暗挖地鐵區(qū)間隧道滲漏水處治施工技術(shù)

摘 要：地鐵工程大多處于地下水位附近，因此做好地鐵防水顯得尤為重要。文章以平～回區(qū)間隧道為背景，在詳細(xì)調(diào)查研究該暗挖隧道滲漏水現(xiàn)狀和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了該隧道滲漏水原因，從暗挖區(qū)間水泥單液灌漿、結(jié)構(gòu)裂縫、施工縫、蜂窩漏水部位化學(xué)灌漿堵漏、變形縫部位化學(xué)灌漿堵漏等方面提出詳細(xì)的滲漏水處治施工措施，所提出的技術(shù)對策和措施對類似工程防水有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：地鐵；滲漏水治理；水施工；隧道；化學(xué)灌漿

1 工程概況

平～回龍區(qū)間隧道采用礦山法施工。場地范圍地下水為2層地下水，第一層為地下潛水，主要接受大氣降水入滲及地下水側(cè)向徑流等方式補(bǔ)給，以地下水側(cè)向徑流及蒸發(fā)為主要排泄方式，水位埋深6～12米。第二層為層間水～承壓水，主要補(bǔ)給方式為地下徑流，主要排泄方式為側(cè)向徑流及人工開采，埋深25～35米。施工過程中發(fā)現(xiàn)該區(qū)間隧道存在滲漏現(xiàn)象，滲漏部位主要為仰拱水平施工縫處和個(gè)別拱墻存在漏點(diǎn)。

2 隧道滲漏水處治施工

該隧道滲漏水處治施工堅(jiān)持自防與防水材料防水相結(jié)合，以主體結(jié)構(gòu)自防水為主，注重防水細(xì)部處理，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范施工，認(rèn)真仔細(xì)的查找漏水點(diǎn)、漏水源，分析原因，制定有效措施。該隧道滲漏水原因主要為：混凝土滿足不了防水混凝土的抗?jié)B要求，施工縫含砂率增大，易發(fā)生收縮裂縫，變形縫處的橡膠止水帶位置不準(zhǔn)確，固定不牢靠，變形縫處螺栓固定不夠緊密，橡膠止水帶在安裝施工過程中遭到破壞。具體處治施工為：

（1）暗挖區(qū)間水泥單液灌漿。根據(jù)現(xiàn)場測量后確定灌漿孔布置見平面布置圖，灌漿孔應(yīng)按逐漸加密法原則進(jìn)行，通過灌漿資料的整理，分析灌漿效果，并通過檢查孔判斷灌漿質(zhì)量。水泥用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于32.5級(jí)，度要求通過4900孔/cm標(biāo)準(zhǔn)篩的篩余量不宜大于5%，并具有一定的抗侵蝕性。灌漿用水應(yīng)符JGJ63-89第3.0.4條的規(guī)定，拌漿水的溫度不得高于40℃。為減少灌漿過程中漿液分離現(xiàn)象，可摻入減水劑用以提高漿液穩(wěn)定性和流動(dòng)性，一般摻入量為水泥重量0.2～0.4%。速凝劑應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用，一般情況不宜摻用。拌機(jī)可選用雙層拌漿裝置或雙筒攪拌機(jī)，并裝篩網(wǎng)。為保證整個(gè)灌漿過程中漿液呈均勻懸浮狀態(tài)，應(yīng)保證迅速、均勻、連續(xù)拌合。拌合時(shí)間應(yīng)適宜，過短會(huì)影響漿液的均勻性，過長也會(huì)影響漿液性能降低結(jié)石強(qiáng)度，甚至影響漿液凝結(jié)。用普通攪拌機(jī)一般不少于3min，用高速攪拌機(jī)宜通過試驗(yàn)，一般不少于30s，自制漿到用完的時(shí)間不超過4h。鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等應(yīng)按施工平面布置圖執(zhí)行，鉆孔位置應(yīng)盡量避開原底板鋼筋，當(dāng)遇到鋼筋可就近避讓。灌漿孔的施鉆應(yīng)按灌漿程序，分序分段進(jìn)行。采用一次灌注法，灌漿塞設(shè)在距底板面5～10cm處。原則上一泵一孔推移式灌注，單孔吸漿量大時(shí)易一孔一泵灌注，吸漿量小時(shí)可采用三孔并聯(lián)灌注，群孔灌注應(yīng)注意控制壓力防止底板抬動(dòng)。當(dāng)吸漿量大時(shí)須加快漿液變濃速度，盡量多灌濃漿。灌漿壓力應(yīng)通過試驗(yàn)確定，初步確定0.1Mpa，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測底板有無上抬變位，可根據(jù)孔序不同及施灌效果調(diào)整灌漿壓力，最大灌漿結(jié)束壓力小于0.3Mpa。在設(shè)計(jì)灌漿壓力下，灌漿孔停止吸漿或每孔吸漿量小于0.4L/min、持續(xù)10-20分鐘即可結(jié)束。部灌漿完畢后，排除灌漿孔內(nèi)積水，用機(jī)械（砂漿泵）封孔或人工封填，并將孔口壓抹平整，封孔材料用膨脹水泥或速凝型聚合物水泥砂漿。

（2）暗挖區(qū)間混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、施工縫、蜂窩漏水部位化學(xué)灌漿堵漏?？紤]到氰凝材料漿液注入前是穩(wěn)定的，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；漿液注入后遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，粘度增加最終生成不溶于水的凝膠體；漿液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生CO2使?jié){液邊膨脹邊凝固，形成其他反應(yīng)漿液所沒有的二次滲透現(xiàn)象。（注漿壓力形成一次滲透）因而漿液能滲透到滲漏點(diǎn)的深層部位，具有更好的堵漏效果；注漿材料本身具有良好的粘接強(qiáng)度及適應(yīng)變形的性能，更具良好的耐久性，灌漿材料采用氰凝TPT灌漿材料、化學(xué)助劑、速凝水不漏密封材料、鋁合金止水針頭，采用高壓灌漿施工。灌漿孔沿裂縫兩側(cè)交替埋設(shè)，間距20-25cm/孔。

（3）暗挖區(qū)間混凝土結(jié)構(gòu)變形縫部位化學(xué)灌漿堵漏。① 基礎(chǔ)處理?；A(chǔ)處理按先頂板、后側(cè)墻、最后底板順序進(jìn)行；對預(yù)留變形縫內(nèi)置填縫材料進(jìn)行清理，剔除縫內(nèi)兩側(cè)松動(dòng)的混凝土脆化層直至剃鑿出堅(jiān)實(shí)的砼基面；清理至縫內(nèi)原安裝的橡膠止水帶處，用高壓水沖洗變形縫內(nèi)混凝土側(cè)壁及橡膠止水帶表面。②布孔鉆孔。在變形縫兩側(cè)砼斜鉆孔，孔距500-1000mm，鉆孔穿透混凝土內(nèi)含中埋式止水帶至變形縫內(nèi)止水帶下部，并安裝高壓化學(xué)灌漿管，布置引流管。③ 高壓灌漿聚氨酯。高壓灌注氰凝TPT-2水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料，控制灌漿壓力≥0.2MPa并保持壓力5分鐘以上，確保漿液通過高壓將變形縫內(nèi)中埋止水帶下部、石子過分集中于止水帶附近或止水帶兩側(cè)混凝土振搗不密實(shí)現(xiàn)象而形成的空隙及毛細(xì)空隙完全封閉凝膠粘接牢固，并在變形縫內(nèi)部形成一道完整密實(shí)的TPT-2聚氨酯固化彈性凝膠體橡膠，彈性凝膠體橡膠能反復(fù)“遇水二次膨脹”的特殊性能，使該材料適用于變形縫部位的二次防水，有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢。④預(yù)埋二次高壓灌注聚氨酯空腔。為了保證變形縫的長期防水效果不受沉降及伸縮變形縫影響，在變形縫內(nèi)已經(jīng)過第一次聚氨酯灌漿無滲漏水的狀態(tài)下，預(yù)埋二次高壓灌注聚氨酯空腔，為再設(shè)計(jì)一道TPT-2聚氨酯固化彈性凝膠體橡膠防水層做基礎(chǔ)準(zhǔn)備?？涨簧喜坎捎肨H-聚合物砂漿封閉并抹平壓光。⑤嵌填膨脹橡膠并澆筑聚合物混凝土。在變形縫內(nèi)嵌入遇水膨脹橡膠（寬度與變形縫寬度相等）擠密壓實(shí)；在遇水膨脹橡膠表面澆筑TH-聚合物混凝土抹平壓光。⑥二次高壓灌注聚氨酯。待變形縫內(nèi)澆筑的TH-聚合物混凝土超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)，利用預(yù)埋引出的高壓灌漿咀進(jìn)行二次高壓灌注氰凝TPT-2水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料控制灌漿壓力≥0.2MPa并保持壓力5分鐘以上，形成第二道TPT-2聚氨酯固化彈性凝膠體橡膠防水層，其作用：后灌注的TPT-2液體聚氨酯固化與原變形縫內(nèi)橡膠止水帶結(jié)合形成無縫一體的“彈性橡膠加強(qiáng)并遇水膨脹型止水帶”。這種兩次灌注后形成的“彈性橡膠加強(qiáng)并遇水膨脹型止水帶”能讓變形縫防水功能達(dá)到最佳狀態(tài)。以確保地鐵車站的變形縫部位在地鐵的長期運(yùn)營過程中最大限度地保持長期防水功能，能充分避免地鐵地下工程滲漏水造成的氡污染和對混凝土造成的結(jié)構(gòu)損傷破壞和混凝土結(jié)構(gòu)壽命縮短等問題發(fā)生。⑦聚氨酯彈性防水密封。在TH-聚合物混凝土表面采用TH-聚氨酯彈性密封膠進(jìn)行防水密封。⑧聚合物砂漿封面。在TH-聚氨酯彈性密封膠層表面采用TH-聚合物砂漿抹面做保護(hù)層。⑨變形縫滲漏水治理細(xì)部構(gòu)造見圖1。氰凝TPT-2水溶性聚氨酯灌漿材料能與原有的橡膠止水帶粘接牢固，在變形縫內(nèi)形成一道“后澆橡膠彈性體止水帶”。TH-聚氨酯彈性體防水材料涂刷于需要防水基礎(chǔ)上，能反應(yīng)固化形成有較高機(jī)械強(qiáng)度和良好彈性的整體防水橡膠。TH-聚合物砂漿密實(shí)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通砂漿，抗水滲透性提高3倍以上。水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料形成不溶性的結(jié)晶體與混凝土結(jié)合為整體，使任何方向來的水及其他液體被堵塞，從而達(dá)到永久性的防水防腐防潮及保護(hù)鋼筋增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的高效防水材料。

（4）在暗挖區(qū)間混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、施工縫、蜂窩滲漏水堵漏治理完后的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)表面采用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料做縫表面防水抗?jié)B涂層。

3 結(jié)束語

地鐵隧道的防水工程是地鐵建設(shè)中質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，能有效地保證結(jié)構(gòu)的使用壽命，減少地鐵滲漏對地下水的浪費(fèi)，防止地鐵沿線地面下沉。良好的防水不僅是地鐵正常運(yùn)營及減少運(yùn)營維修成本的需要，而且是保證工程自身堅(jiān)固、耐久以及保護(hù)環(huán)境和水資源的需求。從目前國內(nèi)外地鐵建設(shè)情況看，滲漏水現(xiàn)象較為普遍。這已成為目前地鐵建設(shè)的“頑疾”。區(qū)間隧道滲漏水治理應(yīng)分析好原因，根據(jù)其自身原因來選擇材料，提出有針對性處治措施。通過采取上述措施，安全有效的解決了平～回礦山法暗挖區(qū)間隧道滲漏水治理問題，對類似地鐵區(qū)間隧道滲漏水的防治具有很好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：趙文虎（1978，12-），本科，主要從事現(xiàn)場地鐵，高速公路，鐵路施工管理。