摘 要:在隧道通車后沒幾年,隧道內(nèi)就出現(xiàn)了多處滲漏水,尤其近幾年滲漏水更加嚴(yán)重,不管是春夏秋季還是冬季,都給隧道自身和過往車輛帶來安全隱患,同時(shí)給我們養(yǎng)護(hù)部門來說,增大人力、財(cái)力付出,為能解決此隱患,我們就此病害進(jìn)行“堵、引、排”進(jìn)行綜合處治,本文結(jié)合施工實(shí)踐,就如何對(duì)隧道內(nèi)滲漏水施工各關(guān)鍵工序的技術(shù)控制進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:六盤山陰濕寒冷地區(qū);隧道養(yǎng)護(hù);滲漏水;處理;
中圖分類號(hào):TV738 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):文章編號(hào):1674-3520(2014)-03-000243-02
一、工程概述
(一)六盤山隧道是G312線(上海-西安-蘭州-烏魯木齊-霍爾果斯),位于寧夏固原涇源縣六盤山鎮(zhèn)和尚鋪村至隆德縣十里鋪六盤山越岒段,隧道區(qū)域山體東陡西緩\東低西高,兩側(cè)山腳相對(duì)高差260米,隧道內(nèi)流水經(jīng)化驗(yàn)分析屬弱堿至強(qiáng)堿性水,屬于堿性水類,為中等礦化水,對(duì)混凝土具有弱腐蝕至中等侵蝕作用。設(shè)計(jì)為雙向單行隧道。凈寬10.5米,凈高5米. 單向縱坡為+2.4%,全長2385米。隧道建成于1997年3月18日通車至今。
(二)六盤山隧道地處寧夏南部山地濕潤季凍區(qū),年平均降水量478mm,初雪10月中旬,終雪翌年4月中旬,歷年最大凍深1.37m。春季干旱多大風(fēng),春融期在3~4月上旬,夏季炎熱多雨,6~9月份為雨季,日極端最高氣溫35℃,秋季清涼冬季嚴(yán)寒,極端最低氣溫-28.7℃,最大積雪深40cm。
(三)隧道從通車到現(xiàn)在,進(jìn)行過兩次集中維護(hù),而這兩次維護(hù),均為因滲漏水及砼強(qiáng)度等原因造成襯砌開裂、混凝土脫落。第一次為2000年4月。第二次為2010年9月。經(jīng)處理后的效果比較明顯。
二、隧道滲漏水病害成因
隧道病害主要表現(xiàn)為水害和襯砌裂縫開裂,受原施工質(zhì)量及混凝土質(zhì)量等方面的影響,在通車第三年后隧道襯砌開裂,出現(xiàn)多處滲漏水。原襯砌滲漏水主要表現(xiàn)為局部滲水和沿縫隙漏水,漏水嚴(yán)重地段的襯砌出現(xiàn)多處裂縫、脫皮和剝落,股水流經(jīng)之處表層混凝土可用手掏下,襯砌施工縫中有裂隙水流出。進(jìn)入冬季滲漏水結(jié)冰不僅使路面、滲漏點(diǎn)結(jié)冰,特影響行車安全,更使襯砌結(jié)構(gòu)遭到破壞。
三、養(yǎng)護(hù)階段加強(qiáng)滲漏水處治方法
(一)由于隧道地處寧夏南部嚴(yán)寒地帶,首先對(duì)滲漏水壓力不大或因砂眼類的病害點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用機(jī)械式高壓注漿法以高效快捷、不破壞原來襯砌整體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來達(dá)到止水之目的進(jìn)行“堵封”處理。對(duì)原滲漏水部位進(jìn)行注漿封堵后為防止?jié)B水經(jīng)凍脹后從原滲漏水部位附近防水薄弱處流出,對(duì)襯砌滲漏水部位兩側(cè)的施工縫各延伸二米(包括之間的裂紋)進(jìn)行預(yù)注漿封堵。
機(jī)械式高壓注漿以0~20MPa的壓力將堵漏劑輸送至結(jié)構(gòu)微裂縫內(nèi),通過埋設(shè)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的注漿接頭更深層的將漿料填充至整個(gè)縫隙,堵塞滲水通道,起到高效的堵水作用。堵漏劑所采用的主材為YY211—高分子聚合物是以水為交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),放出CO2,在有水的環(huán)境下逆水而上進(jìn)行擴(kuò)散,與周圍結(jié)成彈性的固結(jié)體,最終達(dá)到止水的目的。此種注漿具有如下特點(diǎn):施工簡便,使用及清洗方便;其漿液具有良好的滲透性,注入后發(fā)泡膨脹,具有二次滲透特點(diǎn);固結(jié)體抗?jié)B性好,強(qiáng)度較高,延伸率好,耐腐蝕且穩(wěn)定,固結(jié)體對(duì)人體無害,對(duì)水質(zhì)無污染等特點(diǎn)。
(二)埋管“引排”技術(shù)可也是對(duì)部分類型滲漏水處理是最直接、且簡單的處理滲漏水方法,對(duì)于水量大、集中不易封堵的滲漏水點(diǎn),則采用此法。
首先確定需集中引排水點(diǎn)位置,則按下排路線進(jìn)行標(biāo)畫,進(jìn)行開槽預(yù)埋引水管,引水管可根據(jù)水量大小面定,則將水引至路面下排水井內(nèi)。此種方法最關(guān)鍵的施工難點(diǎn)為接水、封水點(diǎn),其它均方便可行。
(三)對(duì)于隧道內(nèi)路面出水,采用“排”措施進(jìn)行。
隧道路面砼為每10m一伸縮縫,多滲水點(diǎn)均在伸縮縫內(nèi),為有效處理好下面水的上溢及行車時(shí)擠壓上冒水,易使路面結(jié)冰造成安全隱患,采用“排水”方法解決。
對(duì)出水點(diǎn)進(jìn)行開槽或鉆孔排水,安裝PVC管,排至排水系統(tǒng)內(nèi),對(duì)地面滲漏水部位兩側(cè)的施工縫各延伸三道(包括之間的裂紋)進(jìn)行預(yù)注漿封堵,需在滲漏水經(jīng)整治后用高分子環(huán)氧補(bǔ)強(qiáng)材料對(duì)施工縫、裂紋進(jìn)行注漿加固。
四、施工方法1
(一)施工流程(封堵)
布孔→封縫→注漿→封堵注漿孔→觀察、修補(bǔ)→移位。
(二)施工工藝
鑿槽、封縫、注漿:沿滲漏縫人工鑿開寬約5~8cm、深10cm左右的 型和“ ”型垂直槽,具體槽型和尺寸根據(jù)現(xiàn)場漏水情況來定。然后沿槽底部做成3~4cm直徑的連續(xù)無管空腔,沿空腔環(huán)向@1000mm布設(shè)注漿孔,空腔表面以改性UPS材料、防水膠水泥等制的快凝鋼性膠封填,使槽與原襯砌表面基本相齊,待封填材料硬化達(dá)到一定強(qiáng)度后沿預(yù)留注漿孔對(duì)無管空腔進(jìn)行壓注聚型灌漿堵漏漿液。
(三)埋設(shè)注漿噴頭、注漿:將準(zhǔn)備的注漿噴頭植入孔內(nèi),并進(jìn)行周邊封固,而后壓注第二種堵漏材料漿液。注漿完成及時(shí)清理注漿泵。
(四)觀察、修補(bǔ):對(duì)已完工的工程進(jìn)行觀察,對(duì)滲漏的微裂縫進(jìn)行修補(bǔ),對(duì)未達(dá)到要求的工作進(jìn)行整改。
(五)全部按要求完工后,并采用砂漿進(jìn)行表面修補(bǔ)平整,移位。
(六)注漿材料選用1特點(diǎn)為該材料具有良好的親水性,能與水反應(yīng),同時(shí)生成CO2氣體,并逆水而上沿來水通道滲透擴(kuò)散,與周圍的混凝土、砂、土等固結(jié),快速硬化形成不透水的固結(jié)層,已廣泛應(yīng)用于封堵大壓力的涌水和阻止地基中的流水及水的滲透。
(七)該材料與混凝土及土粒粘結(jié)力大,可制得高強(qiáng)度的彈性固結(jié)體,因此能充分適應(yīng)地基或其他基層的變形,使其不易發(fā)現(xiàn)龜裂、崩塌而得到加固初強(qiáng);
(八)在含水的結(jié)構(gòu)中漿液不會(huì)被沖散,在其反應(yīng)過程中,由于氣體的擴(kuò)散使有效固結(jié)區(qū)迅速增大,可得到比其他類型化學(xué)漿液大的多的固結(jié)體;
(九)根據(jù)工程不同的需要,可調(diào)節(jié)化灌液體的粘度,對(duì)于混凝土工程的細(xì)小裂縫注漿后漿液能很快滲透進(jìn)去,形成粘結(jié)牢固,抗?jié)B性好、強(qiáng)度大的固結(jié)體;
(十)漿液的化學(xué)性能穩(wěn)定,不受外界氣溫影響,適合寒冷地帶使用。
(十一)聚型灌漿堵漏材料組成表
固結(jié)體在水中浸泡對(duì)人體無害、無毒,無污染。
五、施工方法2
對(duì)流水較明顯且集中斷面則采用“引”水施工
(一)開槽、安裝排水管、封縫、封堵處理引水口:沿滲漏縫人工鑿開寬約6~8cm、深10cm左右的“U”型和垂直槽,開槽引至路面排水系,具體槽型和尺寸根據(jù)現(xiàn)場漏水情況來定。
(二)排水管尺寸可根據(jù)出水量大小面定,安裝排水管時(shí),要做好從隧道上部到下部排水管的勞固固定,切不能使排水管理埋設(shè)過淺,至使冬天管內(nèi)水凍結(jié),以至處理失敗。
(三)在引水過程中封堵及對(duì)不集中滲漏水點(diǎn)位采取較簡易封水材料處理。
(四)堵漏材料:京湯水不漏、130瞬間止水劑等?!敖饻扑宦笔且环N高效防潮、抗?jié)B、堵漏材料,也是極好的粘結(jié)材料。分“緩凝型”、“速凝型”和“超速凝型”三種,均為單組份灰色粉料。“緩凝型”主要用于防潮、防滲;“速凝型”和“超速凝型”主要用于抗?jié)B、堵漏。其主要技術(shù)指標(biāo):凝固時(shí)間:1~90分鐘;抗壓強(qiáng)度:30~40MPa;不透水性:>0.7MPa;其主要特點(diǎn):快速帶水堵漏;迎背水面均可使用,施工簡便;凝固時(shí)間可隔,防水粘貼均可。
130瞬間止水劑是一種不收縮,且具有膨脹性的遇水硬化之粉狀聚合物,加水即可使用。接著性很強(qiáng),在水中或潮濕空氣養(yǎng)護(hù)條件下,固結(jié)體具有微膨脹性(膨脹率為1‰~3‰左右),以填塞所有孔隙達(dá)到防水功效,沒有氧化和收縮的現(xiàn)象。當(dāng)溫度不低于10°C時(shí),可在50秒內(nèi)凝固,早期強(qiáng)度高,1小時(shí)強(qiáng)度達(dá)15Mpa,28天強(qiáng)度達(dá)40Mpa,后期強(qiáng)度繼續(xù)增大。
(五)取適當(dāng)量的堵漏材料加水(熱水凝固更快)拌制成泥狀,搓成條形或錐形,迅速將膠泥堵漏到槽(洞)封口處,并用力擠壓密實(shí),保持45~60秒不動(dòng)。
(六)觀察、修補(bǔ):對(duì)已完工的工程進(jìn)行觀察,對(duì)未達(dá)到要求的進(jìn)行二次處理。
(七)全部達(dá)到要求完工后,采用砂漿進(jìn)行表面修補(bǔ)平整,移位。
六、施工注意事項(xiàng)
(一)注漿時(shí),注漿管應(yīng)埋放合理,密切注視壓力以防爆管。
(二)操作人員應(yīng)配戴眼鏡、口罩、手套等勞保用品,以防止?jié){液濺入眼內(nèi)。
(三)化學(xué)灌漿材料應(yīng)密封儲(chǔ)存在冷暗的庫內(nèi),并有專人保管,保管人員應(yīng)熟悉材料的性質(zhì)。
(四)存放化學(xué)灌漿材料的地方應(yīng)嚴(yán)禁煙火。
(五)遇漿液或粉末進(jìn)入眼睛或觸及皮膚時(shí),應(yīng)迅速用大量的清水沖洗,如有疼痛現(xiàn)象應(yīng)立即醫(yī)療
六、結(jié)束語
通過施工實(shí)踐,采取上述施工技術(shù),很好的控制了隧道內(nèi)的滲漏水現(xiàn)象,為同類隧道養(yǎng)護(hù)中遇滲漏水處理積累了一些經(jīng)驗(yàn)。需要強(qiáng)調(diào)的是,關(guān)鍵是在二襯施工中嚴(yán)格要求防水工程施工質(zhì)量及混凝土澆筑質(zhì)量,最大可能的做好防止?jié)B漏水的的施工關(guān)鍵工序。只有正確選材、嚴(yán)格施工,才能達(dá)到徹底防水的目的。
參考資料:
[1]、公路隧道施工技術(shù)規(guī)范
[2]、JTG 1-1-2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范
[3]、TB10119-2000鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范