TGRM水泥基特種灌漿料在隧道滲漏水處理中的應(yīng)用

楊承洞

（貴州高速公路集團(tuán)有限公司 貴州省貴陽市 550009）

1 簡(jiǎn)述

國(guó)內(nèi)外調(diào)查結(jié)果顯示[1～2]，相當(dāng)比例的隧道襯砌結(jié)構(gòu)存在裂損、變形、掉塊和滲漏水等病害現(xiàn)象。滲漏水問題是當(dāng)中較為突出、普遍的病害，同時(shí)會(huì)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的不良影響，對(duì)行車安全也構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。我國(guó)公路、鐵路通車?yán)锍讨鹉暝黾?，隧道的總長(zhǎng)度在逐年的增長(zhǎng)，這也意味著我們面臨著更多的隧道病害檢測(cè)和加固處理工作，特別是對(duì)滲漏水的防治。

TGRM水泥基特種灌漿料是北方交大隧道與地下工程試驗(yàn)研究中心及中鐵瑞威鐵道工程技術(shù)有限公司為既有線鐵路隧道病害整治工程項(xiàng)目所需材料進(jìn)行的自選研究項(xiàng)目。在研制過程中，經(jīng)過性能研究和配方確定，1998年起進(jìn)行了工業(yè)性試生產(chǎn)。1998年中開始在“大瑤山隧道基床病害整治”工程中應(yīng)用。該產(chǎn)品通過鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和北京市建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站的檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)滿足北京中鐵瑞威鐵道工程技術(shù)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。于2001年7月通過北京市科委的科技成果鑒定，并對(duì)《TGRM》專門申請(qǐng)了商標(biāo)注冊(cè)。

TGRM為水泥基特種材料，是一種無毒、環(huán)保、高耐久性的無機(jī)復(fù)合材，可以根據(jù)不同的工程用途進(jìn)行產(chǎn)品的選擇。主要產(chǎn)品有加固補(bǔ)強(qiáng)材料、堵漏防水材料、早強(qiáng)超細(xì)材料、低溫快硬材料等。

本文通過該種材料在隧道防水過程中的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行說明，為相關(guān)人員在進(jìn)行隧道防水處理時(shí)提供參考。

2 防水型TGRM性能指標(biāo)

本文主要研究TGRM在隧道漏水中的應(yīng)用，故選擇防水型TGRM的性能指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。防水型TGRM水泥基特種灌漿料具有水下不分散、高抗?jié)B、可灌性好三個(gè)主要特點(diǎn)。

2.1 抗分散性

研究采用光電分光光度計(jì)測(cè)定溶液的透光率，對(duì)灌漿材料的抗分散性進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果顯示防水型TGRM灌漿料溶液為無色狀，透光率可達(dá)93%，普通早強(qiáng)水泥在水中澆筑時(shí)溶液混濁，透光性很差，說明TGRM具有良好的抗分散性。

2.2 抗?jié)B性

抗?jié)B性是灌漿材料最基本的指標(biāo)，也是其耐久性的代表指標(biāo)之一，防水型TGRM灌漿料和其他類型灌漿料抗?jié)B性試驗(yàn)結(jié)果列于表1。

表1 不同類型灌漿材料的抗?jié)B性能

由表1可以看到，防水型TGRM水泥基特種灌漿料具有較好的抗?jié)B性能，加壓到3MPa時(shí)試件滲水平均高度僅4～5cm，這樣的抗?jié)B指標(biāo)說明防水型TGRM水泥基特種灌漿料用作無機(jī)防水材料具備很大的優(yōu)勢(shì)。

2.3 可灌性

灌漿材料的可灌性與三方面因素有關(guān)：①灌漿材料的粒徑分布；②被灌縫隙的大小分布；③灌漿材料的流動(dòng)性。TGRM灌漿材料顆粒粒徑比一般水泥更細(xì)，且顆粒圓滑，漿體流動(dòng)度大，通過對(duì)原材料比例的調(diào)整可適用于微裂縫和寬裂縫等不同縫隙的灌注。

3 防水型TGRM在實(shí)體工程中的應(yīng)用

2000年大瑤山隧道由于綜合維修平導(dǎo)施工的影響，在9號(hào)斷層附近襯砌出現(xiàn)環(huán)狀裂縫，并產(chǎn)生滲漏水。樂昌工務(wù)段應(yīng)用TGRM水泥基特種灌漿料在隧道滲漏水襯砌裂縫附近實(shí)施壁后填充注漿。隨著漿液的擴(kuò)散，滲漏水地段裂縫停止了水的滲流。

襄渝線檀木梁隧道、呂河隧道，京九線歧嶺隧道，寶中線臥養(yǎng)川隧道，先后應(yīng)用TGRM水泥基特種灌漿料在隧道滲漏水襯砌裂縫附近實(shí)施壁后填充注漿取得了較好的防水效果。圖1～2為呂河隧道注漿示意圖。

圖1 襯砌背后注漿孔眼布置剖面圖

圖2 襯砌背后注漿孔眼布置平面圖

通過上述工程實(shí)際應(yīng)用，總結(jié)TGRM水泥基特種灌漿料的主要施工技術(shù)要點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）TGRM水泥基特種灌漿料推薦水灰比為0.37～0.45，若減小水灰比其凝結(jié)時(shí)間會(huì)隨之縮短，強(qiáng)度會(huì)有一定的提高；反之凝結(jié)時(shí)間會(huì)有所延長(zhǎng)，而強(qiáng)度會(huì)隨之下降。

（2）防水型TGRM灌漿料制漿的推薦攪拌速度為：120～360rd/min，攪拌時(shí)間為3min。若攪拌轉(zhuǎn)數(shù)較低而不能滿足要求，則可以適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，否則易造成漿體均勻性較差，影響其灌注質(zhì)量。攪拌機(jī)推薦使用電力部杭州鉆探機(jī)械廠生產(chǎn)的ZJ400型高速制漿機(jī)。

（3）制漿后應(yīng)通過濾網(wǎng)進(jìn)入儲(chǔ)漿桶然后進(jìn)行壓漿，壓漿過程中要對(duì)儲(chǔ)漿桶中的漿液進(jìn)行適當(dāng)攪拌。

（4）如用于既有線隧道的基床或襯砌的灌漿加固施工，灌漿壓力應(yīng)控制在0.6MPa以下。

另外，該材料在使用過程中還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

（1）TGRM宜在15～28℃環(huán)境下使用，超出上述溫度會(huì)對(duì)其凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度產(chǎn)生影響，如若在低溫或高溫環(huán)境下使用需添加合適的外加劑，以滿足其強(qiáng)度及凝結(jié)時(shí)間方面的要求；

（2）TGRM為成品水泥基混合材料，在環(huán)境滿足的條件下無需使用減水劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑等外加劑；

（3）TGRM在使用過程中須嚴(yán)格控制水灰比，拌制后需在其初凝狀態(tài)前使用，凝結(jié)后不得再重新加水拌和使用；

（4）用本材料拌制混凝土，用于水害搶修或其他快速修補(bǔ)工程，應(yīng)做常規(guī)養(yǎng)護(hù)；

（5）本產(chǎn)品保存期為3個(gè)月，超過保存期應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)以確定是否可以繼續(xù)使用。

4 結(jié)論

TGRM水泥基特種灌漿料具有在水中抗分散性、抗?jié)B性、可灌性、凝結(jié)時(shí)間可調(diào)性、易操作性的突出特點(diǎn)，并可以根據(jù)不同工程的特殊要求進(jìn)行材料性能指標(biāo)的調(diào)整，可適用于隧道襯砌堵水、裂損加固和回填加固等病害整治。同時(shí)在上述實(shí)體工程中也得到了良好的應(yīng)用，可以進(jìn)行更大范圍的推廣應(yīng)用。

[1]吉林鐵路局工務(wù)處.鐵路工務(wù)技術(shù)手冊(cè)（隧道）[M].北京：人民鐵道出版社，1980.

[2]吳江濱，張頂立，王夢(mèng)恕.鐵路運(yùn)營(yíng)隧道病害現(xiàn)狀及檢測(cè)評(píng)估[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，13（6）：49～52.

[3]關(guān)寶樹.隧道工程維修管理要點(diǎn)集[M].北京：人民交通出版社，2004.