階段聯(lián)調(diào)聯(lián)試及四電設備整治達標，4月1日正式開通運營。

2009年雨季，一些隧道出現(xiàn)了滲水現(xiàn)象。8月4日合武公司組織合肥工務段、中鐵十局、中鐵十二局在合武公司召開了協(xié)調(diào)會，安排部署隧道滲水整治。因線路已開通運營，為了確保整治安全和質(zhì)量，確定由我段進行滲水整治。

2 現(xiàn)場調(diào)查情況

為了全面整治，自2009年8月4日至18日我們對隧道滲水進行了現(xiàn)場調(diào)查。全線共有8座/32處滲水。其中：拱部施工縫（含變形縫）滲水3處，邊墻施工縫（含變形縫）22處，邊墻冷縫滲水4處，邊墻蜂窩麻面滲水3處。

3 原因分析

（1）經(jīng)過對現(xiàn)場滲水處側(cè)溝、原埋設的盲溝等檢查發(fā)現(xiàn)，由于側(cè)溝內(nèi)四電施工廢棄雜物大量堆積在側(cè)溝內(nèi)，加上盲溝泄水內(nèi)含有大量的雜質(zhì)（水堿等懸浮物）易沉積凝固，在盲溝出水口形成約20 cm以上不同厚度的堆積物，完全堵塞了出水口，以致盲溝內(nèi)出水口段水堿固結(jié)，水無法正常排泄，導致盲溝內(nèi)水位上升、水壓力增大，在邊墻薄弱處滲出。

（2）經(jīng)咨詢合武公司，金寨隧道K606+300～K606+700段在施工過程中出現(xiàn)過三次較大涌水，日涌水量最大達到6331.7 m3，地下水系發(fā)育，同時，金寨隧道地下水特別容易形成水堿。施工過程中此段變更采用徑向注漿、增加排水盲溝等措施增加排水能力。

（3）一些施工縫處因仰拱和邊墻橡膠止水帶連接缺陷導致施工縫邊墻部分（主要是二次襯砌底部）有滲水現(xiàn)象。有的個別可能是止水帶破損造成的。

（4）邊墻襯砌施工時發(fā)生不連續(xù)澆注混凝土現(xiàn)象，接茬面處理不徹底，形成混凝土冷縫、蜂窩麻面等缺陷，在襯砌后水壓增大時出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

4 施工方案

遵循"排、堵結(jié)合，以排為主"的原則，拱部以堵為主，邊墻以排堵結(jié)合的方式進行整治。采用經(jīng)過試驗、檢測和鑒定并經(jīng)實踐檢驗質(zhì)量可靠的新型堵漏劑等材料，采用新技術(shù)、新工藝進行施工控制，針對不同部位的滲水方式采取不同的處理措施和施工方案。在處理前，先疏通側(cè)溝等排水系統(tǒng)，保證側(cè)溝及排水系統(tǒng)暢通；對有水堿地段的滲水進行化驗，同時統(tǒng)計段落作好記錄，供今后養(yǎng)護維修參考。鉆孔施工時注意保護既有的防水設施，不能破壞橡膠止水帶和防水板等。

采用材料及機具：高壓灌注機，IP-11水溶性聚氨酯堵漏劑。

施工方案一：

適用工況：拱部施工縫(含沉降縫)滲水。

施工方法：拱部注漿封堵，疏通邊墻排水盲溝。

（1）拱部在滲水處沿施工縫兩側(cè)鉆孔，注漿封堵滲水，詳細施工工藝參照"施工方案二"。

（2）人工疏通既有施工縫橡膠止水帶后排水盲溝，確保水由拱部順利輸送到盲溝。

施工方案二：

適用工況：邊墻施工縫（含沉降縫）滲水處理見圖1、圖2。

施工方法：鑿槽埋管引排。在滲水處鑿開二次襯砌及水溝電纜槽，鑿槽寬度及深度為10 cm，在槽內(nèi)埋設φ80PVC管，將水引至水溝，具體操作步驟如下：

⑴ 在滲水處順著出水孔往下刻槽，直到排水溝為止。

⑵ 清洗槽內(nèi)浮塵（灰），是為了保證新舊砼的結(jié)合更緊密，不會因有浮塵（灰）再出現(xiàn)滲漏。

⑶ 用化學材料拌合水泥成為快干混凝土（塑膠泥），采用人工抽管法成無管空腔，保證滲漏裂隙縫與此無管空腔或管道和鉆孔完全相通。

⑷ 再在表面涂刷一層改性聚胺酯以防開裂滲水，此膠在干燥后像膠一樣附著在封好槽的表面，有一定的延伸性，防止縫因其他外部原因開裂，起到防護的作用。

⑸ 基本恢復表面的原混凝土平整度和顏色等。

圖1 施工縫滲水剖面圖

圖2 施工縫滲水平面圖

施工方案三：

適用工況：施工冷縫滲水。

施工方法：以注漿封堵為主，刻槽引排為輔。

⑴ 清理：詳細檢查、分析滲漏情況，確定灌漿孔位置、間距。清理干凈需要施工的區(qū)域，鑿除混凝土表面析出物。

⑵ 鉆孔：使用電錘等鉆孔工具沿蜂窩四周進行鉆孔，鉆頭直徑為14 mm，鉆孔角度斜向冷縫45°，鉆頭深度≤結(jié)構(gòu)厚度的2/3，鉆孔分布于冷縫兩側(cè)。鉆孔間距10 cm，成梅花型布置。

⑶ 洗縫：用高壓清洗機以6 MPa的壓力向灌漿嘴內(nèi)注入潔凈水，觀察出水點情況，并將縫內(nèi)粉塵清洗干凈。

⑷ 埋嘴：在鉆好的孔內(nèi)安裝灌漿嘴（又稱之為止水針頭），針頭后帶膨脹橡膠，并用專用內(nèi)六角板手擰緊，使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙，不漏水。

⑸ 封縫：將洗縫時出現(xiàn)滲水的裂縫表面用環(huán)氧類快干水泥進行封閉處理，目的是在灌化學漿時不跑漿。

⑹ 灌漿：使用高壓灌漿機向灌漿孔內(nèi)灌注化學灌漿料。立面灌漿順序為由下向上：平面可從一端開始，單孔逐一連續(xù)進行、當相鄰孔開始出漿后，保持壓力3-5min，即可停止本孔灌漿，改注相鄰灌漿孔。

⑺ 拆嘴：灌漿完畢，確認不漏即可去掉或敲掉外露灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。

⑻ 封口：用快干水泥對灌漿口進行修補、封口處理。

⑼ 防水：用聚氨酯類防水材料將化學灌漿部分涂三遍（底層、中層和面層）以作表面防水處理。

施工方案四：

適用工況：蜂窩麻面滲水。

施工方法：襯砌內(nèi)注漿補強、堵漏。

⑴ 清理：詳細檢查、分析滲漏及蜂窩麻面面積，清理干凈需要施工的區(qū)域，鑿除混凝土表面析出物及松散石子，全部鑿除到混凝土密實之處且不小于10cm，確保表面干凈、潤濕。

⑵ 修補：采用水泥（42.5）：砂子：碎石（粒徑 8-10）：水=1：1.7：2.68：0.51 配合比的細石混凝土將墻體鑿除部分修補密實平整，養(yǎng)護48小時后開始鉆孔。

⑶ 注漿封堵：按照"施工方案三"進行注漿封堵。重點是刻槽的接縫處，在接縫兩側(cè)交錯布置注漿孔進行密集注漿封堵。

⑷ 注漿補強：在注漿封堵密實的基礎上，對修補區(qū)按照間距10 cm×10 cm梅花型布置注漿孔，深度為襯砌厚度的2/3處（接近30 cm），采用針管注漿機高壓注射環(huán)氧樹脂進行補強。

5 施工組織

（1）根據(jù)作業(yè)受限、滲水分布在多個隧道的情況，為了便于管理，我們成立了施工組織。組長：馮杰-副段長，組員：劉先鋒、郭建鋒、楊傳斌。

現(xiàn)場負責人：郭建鋒；

技術(shù)主管：劉先鋒；

安全員：巫岳平；

駐站防護員：李春華；

（2）機具設備（見表 1）

表1 機具設備表

（3）時間安排：處理時間60個工作日。

6 安全措施

（1）嚴格按照"四不準"和相關(guān)的"營業(yè)線施工"明確的技術(shù)、規(guī)程、規(guī)范進行安全防護和施工。

（2）各作業(yè)點指定1至2位職工負責安全檢查和把關(guān)，確保不遺留物體在線路內(nèi)，確保人員按時安全進出現(xiàn)場。

（3）對所有參與作業(yè)的人員進行安全教育，明確安全的重要性和必要性。

（4）施工人員必須乘坐軌道車上下班作業(yè)，其他時間不得作業(yè)。進場后必須聽從現(xiàn)場負責人的指揮，行動要迅速，特別是撤離現(xiàn)場時，不得因未完成任務而拖延。

（5）在上軌道車之前，對參與作業(yè)的人員數(shù)量，使用的機械設備規(guī)格、型號及數(shù)量等進行登記，在返回等車時由負責人對照乘車前登記表逐項清點，確保所有參與作業(yè)人員和機具設備全部安全撤離現(xiàn)場。

（6）每天進入現(xiàn)場時必須攜帶足夠的編織袋，在撤離現(xiàn)場時將所有垃圾帶到隧道外邊，棄到垃圾場。同時，用拖布等將蓋板上清掃干凈，以防造成動車組通過時飛石等危害設備安全的現(xiàn)象；不得將垃圾倒入電纜槽，以免損壞電纜，造成意外事故。

（7）所有進場作業(yè)人員必須統(tǒng)一穿戴工作服，以便管理。進場后，按照分工在兩側(cè)電纜槽范圍（人行通道）內(nèi)作業(yè)，不得隨意上線路和跨越線路。

（8）任何施工機具不得上道，在搬運機具設備時一定要小心，不能將機具設備隨意放在鋼軌上，更不能將重物砸到鋼軌上，以免造成紅光帶或損壞鋼軌等線路設備。特別是不能用金屬物將兩根鋼軌搭聯(lián)而造成紅光帶，影響正常行車。

（9）在電纜槽上搬運機具設備、施工作業(yè)時，要注意保護各種設備，不能有任何損壞。綜合洞室內(nèi)有許多設備，而且是帶電設備，任何人不得帶金屬物進入綜合洞室，以防損壞電器設備。

7 效果

以上隧道滲水處理結(jié)束后，通過三個月的觀察，已不再滲水，達到了整治的目標。同時，也為以后隧道滲水處理奠定了一定的經(jīng)驗。