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摘要:最近几年,我国铁路保持快速的发展,随着铁路线路开通后,在铁路运营一段时间之后,铁路隧道均会出现不同程度的渗漏水。为了节约铁路运营成本,各地铁路在逐渐进行电气化改造,而铁路隧道渗漏水严重影响到电气化铁路隧道的运营。本文根据某隧道渗漏水整治现场施工经验,就隧道渗漏水的产生原因、危害及整治技术总结阐述,希望能给同行在类似工程施工中提供一些有用的经验。
关键词: 铁路隧道 营业线 渗漏水
一、隧道渗漏水的产生原因
隧道渗漏水地段地质情况一般为节理裂隙发育,地下水发育,或地质受构造影响,局部分布裂隙节理发育带,局部涌水较严重,地下水为基岩裂隙水发育。其主要产生原因主要有以下几点:防水板被刺破或焊接不到位造成渗漏水;节理裂隙发育,地下水往裂隙处渗出,在初期支护喷射混凝土前,没有对裂隙水进行处理,造成二次衬砌部分地方铺设防水板及浇筑混凝土不到位,出现渗漏水现象;导水盲管的堵塞造成渗漏水。
二、隧道渗漏水造成的危害
地下水对于混凝土、钢筋等一般具有腐蚀性,隧道一旦出现渗漏水情况,会加快地下水对混凝土、钢筋的腐蚀,降低结构耐久性。
对于电气化隧道,隧道渗漏水严重地段,水流会喷至接触网,影响铁路运行的供电网路,造成线路限速,降低铁路运营能力,严重者甚至造成列车停运,线路封锁。
隧道渗漏水严重区段,水流会带出隧道轮廓外的细粒土,造成隧道轮廓外形成空洞,日积月累空洞越来越大,会造成土方滑塌,加重隧道结构的负担。
三、隧道渗漏水处理施工技术
隧道渗漏水整治方案主要采取以防、排、堵、截,因地制宜综合治理原则,针对渗漏点的不同类型和成因、渗水情况确定具体处理方案,主要分以下四类:衬砌开槽引排法、注R-11 AB灌浆树脂法、钻孔泄压法、速凝砂浆堵水+表面处理法。
(一)衬砌开槽引排法
此方法主要适用于单断面非常严重或至涌喷的渗漏情况;墙部优先考虑。根据现场实际渗漏位置确定引排线路,将水引排至侧沟。
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(1)表面清洗:把裂缝左右约10cm的衬砌混凝土表面清洗干净,找到缝隙的位置及水源;
(2)割缝或钻孔:在渗水缝隙左右各3cm处用切割机割深为6~8cm的缝,或用冲击钻每隔2cm钻孔,为凿槽作准备;
(3)凿槽:人工凿出深度为8cm(施工缝)或6cm(衬砌裂缝)的槽,一般凿成内大(6cm)外小(4cm)的倒梯形槽,保证外敷防水层有2~3cm厚;
(4)埋管:在槽底埋设Φ50弹簧半管直至边墙底部,用锌铁皮固定,边墙底部到纵向排水沟之间用Φ50PVC圆管连接;
(5)封填:分两种情况:针对于施工缝,先用遇水膨胀橡胶止水条嵌缝,然后再封填防水砂浆;针对于衬砌裂缝,直接封填防水砂浆;
(6)刷浆找平:等防水砂浆达到一定强度后,喷湿修复区域,刷1:2普通砂浆找平;
(7)养护:在14天内进行喷水养护。
(二)注R-11 AB灌浆树脂法
此方法主要适用于衬砌有纵、横向裂纹导致的严重渗漏,但渗水量不至涌喷的点、线渗漏情况。施工步骤如下:
1、裂缝处理:对裂缝进行打磨、清洗,并用高压风清除裂缝表面的灰尘、浮渣等污物,将裂缝内的灰尘吹出,再用棉丝沾丙酮擦拭裂缝表面。
2、安设注胶嘴:沿裂缝方向每20~30 cm距离设一个注入口,注入口位置尽量设置在裂缝较宽、开口较通畅的部位。将注胶底座底部周边均匀涂抹一层封缝胶,注意不要将底座的注胶孔堵住,将注胶底座出胶孔对准裂缝,粘贴安装。通过注胶底座上的锚固孔将底座牢固的粘结在混凝土基体上。
3、裂缝封闭:封闭裂缝采用快干型封缝胶,沿裂缝方向涂刮。刮严刮实,确保裂缝封死。封缝胶应刮涂2层,防止第一层刮涂时,有针孔状细小通道未被彻底堵死,在压力注胶时有胶液冒出。
4、设备安装:通过软管将注胶泵主机与储胶桶连接好,放置平稳。通过风管将空压机、储料桶、主机连接起来,调到指定注胶压力。
5、注胶:待注胶底座粘结牢固且裂缝封闭完好后,进行压力灌胶。灌胶时,注胶开关应由关闭状态慢慢开大,切忌猛开开关,将注胶底座顶出。待注胶压力稳定后,采用多点注胶,每隔一个注胶底座,对一个底座进行注胶。预留一个出气口,当该底座有胶液冒出时,证明该裂缝灌注饱满,用堵头将灌浆座堵死。
6、拔管及封堵
注浆完成后,将注浆管沿孔根部用手砂轮割除,然后将孔口清刷干净,孔底用W-21堵水速凝砂浆封堵,表面用P-31聚合物改性水泥基修补砂浆修补抹平。
(三)钻孔泄压法
适用于连续断面的衬砌边墙背后局部空洞或水源丰富导致的严重渗漏及涌水等情况。
采用取芯钻机,从边墙钻入,钻孔钻穿至初期支护背后空洞,埋设引水管道,将水流引流至隧道纵向排水沟。
(四)速凝砂浆堵水,表面挂网及涂料加固法
该方法根据渗漏点面积及形状的不同,可分为线形渗漏、点形渗漏、面形渗漏三种情况,对于衬砌表面局部点、线、面轻微惨漏采取本处理方案,其具体施工方法如下:
线形渗漏:对于裂缝宽1厘米以内、深度不大于5厘米有水裂缝,即在裂缝部位凿槽,用速凝堵水砂浆填缝;当裂缝宽深超过上述数值时,应凿更深更宽的槽口,并在所填速凝堵水砂浆中,埋入φ6钢筋网,网宽应超出缝宽两侧各10厘米;最后于外部涂刷混凝土防护底涂料防水面涂。
点形渗漏:对于渗漏点,则以渗漏点为圆心凿洞,孔洞直径为10~30mm,深为20~40mm,孔洞尽量保持与基面垂直。彻底清理并清洗孔洞,取适当量的W-21 速凝堵水砂浆,迅速堵漏到槽(洞)中,并用力挤压密实,保持45~60秒不动;最后涂刷P-32混凝土防护底涂料。
面形渗漏:无集中水源,表现为大面积湿润或水珠悬挂,采取表面涂抹浓缩剂防水型材料的办法,具体做法为:表面处理、涂抹、刷浆、养护。主要采用聚合物改性水泥基修补砂浆、混凝土防护底涂料。
四、营业线施工措施
施工期间应严格按照配合单位审定的方案配备足够的防护人员及防护物品,确保营业线施工人员的人身安全。
营业线渗漏水处理施工时,严格按照各铁路局管理办法办理营业线封锁施工手续,并严格按照调度命令给定的时间进行施工。
电气化铁路,需要搭设作业平台施工时,必须办理接触网停电手续,在接触网停电、施工区段接地设置好之前严禁人员搭设平台。
施工时严格执行线路开通条件确认手续,确保现场施工人员撤离、材料设备均已经清理至指定位置后,方可办理取消封锁,开通线路手续。
五、质量控制
施工期间,监理、业主及设备管理单位全程跟中,确保从方案制订、材料选用,施工质量全程卡控,同时,施工单位按规定进行隐蔽工程验收手续。
结束语:随着铁路电气化的实行,各个铁路局加大了铁路隧道渗漏水整治的力度。在整治之前,应当根据渗漏水的实际情况,制定合理的施工方案进行处理,并在施工中根据进一步探测的渗水情况及时调整处理方法,多种方法结合,才能达到理想的整治效果。同时渗漏水整治也仅仅是治标不治本的手段,隧道渗漏水应从隧道防排水系统施工的源头进行控制,确保隧道施工时防排水系统及衬砌混凝土的质量,减少隧道运营期的维修成本。
参考文献
[1] 张永成.《浅谈隧道渗漏水的防治技术》. 城市建设理论研究 2013年21期
[2] 申志军、李树忱等 《运营隧道缺陷与病害整治技术》 2006年2月1日 ISBN:9787114126932 社号:人民交通出版社
论文作者:欧阳湘
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/11
标签:渗漏水论文; 隧道论文; 裂缝论文; 砂浆论文; 底座论文; 铁路论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;