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摘要:随着近几年城市轨道项目的大规模建设,大量的新线投入运营。新线投入运营后,部分隧道出现不同程度的渗漏水故障。隧道渗漏水不仅会影响地下隧道的使用寿命,而且会给行车带来不安全因素。本文针对隧道内渗漏水,分析其故障原因,并提出以灌、嵌、抹、涂、贴为手段,阐述了隧道内渗漏水故障治理的常用处理措施及方法。
关键词:隧道;渗漏水;故障;处理措施
Tunnel seepage failure and its commonly used treatment measures
Absteact: with the large-scale construction of urban rail project in recent years, a large number of new lines are in operation.some of the tunnels are with varying degrees of seepage failure while putting into operation.As the tunnel seepage, it will not noly shorten the life of the tunnel, but also brings insecurity into traffic safety.Of the tunnel seepage water,this paper analyses the failure reason,and put of forward to Irrigation, embedded, wipe, painting, pate as the means,expounds the tunnel seepage failure of fovernance commonly used treatment measures and methods.
Key words: tunnel; seepage; failure; treatment measuers;
1.隧道内渗漏水故障
隧道渗漏水主要故障部位有变形缝、施工缝、冷缝、盾构隧道管片接缝、混凝土裂缝、穿墙管、预埋件、通道接头、桩头,还包括有细部构造未处理好、混凝土疏松和不密实等引起的渗漏水故障。
2.渗漏水的表现方式
根据漏水处的水量和水压大小,隧道漏水方式大致可分为如下几种:
1)渗润:衬砌表面呈湿润状态,并像冒汗一样呈现水珠;
2)滴水:拱部漏水成为水滴,不断下滴;
3)流水:漏水呈明显水流从裂隙中流出或拱部滴水成线;
4)喷(涌)水:水从衬砌裂隙中喷出。
3.隧道内渗漏水处理措施
整治漏水时需充分发挥隧道原有排水系统的作用,排除其故障及改造其不足,并与衬砌裂损的整治结合起来考虑。
3.1处理手段
隧道内渗漏水常用的处理手段主要有灌、嵌、抹、涂、贴等手段。
3.2处理要求
1)可行性(可操作);
2)可靠性(防水做到不渗不漏,施工质量得到保证);
3)耐久性(使用的防水材料耐久,施作耐久);
4)环保性(材料无污染、无毒、无异味、对人身体无影响);
5)经济性(通过方案比选,造价适中)。
3.3处理方法
1)基本原则
①有降水和排水条件的地下工程,治理前应做好降水、排水工作。导水、排水材料宜选用排水板、金属排水槽或渗水盲管等。
②渗漏水可分为点渗漏、线渗漏和面渗漏三种,治理时应按“先堵小漏,后堵大漏,先顶(拱)后墙而后底板”的顺序进行,不应破坏原结构和防水层。
③渗漏治理过程中应严格要求每道工序的操作,上道工序未经验收合格,不得进行下道工序施工。
④防水堵漏的同时,应把永久防水和补强加固统一考虑。
⑤治理过程中应随时检查整治理效果,并应做好隐蔽施工记录。
2)渗漏水故障部位及其适用的治理方法
(见表1)。
3.4渗漏水故障部位具体治理措施及施工
3.4.1变形缝渗漏水治理
1)一般规定:
①变形缝渗漏水治理过程中,不得将变形缝变为刚性缝,应使变形缝满足结构变形的要求。注浆材料的强度不能太高(不能高于聚苯板的抗压强度)、刚度要小,临时堵水效果要好,不得将堵漏材料充填到变形缝槽体内。
②注浆钻孔不得破坏止水带。
③钢筋不得侵入变形缝槽体内。槽体内有钢筋时,先割除后治水,槽缝内有刚性材料应凿除干净。
2)修补方案:宜采用下列工艺流程:剔槽→注浆→修整→填缝→粘贴→引排。
3)施工顺序:
①变形缝口部开槽,见图中⑨,采用切割机开槽,电锤凿除槽体内的混凝土,槽体深度300mm,不得裸露钢筋,保持平整。
②清槽:将变形缝内的填充材料清除约130mm。
③清除槽体的杂物,做到干净。
④清除的槽体填充优质发泡高压聚乙烯闭孔泡沫塑料条,深度70mm,见图中⑤。
⑤钻注浆孔,约200mm,见图中④。
⑥安设注浆咀,见图中⑧,采用防水堵漏材料固定注浆咀,见图中⑦。
⑦注浆:采用无溶剂、低粘度、斥水型单组分柔弹性聚氨酯树脂灌浆料,压力控制在10MPa。
⑧拆除注漿咀和封堵的堵漏材料并清理干净。
⑨其余部分按照变形缝渗漏水治理示意图(二)施工。
3.4.2 施工缝(含裂缝和冷缝)渗漏水的治理 1)修补方案:
①渗水量较小时,采用开槽-封槽方式进行堵漏。
②渗水量较大时,采用开槽-注浆-封槽方式进行堵漏。
2)施工方法:
①开槽:沿施工缝开槽,槽深≤30mm,槽宽≤40mm,槽长向渗漏水部位两端各延长200mm。
沿槽缝钻孔:孔深为砼厚度1/3~1/2,孔距400~700mm。用水清洗槽缝并清孔。
②注浆:安装注浆嘴时应选用铝制品或铜制品,不得选用塑料注浆管嘴。注浆压力及浆液凝结时间应按裂缝宽度、深度进行调整;当采用无溶剂弹性聚氨酯注浆料时,注浆完毕后应用水再冲灌一次,以固化留在注浆嘴中的树脂;当采用改性环氧注浆料时,不用水冲灌;严禁在有机注浆料中加各种溶剂(如丙酮)和水,注浆材料应严密封紧,防止与水接触和裸露;注浆结束后用清洗剂清洗干净多余的注浆料和机具设备。
③封槽和封孔:采用快速凝固材料封槽和封孔。常用的快速凝固材料有水泥-有机速凝剂,宜采用改性环氧聚合物水泥胶封槽;封槽时堵漏材料抹成与结构表面齐平,封注浆孔时应高出结构表面30mm。
④拆管、封管:封管材料必须采用耐久性好的防水材料,不得采用水泥-无机速凝剂。
⑤施工缝封注浆孔突出的堵漏材料应凿平,再用耐久性防水材料抹面,沿施工缝两侧抹宽各50mm、厚3mm。
⑥施工缝渗漏治理完成后,应对防水层进行修复,尤其是墙板结合处两米范围内的防水层。可采用在施工缝两侧剔槽加铺防水层的方法。
3)施工时应满足下列要求:
①沟槽内必须用水冲洗干净,待基层干燥后方能施作防水层;
②铺设新防水层时,应保证防水层表面平整并和基层粘贴牢固,不能有空鼓现象;
③防水层必须压入沟槽内粘贴,不能骑沟而过;
④重新修复的防水层和原防水层的搭接处必须用专用的防水胶条骑缝封闭。
3.4.3穿墙(板)管、降水井渗漏水的治理
1)修补方案:穿墙(板)管和降水井等部位及管片螺栓孔、压浆孔渗漏可采用开槽封堵和注浆止水相结合的方法治理。
2)施工要求:
①注浆材料可选用改性环氧树脂注浆料或无溶剂单组份聚氨酯注浆料,不得使用水溶性聚氨酯注浆料;
②注浆过程中严禁加入溶剂(如丙酮)和水;
③管片注浆可通过十字或T字接头和环纵缝压注、通过回填注浆孔压注、从竖井与圆隧道接头间隙用水平管压注、从管片内壁钻直孔或斜孔到螺孔压注等方式。
④嵌填材料和粘结剂宜采用单组份聚氨酯建筑密封胶(背水面采用高模量,迎水面采用低模量),要求严密压实。
3)治理程序:
A.穿墙管、预埋件渗漏水治理:
①沿穿墙管外缘采用切割机开槽,槽深30mm,槽宽20mm;
②每个穿墙管槽体钻一个注浆孔,孔深150mm左右,孔径10~12mm,安设注浆嘴,固结注浆嘴。注浆可选用高渗透改性环氧树脂灌浆料或无溶剂单组份聚氨酯灌浆料,在注浆过程中严禁加溶剂,不得使用水溶性聚氨酯。要求管与混凝土之间接触面充填密实。
③拆除注浆孔和封管料并清洗干净。
④在槽体底面设一层隔离层。
⑤槽体内采用挤压枪填充单组份聚氨酯密封胶(背水面采用高模量,迎水面采用低模量)。
B.降水井渗漏水治理:
①降水井井壁外缘凿除混凝土,槽体20mm×20mm;
②井口内缘凿除回填混凝土,深22mm,并清洗干净;
③每口井内钻一个注浆孔,孔深150mm左右,孔径10~12mm;
④注浆材料可选用改性环氧树脂灌浆料或单组份聚氨酯灌浆料,严禁在注浆过程中加入溶剂,不得选用水溶性聚氨酯灌浆料;
⑤拆管并清理干净,降水井内安设钢板,钢板底面采用单组份聚氨酯建筑密封胶作为粘结剂,要求严密压实;
⑥钢板上部与井壁接触部分(环圈上)采用单组份聚氨酯建筑密封胶缝边,厚度≥10mm;
⑦钢板上部采用改性环氧树脂聚合物水泥胶泥填密实;
⑧抽水井口外侧槽体内冲洗干净,槽体底部设置隔离层后,填充单组份聚氨酯建筑密封胶;
⑨经检验无任何渗漏现象,无潮湿为合格。
4.结语
通过施工实践,采取上述施工技术,能很好地控制结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验。隧道防水,除了施工和技术方面的因素外,加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看,只有加强管理,努力提高整体技术水平,才能保证工期和工程质量,创优质工程。
参考文献
[1] 《地下工程防水技术规范》(GB 50108-2008)—中国计划出版社出版
[2] 《地下防水工程质量验收规范》(GB 50208-2011)—中国建筑工业出版社出版
[3] 《鐵路隧道设计规范》(TB 10003-2005)—中国铁道出版社出版
[4] 《建筑材料标准汇编—建筑防水材料2008》—中国标准出版社出版
关键词:隧道;渗漏水;故障;处理措施
Tunnel seepage failure and its commonly used treatment measures
Absteact: with the large-scale construction of urban rail project in recent years, a large number of new lines are in operation.some of the tunnels are with varying degrees of seepage failure while putting into operation.As the tunnel seepage, it will not noly shorten the life of the tunnel, but also brings insecurity into traffic safety.Of the tunnel seepage water,this paper analyses the failure reason,and put of forward to Irrigation, embedded, wipe, painting, pate as the means,expounds the tunnel seepage failure of fovernance commonly used treatment measures and methods.
Key words: tunnel; seepage; failure; treatment measuers;
1.隧道内渗漏水故障
隧道渗漏水主要故障部位有变形缝、施工缝、冷缝、盾构隧道管片接缝、混凝土裂缝、穿墙管、预埋件、通道接头、桩头,还包括有细部构造未处理好、混凝土疏松和不密实等引起的渗漏水故障。
2.渗漏水的表现方式
根据漏水处的水量和水压大小,隧道漏水方式大致可分为如下几种:
1)渗润:衬砌表面呈湿润状态,并像冒汗一样呈现水珠;
2)滴水:拱部漏水成为水滴,不断下滴;
3)流水:漏水呈明显水流从裂隙中流出或拱部滴水成线;
4)喷(涌)水:水从衬砌裂隙中喷出。
3.隧道内渗漏水处理措施
整治漏水时需充分发挥隧道原有排水系统的作用,排除其故障及改造其不足,并与衬砌裂损的整治结合起来考虑。
3.1处理手段
隧道内渗漏水常用的处理手段主要有灌、嵌、抹、涂、贴等手段。
3.2处理要求
1)可行性(可操作);
2)可靠性(防水做到不渗不漏,施工质量得到保证);
3)耐久性(使用的防水材料耐久,施作耐久);
4)环保性(材料无污染、无毒、无异味、对人身体无影响);
5)经济性(通过方案比选,造价适中)。
3.3处理方法
1)基本原则
①有降水和排水条件的地下工程,治理前应做好降水、排水工作。导水、排水材料宜选用排水板、金属排水槽或渗水盲管等。
②渗漏水可分为点渗漏、线渗漏和面渗漏三种,治理时应按“先堵小漏,后堵大漏,先顶(拱)后墙而后底板”的顺序进行,不应破坏原结构和防水层。
③渗漏治理过程中应严格要求每道工序的操作,上道工序未经验收合格,不得进行下道工序施工。
④防水堵漏的同时,应把永久防水和补强加固统一考虑。
⑤治理过程中应随时检查整治理效果,并应做好隐蔽施工记录。
2)渗漏水故障部位及其适用的治理方法
(见表1)。
3.4渗漏水故障部位具体治理措施及施工
3.4.1变形缝渗漏水治理
1)一般规定:
①变形缝渗漏水治理过程中,不得将变形缝变为刚性缝,应使变形缝满足结构变形的要求。注浆材料的强度不能太高(不能高于聚苯板的抗压强度)、刚度要小,临时堵水效果要好,不得将堵漏材料充填到变形缝槽体内。
②注浆钻孔不得破坏止水带。
③钢筋不得侵入变形缝槽体内。槽体内有钢筋时,先割除后治水,槽缝内有刚性材料应凿除干净。
2)修补方案:宜采用下列工艺流程:剔槽→注浆→修整→填缝→粘贴→引排。
3)施工顺序:
①变形缝口部开槽,见图中⑨,采用切割机开槽,电锤凿除槽体内的混凝土,槽体深度300mm,不得裸露钢筋,保持平整。
②清槽:将变形缝内的填充材料清除约130mm。
③清除槽体的杂物,做到干净。
④清除的槽体填充优质发泡高压聚乙烯闭孔泡沫塑料条,深度70mm,见图中⑤。
⑤钻注浆孔,约200mm,见图中④。
⑥安设注浆咀,见图中⑧,采用防水堵漏材料固定注浆咀,见图中⑦。
⑦注浆:采用无溶剂、低粘度、斥水型单组分柔弹性聚氨酯树脂灌浆料,压力控制在10MPa。
⑧拆除注漿咀和封堵的堵漏材料并清理干净。
⑨其余部分按照变形缝渗漏水治理示意图(二)施工。
3.4.2 施工缝(含裂缝和冷缝)渗漏水的治理 1)修补方案:
①渗水量较小时,采用开槽-封槽方式进行堵漏。
②渗水量较大时,采用开槽-注浆-封槽方式进行堵漏。
2)施工方法:
①开槽:沿施工缝开槽,槽深≤30mm,槽宽≤40mm,槽长向渗漏水部位两端各延长200mm。
沿槽缝钻孔:孔深为砼厚度1/3~1/2,孔距400~700mm。用水清洗槽缝并清孔。
②注浆:安装注浆嘴时应选用铝制品或铜制品,不得选用塑料注浆管嘴。注浆压力及浆液凝结时间应按裂缝宽度、深度进行调整;当采用无溶剂弹性聚氨酯注浆料时,注浆完毕后应用水再冲灌一次,以固化留在注浆嘴中的树脂;当采用改性环氧注浆料时,不用水冲灌;严禁在有机注浆料中加各种溶剂(如丙酮)和水,注浆材料应严密封紧,防止与水接触和裸露;注浆结束后用清洗剂清洗干净多余的注浆料和机具设备。
③封槽和封孔:采用快速凝固材料封槽和封孔。常用的快速凝固材料有水泥-有机速凝剂,宜采用改性环氧聚合物水泥胶封槽;封槽时堵漏材料抹成与结构表面齐平,封注浆孔时应高出结构表面30mm。
④拆管、封管:封管材料必须采用耐久性好的防水材料,不得采用水泥-无机速凝剂。
⑤施工缝封注浆孔突出的堵漏材料应凿平,再用耐久性防水材料抹面,沿施工缝两侧抹宽各50mm、厚3mm。
⑥施工缝渗漏治理完成后,应对防水层进行修复,尤其是墙板结合处两米范围内的防水层。可采用在施工缝两侧剔槽加铺防水层的方法。
3)施工时应满足下列要求:
①沟槽内必须用水冲洗干净,待基层干燥后方能施作防水层;
②铺设新防水层时,应保证防水层表面平整并和基层粘贴牢固,不能有空鼓现象;
③防水层必须压入沟槽内粘贴,不能骑沟而过;
④重新修复的防水层和原防水层的搭接处必须用专用的防水胶条骑缝封闭。
3.4.3穿墙(板)管、降水井渗漏水的治理
1)修补方案:穿墙(板)管和降水井等部位及管片螺栓孔、压浆孔渗漏可采用开槽封堵和注浆止水相结合的方法治理。
2)施工要求:
①注浆材料可选用改性环氧树脂注浆料或无溶剂单组份聚氨酯注浆料,不得使用水溶性聚氨酯注浆料;
②注浆过程中严禁加入溶剂(如丙酮)和水;
③管片注浆可通过十字或T字接头和环纵缝压注、通过回填注浆孔压注、从竖井与圆隧道接头间隙用水平管压注、从管片内壁钻直孔或斜孔到螺孔压注等方式。
④嵌填材料和粘结剂宜采用单组份聚氨酯建筑密封胶(背水面采用高模量,迎水面采用低模量),要求严密压实。
3)治理程序:
A.穿墙管、预埋件渗漏水治理:
①沿穿墙管外缘采用切割机开槽,槽深30mm,槽宽20mm;
②每个穿墙管槽体钻一个注浆孔,孔深150mm左右,孔径10~12mm,安设注浆嘴,固结注浆嘴。注浆可选用高渗透改性环氧树脂灌浆料或无溶剂单组份聚氨酯灌浆料,在注浆过程中严禁加溶剂,不得使用水溶性聚氨酯。要求管与混凝土之间接触面充填密实。
③拆除注浆孔和封管料并清洗干净。
④在槽体底面设一层隔离层。
⑤槽体内采用挤压枪填充单组份聚氨酯密封胶(背水面采用高模量,迎水面采用低模量)。
B.降水井渗漏水治理:
①降水井井壁外缘凿除混凝土,槽体20mm×20mm;
②井口内缘凿除回填混凝土,深22mm,并清洗干净;
③每口井内钻一个注浆孔,孔深150mm左右,孔径10~12mm;
④注浆材料可选用改性环氧树脂灌浆料或单组份聚氨酯灌浆料,严禁在注浆过程中加入溶剂,不得选用水溶性聚氨酯灌浆料;
⑤拆管并清理干净,降水井内安设钢板,钢板底面采用单组份聚氨酯建筑密封胶作为粘结剂,要求严密压实;
⑥钢板上部与井壁接触部分(环圈上)采用单组份聚氨酯建筑密封胶缝边,厚度≥10mm;
⑦钢板上部采用改性环氧树脂聚合物水泥胶泥填密实;
⑧抽水井口外侧槽体内冲洗干净,槽体底部设置隔离层后,填充单组份聚氨酯建筑密封胶;
⑨经检验无任何渗漏现象,无潮湿为合格。
4.结语
通过施工实践,采取上述施工技术,能很好地控制结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验。隧道防水,除了施工和技术方面的因素外,加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看,只有加强管理,努力提高整体技术水平,才能保证工期和工程质量,创优质工程。
参考文献
[1] 《地下工程防水技术规范》(GB 50108-2008)—中国计划出版社出版
[2] 《地下防水工程质量验收规范》(GB 50208-2011)—中国建筑工业出版社出版
[3] 《鐵路隧道设计规范》(TB 10003-2005)—中国铁道出版社出版
[4] 《建筑材料标准汇编—建筑防水材料2008》—中国标准出版社出版