摘要:在隧道项目建设蓬勃发展的同时,隧道渗漏水病害也逐渐突出,本文以城市过江隧道渗漏水病害的整治为研究背景,首先对渗漏水病害的类型进行划分,然后对整治难点进行分析,在此基础上提出几种常见的处理方法,并着重介绍了引流法截水引流技术,以期为渗漏水治理提供参考。
关键字:隧道;渗漏水;病害;引流法
1 引言
许多沿海地区的城市,土质多为淤泥质土,土体结构不稳定,渗漏水问题较为常见且影响较为严重,尤其是过江隧道的渗漏水病害会增加钢筋腐蚀,危及结构安全,还会引发其他病害。渗漏水的原因比较多且复杂,归结起来主要有三个,设计、施工和使用方面的原因。设计问题又被称为先天性问题,这种问题的产生主要是工程设计阶段对隧道建设所在地的地质水文环境把握不准,导致隧道防排水设计不够完善。施工问题主要是由于施工控制不到位引起,施工质量把控不严格,造成施工质量不符合要求。隧道在日常使用中会受到各种因素影响,实际运行情况超过设计值,例如超载车辆通行时对隧道主体产生破坏作用,加速隧道的老化。
2 隧道出现渗漏水的几种类型
主要有变形缝渗水、施工缝渗水和裂缝漏水。过江隧道一般会在变形缝处设置止水带,但地基基础的不均匀沉降会造成止水带松动和拉裂形变,当变形缝超过局部的承受能力,会出现渗水。施工缝渗水是施工时对施工缝没有充分凿毛,或清理不彻底,有遗留下的焊渣和木模板渣,模板处连接不紧密引起漏浆使得混凝土松动造成渗水。或者是预埋的钢边止水带失去作用,导致存在渗水通道。当隧道周边土压力发生变化,例如顶部有高堆土、打桩和深基坑等,也会引起渗水。产生裂缝漏水的原因有很多,一般有混凝土配合比的问题,水灰比高、水化热大会造成温度裂缝,而混凝土干缩裂缝、保护层厚度过薄、混凝土与钢筋的胀缩不一致,甚至是隧道结构受外力影响,混凝土压碎压裂等也会造成裂缝漏水。
3 过江隧道渗漏水的施工难点
过江隧道沥青路面渗水大多集中在横截沟和沉管段,主要原因一般有沥青路面排水不畅,原排水设施损坏,沉管段底板存在裂缝,导致江水渗透进入隧道,进而引起沥青路面渗水等。此处施工难度较大,主要原因是裂缝贯穿整条隧道,影响机动车道及非机动车道,施工时无法封闭全车道,两车道之间存在施工缝。而且沥青路面渗水点不一定为地面铺装漏水点,需从高到底破除沥青路面,寻找真正渗漏点。但隧道内禁止大型机械进入,施工全过程只能全部采用小型机械作业,以降低对隧道主体结构的影响,这又进一步加大了施工难度。同时,隧道路面渗水情况比较复杂,没有固定的渗漏路径,寻找、确定渗水点都比较困难,因此原则上以排为主,排堵相结合方式进行处理。
4 过江隧道渗漏水常用的处理方法
4.1表面封闭法
隧道结构采用防水材料进行表面处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般采用水泥基渗透结晶型系列防水材料涂刷在混凝土表面或掺入混凝土内,使材料中的活性成分与混凝土中未发生水化反应的水泥颗粒发生化学反应,生成不溶于水的针状晶体,从而堵塞混凝土中的毛细孔和细小裂缝,阻止水分子通过,达到防水目的。
4.2 开槽填充法
先开槽,沿裂缝走向在基层表面切割出深度宜为40~50mm、宽度为40mm的U形槽;后填充,在凹槽中嵌填速凝型无机防水堵漏材料止水,并预留深度不小于20mm的凹槽;最后找平封面:用含水泥基渗透结晶防型水材料的聚合物水泥防水砂浆找平。
4.3注浆法
首先判定裂缝是否需要补强,对于无补强要求的裂缝,注浆孔宜交叉布置在裂缝两侧,钻孔应斜穿裂缝,并注入聚氨酯或丙烯酸盐灌浆材料止水。而对有补强要求的裂缝,先钻斜孔并注入聚氨酯或丙烯酸盐灌浆材料止水;再二次钻斜孔,注入可在潮湿环境下固化的环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材料。
5 引流法在处理过江隧道渗漏水方面的应用
隧道因结构本身的原因,导致部分位置渗水,比如变形缝、施工缝、剪切键等,该位置无法进行堵漏施工,为保证隧道正常运行,只能采取引流对积水进行处理。一般采用的施工工艺如下。
5.1破除渗水点沥青路面
破除渗水点周边沥青路面直至边沟,作为后期工作面。沿渗水区域两侧扩大10cm,放置三米直尺确保线条平齐,用粉笔画线;横向为渗水点向两侧扩展10cm,长度为渗水点至边沟。线框必须呈矩形,横向宽度最小不应小于50cm,同时线框必须保持与路中线平行或垂直。用切割机沿画线位置进行切割,禁止用电镐直接进行凿除。人工凿除画线内的面层损坏部分,深度至混凝土铺装层顶面。槽壁必须保持垂直,槽底要平整,最后清除坑槽内的原沥青粘层和尘土等。
5.2渗漏水点寻找
沥青凿除后,铺装顶面人工清理干净,寻找裂缝及漏水点,未发现明显漏点时,采用土工布吸干表面水渍,寻找水流方向,确定下一步施工方向。
5.3开槽引流
沿裂缝对铺装进行开槽处理,槽宽2cm,深度1cm,方向与道路中心线平行或者垂直
5.4槽钢铺设
引流槽上方铺设10#槽钢,保证水流通畅。分为竖向和横向两种不同槽钢铺设方式。竖向槽钢两翼缘下方混凝土开槽,槽钢主体不开槽,采用膨胀螺栓进行固定,槽钢嵌入式安装,外侧铺设止水胶条;横向槽钢两翼缘下方混凝土开槽,槽钢主体迎水方向开设透水口,间距10cm,与竖向槽钢连接处采用焊接连接,采用膨胀螺栓进行固定,槽钢嵌入式安装,外侧铺设止水胶条,背水面浇筑特种水泥。
5.5路面恢复
当需要铺设槽钢的路面面积过大,那么在全线施工完成前,为保证车辆的正常安全通行,一般会临时先采用冷补沥青进行修补。待多次槽钢铺设整修完成后,集中采用热沥青一次性完成路面的修复,从而保证沥青路面的维修质量。
6 总结
本文结合城市过江隧道渗漏水病害整治工程的实际情况,对过江隧道渗漏水的原因进行了总结,归纳了隧道渗漏水的主要类型及处治工艺工法,希望为同类隧道工程的渗漏水处理,提供一定的经验。隧道渗漏水的处理主要仍然以排为主,排截结合,但后期的堵漏毕竟是无奈之举,关键是在隧道衬砌施工时保证防水工程的施工质量及混凝土的浇筑质量。最大程度地做好防渗的关键工序,为将来隧道管理养护奠定扎实的基础,保障城市过江隧道安全、可靠运行。
参考文献
[1]灌浆技术在桥梁隧道施工中的应用[J]. 陈久生.交通世界(建养.机械). 2013(06).
[2]公路隧道渗漏水机理分析及治理对策研究[D].付威.西南交通大学 2013.
[3]公路隧道渗漏水的成因及处治方法[J]. 魏红.筑路机械与施工机械化. 2009(06).
论文作者:张宇恒
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签:隧道论文; 渗漏水论文; 裂缝论文; 槽钢论文; 开槽论文; 混凝土论文; 病害论文; 《防护工程》2019年12期论文;