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摘要:目前,随着我们公路隧道数量的不断增多,公路隧道渗漏水现象以及由此产生的危害已引起了相关部门的高度重视,尽管现在新防水施工工艺和新防水材料的推广应用使得公路隧道的防水技术有了很大的发展,但仍有不少隧道出现一定程度的渗漏,造成严重危害。本文通过对公路隧道渗漏水治理技术的探讨,提出相关的治理思路以及措施,以达到防治公路隧道渗漏水的目的。
关键词:公路隧道;渗漏水;治理思路
1、前言
公路隧道渗漏水是影响公路隧道正常运营的重要因素之一,公路隧道渗漏水导致混凝土衬砌损坏,降低隧道使用年限,恶化隧道环境,缩短机电线路设备的使用寿命,影响行车安全,增加了维修费用;严重者造成地面及地面建筑物不均匀沉降及塌陷,影响周边环境。因此研究公路隧道渗漏水治理方法是很有必要的。
2、公路隧道渗漏水的类型、影响与危害
2.1 公路隧道渗漏水类型
公路隧道渗漏水主要表现为拱顶部渗漏水、滴水,边墙渗漏水、淌水,施工缝、变形缝、裂缝渗水,隧底道床积水和翻浆冒泥等。公路隧道按渗漏形式可分为点渗漏、缝渗漏和面渗漏三种。
2.2 公路隧道渗漏水的影响与危害
公路隧道工程在施工或运营阶段出现的渗漏水病害严重影响了隧道功能,造成隐患,危及交通安全。主要表现为:(1)衬砌过度变形、裂损、剥落损坏;(2)地下水的渗漏和涌出。
3、公路隧道渗漏水治理技术
治理公路隧道渗漏水,总的治理原则,即“防、排、截、堵相结合,多道设防、因地制宜、综合治理”,根据具体情况具体对待。
3.1 点渗漏治理
对点渗漏的治理,有表面封堵、浅孔注浆和埋管引排三种办法。
3.1.1 表面封堵
(1)材料:遇水膨胀腻子条,杜拉纤维防水砂浆。(2)施工工艺:①将待修补点表面凿毛,使修补处下陷1cm,并以出水孔为轴,凿直径3cm,深2cm的锥形孔穴,并清理干净;②用遇水膨胀腻子条填充锥形孔穴;③用杜拉纤维防水砂浆抹面;④涂刷2遍SWF混凝土密封胶。
3.1.2 浅孔注浆堵漏
(1)材料:TZS-II水溶性聚氨酯和无水丙酮,缠了麻绳的注浆管(长10cm,内径5mm,外径7mm)。(2)施工工艺:①在渗水孔位置将衬砌表面凿毛;②用电钻钻孔,孔直径22mm,孔深12-15cm; ③用钢丝刷刷除表面浮碴,并用水清洗钻孔;④用快硬防水砂浆固定注浆管;⑤用手压泵灌TZS-II水融性聚氨酯和丙酮的混合液。TZS-II水融性聚氨酯和无水丙酮的重量比为5:1,注浆压力≤0.6MPa;⑥注浆结束用小木条将注浆管尾堵住,一周后割除外露部分,用纤维防水砂浆抹平表面;⑦涂刷2遍SWF混凝土密封胶。
3.1.3 埋管引排
埋管引排的施工工艺与缝渗漏治理的暗埋PVC管排水法的施工工艺基本一样,只是针对渗漏部位不同,其施工工艺将在缝渗漏治理部分进行详细论述。
3.2 缝渗漏治理
公路隧道的缝渗漏可分为循环施工缝、变形施工缝、衬砌受力后出现的乱向裂缝。
3.2.1 裂缝渗漏治理
(1)化学注浆:用于治理渗漏水较严重的裂缝。根据钻孔方式的不同可分为骑缝钻孔注浆法和斜缝钻孔注浆法。注浆材料为TZS-II水溶性聚氨酯堵漏剂和缠了麻绳的注浆管(长10cm,内径5mm,外径7mm)。
1)骑缝钻孔注浆:裂缝延伸方向基本与衬砌表面垂直时应用。施工工艺:①沿缝凿毛衬砌表面,清洗干净,观察裂缝走向;②间隔30-40cm,用电钻沿缝钻孔,孔深12-15cm,孔径22mm;③用快硬防水砂浆固定注浆管,向钻孔注水清洗裂缝;④用手压注浆泵灌注TZS-II水溶性聚氨酯与丙酮的混合液,注浆压力≤0.6MPa;⑤一周后割除注浆管外露部分,用纤维防水砂浆抹平表面,刷2遍SWF混凝土密封胶。2)斜缝钻孔注浆:此法针对裂缝延伸方向与衬砌表面有一定角度的裂缝。它的施工工艺与骑缝钻孔注浆法基本一致,只是注浆孔的布置不一样。
(2)XYPEX堵漏:用于治理渗漏水不严重的裂缝。1)XYPEX浓缩剂灰浆的调制:用于涂刷时按体积比为5份料2份水调和;用于抹面时按体积比为6份料1份水调和。2)XYPEX堵漏的混凝土基面条件及气候:XYPEX不能在雨中或环境温度低于4℃时使用;混凝土基面要湿润。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3)施工工艺:①沿缝凿2.5cm宽,3-5cm深的U型槽,用钢丝刷除掉浮渣,并用水浸湿基面;②用毛刷在槽内和沿槽口的两侧宽10cm处涂刷一层由5份料2份水调合的XYPEX灰浆;③当灰浆涂层干燥约10min,仍有粘着性时,用XYPEX浓缩剂6份料和1份水调合的干面团填满槽并与表面齐平;④在所修复的区域上再涂一层XYPEX灰浆;⑤2d内定期喷洒雾水养护。
3.2.2 循环施工缝渗漏治理
对循环施工缝的渗漏治理,按先引水、后排水的治理原则,即用铝膜将缝内水引至铝槽或PVC管,再排至两侧边沟内。
(1)铝槽外排法
1)材料准备:制作铝槽,将铝材压制成V字形,宽度深度视渗漏水大小掌握,每条铝槽长4-5m;铝膜卷材宽48mm,厚0.2mm,剪成长40cm/条,并将其打皱。2)施工工艺:①凿U型槽,宽度深度视渗漏水大小掌握,用钢丝刷刷除浮渣,并用水冲洗干净;②敷设铝膜舌片,用防水砂浆固定铝膜,抹砂浆时应抹压槽的两侧,抹至与衬砌表面齐平,尽量将打皱的铝膜插至槽的底部;③安装铝槽,顺序是先拱顶后两侧,接茬部位是下节压上节,接茬长度为10cm,沿铝槽两翼间隔50cm钻眼,然后用胀管螺丝固定铝槽;④铝槽两侧与衬砌表面接缝处抹压纤维防水砂浆,在砂浆上刷2遍SWF混凝土密封胶或XYPEX浓缩剂灰浆。
(2)PVC管外排法
1)材料准备:PVC管,管长4m,内径7cm,厚2mm,将其锯成2个半圆形;环氧树脂涂料配制:用聚氨酯道路嵌缝胶专用底涂料甲组料和乙组料配制,配制比例,按体积比甲料:乙料=1:2。2)施工工艺:①凿U型槽,宽度深度视渗漏水大小掌握,用钢丝刷刷除浮渣,并冲洗干净;②敷设铝膜舌片,用防水砂浆固定铝膜,抹砂浆时应抹压槽的两侧,抹至与衬砌表面齐平,尽量将打皱的铝膜插至槽的底部;③安装PVC管,用U型卡和胀管螺丝固定,间距为50cm。顺序是先拱顶后两侧,接茬处是下节压上节,接茬长度为10cm;④在PVC管壁两侧及衬砌表面涂刷一层环氧树脂,环氧树脂涂层有一定粘结强度时,抹压纤维防水砂浆以堵塞PVC管两侧与衬砌表面之间的缝隙;⑤在砂浆表面涂刷2遍SWF混凝土密封胶或XYPEX浓缩剂灰浆。
3.2.3 变形缝渗漏治理
为了适应结构变形的需要,对变形缝的渗漏治理采用暗埋铝槽或PVC管排水法,是属于一种刚柔堵排结合的治理技术。
(1)暗埋铝槽排水法
1)材料准备:铝槽长4.0m,制成内径5cm的半圆,铝膜厚0.3或0.5mm,U型卡,并配制环氧树脂涂料。2)施工工艺:①凿梯形槽,槽上底宽5cm,下底宽6cm,高4cm,用水清洗干净;②用砂浆敷设铝膜舌片;③安装铝槽,顺序是先拱顶后两侧,接茬部位是下节压上节,接茬长度10-15cm,用U型卡固定铝槽,间距50cm;④在铝槽外壁及槽的两侧涂刷一层环氧树脂,并撒一层干细砂;⑤环氧树脂涂层有一定粘结强度时,在铝槽两侧挤压一层遇水膨胀腻子条,然后抹纤维防水砂浆,抹至与衬砌表面齐平;⑥待砂浆有一定强度后,沿变形缝割缝;⑦涂刷2遍SWF混凝土密封胶或XYPEX浓缩剂灰浆。
(2)暗埋PVC管排水法
1)材料准备:PVC管(长4.0m,内径5cm,壁厚2mm,将其锯成半圆型),U型卡,胀管螺丝,环氧树脂涂料。2)施工工艺:①凿梯形槽,槽上底宽5cm,下底宽6cm,高4cm;②用钢丝刷刷出浮渣,并用水清洗干净;③用砂浆敷设铝膜舌片;④安装PVC管,顺序是先拱顶后两侧,接茬部位是下节压上节,接茬长度10-15cm,用U型卡和胀管螺丝固定PVC管,间距50cm;⑤在PVC管外壁及槽的两侧涂刷一层环氧树脂;⑥环氧树脂涂层有一定粘结强度时,在PVC管两侧挤压一层遇水膨胀腻子条,然后抹纤维防水砂浆,抹至与衬砌表面齐平;⑦待砂浆有一定强度后,沿变形缝割缝;⑧涂刷2遍SWF混凝土密封胶或XYPEX浓缩剂灰浆。
3.3 面渗漏治理
3.3.1 表面涂刷
(1)涂刷材料:XYPEX浓缩剂。(2)施工工艺:①基面处理:凿平、打毛、用高压清洗机冲洗基面;②渗漏严重处应进行浅孔注浆;③涂刷2-3层粉水体积比为5:2的XYPEX浓缩剂灰浆,一层是0.65-0.8kg/m²,总涂层厚度应小于1.2mm;④待涂层初凝后用喷雾水养护2-3d,每天定期喷3次。
3.3.2 浅孔注浆
浅孔注浆用于因混凝土内部不够密实而引起的渗漏,衬砌表面多为蜂窝麻面状。
(1)布孔,按梅花状布设孔位,孔间距为60-80cm。(2)钻孔,用直径42mm冲击钻头打孔,孔深30-50cm,并将钻孔清洗干净。(3)安装注浆管,将砸管套在注浆管外端,并将其敲入钻孔内。(4)按比例配制水泥一水玻璃双液浆,并分别装入各自的注浆桶中。(5)用双液注浆泵进行注浆作业,顺序为先注外周的注浆孔后注内部的注浆孔;当一孔注浆压力达到设计值,一般为2-3min后,即可停止。(6)注浆结束一周后,割除注浆管外露部分,表面涂刷2遍SWF混凝土密封胶或XYPEX浓缩剂灰浆。
4、结语
目前公路隧道渗漏水治理技术有很大的发展,只要了解了各种堵漏材料的性能及作用,再结合具体渗漏水情况,采用恰当的治理技术措施,就能达到理想的效果。
参考文献:
[1]韩忠存, 张文强 .隧道渗漏水病害的预防及治理 [J].公路学报.
[2]闫朝涛. 隧道渗漏水的治理 [J].施工技术.
论文作者:焦晓东
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/8
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