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隧道滲漏水病害整治技術
 

1. 造成隧道滲漏水病害的主要原因:

⑴ 襯砌的防排水係統失效;

⑵ 襯砌砼自身密實度不夠,泌水管路較通暢;

⑶ 地下水對襯砌混凝土的化學腐蝕;

⑷ 施工原因造成襯砼缺陷,如拌和不均、有雜質、骨料汙染、接縫處理不當、拆模過早而開裂等;

⑸ 襯砌裂損。

2. 隧道滲漏水病害整治技術

2.1 注漿防水

2.1.1 襯砌壁後注漿

對於由襯砌壁後圍岩疏鬆、空洞、集水而造成的嚴重裂損滲漏水,尤其是單式襯砌的滲漏水病害整治,將專門的漿液注入到襯砌壁後,以加固和密實圍岩,堵塞裂縫而治水。

在襯砌壁後圍岩由疏鬆或空洞漏水部位,布置間距2~4m的注漿孔,先疏後密,中間插補,孔深以穿透襯砌厚度進入圍岩約100~300mm為宜,孔徑Φ42mm。埋設注漿管,使用壓力洗孔,然後采用CGM超細水泥注漿料進行注漿施工,注漿時孔口壓力控製在0.4~0.5MPa以下,並注意觀察漿液的串孔和裂縫的跑漿情況,注意封堵,直至壓滿為止,如遇吃漿量過大時,可暫停注漿,重新設孔隔天再注,以避免漿液擴散過大造成浪費。對於襯砌壁後的較大空洞,有條件可先灌注CGM水下抗分散注漿料,然後補灌CGM超細水泥注漿料;如果襯砌狀態欠佳,可考慮選擇CGM高聚物注漿料(體積膨脹15~20倍)進行回填注漿,以減少襯砌負荷。

2.1.2 襯砌內防水注漿


先進行壓水試驗,確定滲透範圍和合理孔間距。然後采用CGM超細水泥注漿料進行注漿施工,注漿時孔口壓力控製在0.4MPa以下,壓漿時注意觀察漿液的串孔和裂縫的發展情況,注意封堵和調整注漿參數,直至壓滿為止。襯砌內注漿適合於複合襯砌中因一、二襯之間有空隙或襯砌內混凝土疏鬆、有空洞而造成的大麵積滲漏水。

2.2 鑿縫填充堵漏

整治襯砌孔洞或比較規則、明晰的襯砌淺表裂縫的滲漏水病害,可采用鑿縫填充堵漏措施。先鑿除裂縫周圍的腐蝕、鬆散混凝土,並用“水不漏””填塞,以達到治水和修補的雙重效果。滲漏裂縫堵水如圖3、圖4所示。

                       

對於一般漏水點,用鋼釺或手持式砼切割機在漏水點周圍鑿一U型坑,寬60mm深≥40mm,用足夠的“水不漏””一次填滿壓實。

對於有壓力的漏水點,在漏水點處開寬60mm深≥40mm的U型坑,在坑中央安放一根管徑ϕ12mm軟塑管引水,然後用“水不漏””從邊緣向坑中央封堵、逐漸縮小漏水範圍,最後將排水軟管紮住,用“水不漏””封堵嚴實。

對於漏水裂縫,沿裂縫方向開U型槽,槽寬60mm深≥40mm,用鋼絲刷將槽縫內的隨時、浮槳、雜物全部清除掉,用高壓水衝洗幹淨。用“水不漏””堵,將“水不漏””捏成合適形狀,迅速填入U型槽內,擠壓密實。遇到長裂縫需分段堵時,“水不漏””之間的接槎要成反八字形相接。

2.3背水麵內貼式防水

    用水泥基滲透結晶防水塗料,噴塗在有滲漫水等病害或修補後的襯砌背水麵,以封閉表麵,達到防水、防潮、防裂等目的。襯砌背貼式防水如圖5、圖6所示。

              

 

 

首先對拱部襯砌表麵進行清理,用鋼絲刷和高壓水將襯砌表麵的灰塵、油汙、泛堿、浮槳、鬆動碎塊等雜物清除幹淨,確保露出砼結構新麵。砼表麵要平整,若有凹凸不平或孔洞等蜂窩麻麵,可用聚合物砂漿嵌填抹平,以保證防水材料均勻地覆蓋。

噴水泥基滲透結晶防水塗料前,先將襯砌表麵灑水潤濕以利於噴塗,但不能有流淌水;然後用配置好的水泥基滲透結晶防水塗料,噴塗次數不少於兩遍,第一遍材料用量約1kg/m2,第二遍材料用量約0.5kg/m2,兩次噴塗的時間間隔≧12h。對於修補過的部位適當增加材料用量和噴塗遍數,確保塗層有足夠厚度,噴塗過的防水層可適當撒水養護,對隧道襯砌上的施工縫、變形縫要以縫兩側200nn範圍為界噴塗JS聚合物防水塗料(Ⅱ型),以其良好的柔性提高防水保護效果。

2.4 邊牆盲溝排水

    對於拱部滲漏水嚴重的部位以及邊牆滴水部位,應先在對應漏水點的邊牆位置開泄水孔,以減少滴水點的水壓,同時隧道所處地質環境允許排水,可采用邊牆暗槽排水方法:用鋼釺或手持式砼切割機沿湧水點開鑿一條向下至邊牆的U型槽,槽寬240mm,深≧140mm,在U型槽內埋設ϕ200mm半圓型塑料管,然後用“水不漏””嵌填密實,並在槽寬及兩側200mm範圍噴塗JS聚合物防水塗料(Ⅱ型)。暗槽排水如圖7、圖8所示。

    

    對於高寒地區要對排水盲溝采取保溫措施,可以考慮采用深埋聚氨酯保溫盲溝。其適用溫度在-20℃~-40℃間,在施做時要結合襯砌、圍岩狀態及水的分布處理好集水口,防止水在集水口凍結,如果不能保證集水口的防凍,且在圍岩、襯砌間存在淺表水,就要考慮襯砌保溫——在襯砌表麵噴塗聚氨酯保溫層,以保證冬季盲溝排水暢通,防止凍害發生。

3. 材料

3.1 注漿材料——CGM超細高強注漿料

   ⑴ 簡介:CGM超細高強注漿料是由是由高強型特種超細水泥、超細礦粉、調凝劑、流變劑等多種助劑,在電子計算機控製下的生產線上充分預拌均勻而製得,專用於隧道基床“吊空”病害整治及其它類似工況注漿場合。

 ⑵ 特點:

① 漿液穩定性好,在常溫常壓下較長時間存放不改變其性質,不發生強烈的化學反應;

② 粘度低、流動性好、容易壓入;

③ 漿液凝結時間在一定範圍內可調,並能準確控製;

④ 漿液無毒無臭,不汙染環境;

⑤ 漿液結石體具有一定的抗壓抗拉強度,耐腐蝕,抗滲性好;

⑥ 漿液配置方便,操作簡單。

⑶ 性能指標:

檢測項目

抗壓強度(MPa

抗折強度(MPa

2h

24h

28d

2h

24h

28d

CGM超細高強注漿料

25

30

50

3

4.5

7

⑷ 使用方法:

① 針對不同大小的縫隙空間.不同土壤地質環境,不同的注漿基礎條件,不同的強度指標要求確定適宜的水灰比(通常注漿科水灰比的範圍為0.52.0),用電動攪拌機進行攪拌,直至均勻.然後將漿體倒入注漿桶中。

    ② 將注漿機的輸送管嘴部與事先固定於基礎上的注漿嘴對接固定,接通注漿機電源,開啟閥門進行注漿.並控製注漿壓力在一定的範圍內(通常在0.40.6MPa範圍內。不同的基礎條件,不同的水灰比,所需的注漿壓力不同。注漿壓力太大,可能形成劈裂注漿,無法均勻滲透。灌漿壓力太小,則無法滲透至細微空間)

    ③ 待注漿完成後封閉灌漿孔。

    ④ 當注漿麵積較大時,可采用分段注漿。

3.2 CGM水下抗分散灌漿料

CGM水下抗分散灌漿料是由水溶性高分子聚合物、表麵活性物質等複合而成的粉末狀灌漿料,具有很強的抗分散性和較好的流動性,實現水下混凝土的自流平、自密實,抑製水下施工時水泥和骨料分散,並且不汙染施工水域。

CGM水下抗分散灌漿料適用於各種水下澆注的混凝土工程,可用於沉井封底、圍堰、沉箱、拋石灌漿、水下連續牆澆注、水下基礎的找平、填充,RC板等水下大麵積無施工縫工程,大口徑灌注樁、碼頭、大壩,水庫修補,排水口防水衝擊補強底板、水下承台、海堤護岸、護坡,封樁堵漏以及普通混凝土較難施工的水下工程。CGM水下不分散灌漿料不受水深、施工麵、混凝土量的限製(已施工過最深37.8m,混凝土量從幾方到幾千方的各種水下工程。潮汐段混凝土施工時,也不受潮水的影響。

DL/T 5100-2014《水工混凝土外加劑技術規程》

檢測項目

指標

泌水率,%

0.5

含氣量,%

4.5

坍落度經時變化量,mm

30min

30

抗分散性

懸濁物含量,mg/L

150

pH

12

凝結時間,h

初凝

5

終凝

24

水陸強度比,%

7d

60

28d

70

3.3 水不漏(又名堵漏王、堵漏靈)

3.3.1產品特點

⑴.快速堵漏,4~6分鍾可堵住一定壓力滲漏;

⑵.微膨脹、抗滲性能好,淨漿試體水養3d,在1.5MPa水壓下不漏水;

⑶.抗腐蝕性能強,耐久性能好;

⑷.安全環保,對人體無任何危害;

⑸.粘結力強,不脫落、可帶水作業,並迅速止水、堵漏;

⑹.操作簡單,現場施工僅需加水伴和即可使用。

3.3.2 應用範圍

適用於各類地下工程、蓄水輸水係統、汙水處理係統、衛生間的防水堵漏工程;適用於各種混凝土、砂漿、磚石等結構出現滲漏時進行緊急帶水堵漏修補。

3.3.3 使用方法:

⑴.首先把漏水點鑿成喇叭口,把雜物或疏鬆的粉狀物清理幹淨,露出堅硬粗糙表麵,並用水潤濕;

⑵.取適量本品放入攪拌容器內,按堵漏王:水=10.3的比例(質量比)加水,迅速充分的攪拌均勻,環境溫度較低時,需適當提高拌和水的溫度;

⑶.用手將拌好的堵漏膠泥揉成濕料團,感到膠泥開始發熱時,迅速迎漏水方向將膠泥壓入鑿開的口內,然後立即用木板按平並用力壓住,將硬化後即可(約23分鍾左右);

⑷.對於滲水坑,可直接把堵漏王幹粉投入坑內,然後壓住,待硬化後即可;

⑸.對於嚴重漏水裂縫,采用引流方法,先堵裂縫,最後堵引流孔;

⑹.對於大麵積滲漏,要找滲水點、堵住滲水點後,再用水泥防水砂漿抹麵處理。

3.4 水泥基滲透結晶防水塗料

3.4.1 產品簡介

水泥基滲透結晶型防水塗料是以普通矽酸鹽水泥為基料摻入活性化學成分配製而成的灰色粉狀材料。水泥基滲透結晶型係列防水塗料,它的防水機理主要是采用多孔性,在水的作用下,防水塗料中含有活性化學物質,以水為載體,隨著水對結構毛孔的滲透,活性化學物質隨著水滲透到內部,並反應生成鈣礬石等不溶性晶體,其活性化學物質與未水化的水泥顆粒發生水化反應,並促進水泥水化,形成水泥水化晶體,生成大量晶體填充,封堵孔隙,使水無法進入混凝土,從而達到防水目的。

3.4.2 適用範圍:廣泛用於隧道、大壩、水庫、發電站、核電站、冷卻塔、地下鐵道、立交橋、橋梁、地下連續牆、機場跑道,樁頭樁基、廢水處理池、蓄水池、工業與民用建築地下室、屋麵、廁浴間的防水施工,以及混凝土建築設施等所有砼結構弊病的維修堵漏。

3.4.3 產品特點

⑴.超強的滲透能力,可以隨著時間的推移逐步滲透到混凝土內部。滲透深度可達30mm

⑵.優異的抗滲透性能,可以抵抗120米以上水頭的壓力。

⑶.具有長久的防水作用,可承受一定外力的碰撞而不影響其防水功能。

⑷.無毒、無害綠色環保,可以安全的應用於飲用水及食品工業用混凝土工程。

⑸.獨特的自我修複能力,所形成的晶體不會老化,即使多年以後對於小於0.4mm的裂縫和孔洞在遇水後仍能產生晶體封閉。

⑹.可直接接受油漆、環氧樹脂、水泥灰漿、石灰膏、砂漿等材料的塗層。

3.4.4 性能指標GB 18445-2012《水泥基滲透結晶型防水材料》

序號

試 驗 項 目

性能指標

1

外觀

均勻、無結塊

2

含水率/%

1.5

3

細度,0.63mm篩餘,%

5

4

氯離子含量,%

0.10

5

施工性

加水攪拌後

刮塗無障礙

20min

刮塗無障礙

6

抗折強度,MPa

28d

2.8

7

抗壓強度,MPa

28d

15.0

8

濕基麵粘結強度,MPa

28d

1.0

9

砂漿抗滲性能

抗滲壓力比(帶塗層),%

28d

250

抗滲壓力比(去除塗層),%

28d

175

10

混凝土抗滲性能

抗滲壓力比(帶塗層),%

28d

250

抗滲壓力比(去除塗層),%

28d

175

帶塗層砼的第二次抗滲壓力,MPa

56d

0.8

3.5 JS聚合物防水塗料

3.5.1 簡介

JS聚合物防水塗料是一種雙組份聚合物改性柔性防水塗料,粉料與添加劑混合,使用後得到富柔韌性的防水膜,與混凝土及砂漿有良好的粘附力,能與之形成緊密牢固的永久性結合。

適用於:⑴ 牆角、管道周邊和陰陽角部位;⑵ 非伸縮性裂縫、微震動部位處理;⑶ 室內外建築牆體、地麵等。

3.5.2 產品特點

⑴.富柔韌性,可覆蓋不大於2mm裂縫;

⑵.適用於長期浸水環境;

⑶.潮濕區域可直接施工;

⑷.具有良好耐候性;

⑸.可用瓷磚膠在防水層上直接粘貼瓷磚。

3.5.3 性能指標

產品依據GB/T23445-2009《聚合物水泥防水塗料》Ⅱ型

項目

技術指標

固含量,%

70

拉伸強度,MPa

1.8(未處理)

斷裂伸長率,%

80(無處理)

粘結強度,MPa

0.7(無處理)

不透水性(0.3MPa30min

不透水

兩層塗膜間隔時間,h

23

 
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