隧道注浆堵漏施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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隧道注浆堵漏施工技术探讨

刘飞虎

广东水电二局股份有限公司广东增城511340

摘要:隧道工程中,由于设计不周、构造处理不当、选材不良、施工质量不好、地基下沉以及人为或自然灾害等因素,导致正在施工或已竣工的工程,发生渗漏水的现象,是比较常见的。若不进行及时治理,必将影响工程进度、使用功能、甚至会影响到工程的结构的安全,本文简要介绍注浆技术在隧道堵漏中的应用。

关键词:隧道;注浆;堵漏

1、隧道渗漏水一般成因

隧道渗漏水主要分为三种,即表面渗水、裂缝渗漏、施工缝渗漏,其主要成因如下。

①表面渗水:混凝土抗渗等级达不到设计要求或原材料不合格、配合比不准确、混凝土运输或浇灌过程中产生离析;振捣不当,漏振或振捣时间不够;养护不当,养护时间过迟,养护天数不够或每天掩护次数不能满足,致使混凝土早期脱水。

②裂缝渗漏:造成混凝土收缩裂缝的主要原因有混凝土骨料不洁净,含泥量大,配合比不准确,振捣方法不当,养护不及时等,以及大体积混凝土水泥水化热造成的温度裂缝等;混凝土孔洞、蜂窝渗漏:混凝土孔洞、蜂窝产生的原因大致有混凝土配合比不准确,振捣不密实,模板漏浆,较高较大的构件未分层浇捣因漏振而产生蜂窝,混凝土离析石子成堆形成特大蜂窝等。

③施工缝渗漏:施工缝留置位置不当,主要表现在底板与墙交接处施工缝留在底板和墙面垂直施工缝;施工缝位置未清理干净,松动颗粒及水泥薄膜未剔除;接槎处模板不密实造成漏浆;浇灌混凝土时,施工缝处未进行铺浆处理;投料不当,混凝土粗骨料集中。

2、隧道的渗漏危害

①输水隧道发生渗漏,不但会使输水量流失,提高输水成本,而且会使隧道周围的土壤坍塌,形成空洞,危及输水隧道的结构安全。

②地下工程渗漏水,会使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失,PH值变小,容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀,并会加快结构混凝土的碱骨料反应,从而影响到结构安全,缩短了工程的使用年限。

③地下工程的渗漏,须常年采用机械排水和使用抽湿机或用吸湿剂除湿,均会造成能耗损失,成本飙升。

④隧道渗漏水,会失去它的使用功能。如人员长期在潮湿的环境中工作或生活容易发生氡污染,将会影响到身体健康乃至丧失劳动能力;若用于储存物资,则会使物资受潮乃至腐烂变质或失效。

3、隧道渗漏水综合治理

隧道渗漏水处理的关键是先查出渗漏水原因,然后采取与之对应的措施进行堵漏处理。在常见的隧道渗漏水处理中,注浆法最为常见,下面就注浆法施工原理及针对不同渗漏形式所采用的处理方式作简要介绍。

3.1注浆法施工原理

3.1.1注浆法综述

注浆是一种新型化学注浆堵漏技术,它采用双液注浆。将按比例称好的三种原料加水搅拌制成甲液,按比例称好的固硫加水搅拌制成乙液,当两种液体混和后即发生聚合反应,30秒钟初凝,2-3分钟反应完毕,终凝成胶体。注浆采用水溶形式注入结构层,浆液粘度低,渗透性好,可注入0.1mm以下的裂缝;浆液可在潮湿、水速大、水量多条件下凝聚;凝胶还具有抗渗性好、遇水膨胀、耐侵蚀等特点,胶体抗压强度0.01-0.06MPa,抗拉强度为0.02-0.04MPa。

注浆法主要使用于漏水量较大、水流分散、不利于封堵裂缝及个别出水点、面。根据裂缝状况确定封堵位置。进行内部注浆,以封闭水流通道及裂缝,或使水流相对集中,便于封堵。漏水量大于150mL/min的集中出水点,采用引水注浆的方法进行堵水。

3.1.2注浆具体施工步骤

注浆施工主要步骤如下:

表面清洗→割缝或钻孔→凿槽→预埋注浆管→注浆→刷浆找平→养护

3.1.3注浆原则

点漏注浆先注水量较小者,后注较大者;环向裂缝由下向上依次注浆;水平或斜裂缝由水量较小端向较大端注浆;面漏由周边向中心依次注浆。

3.1.4注浆结束标准考虑因素

以表面渗漏水是否已经有效封堵为原则。注浆时的疏导封堵技术措施:在布孔上应考虑注浆时对已有渗漏水的封堵,在注浆时应进行疏导注浆,即先注稀浆,当渗漏水中有浆液溢出时则逐渐改变浆液浓度,调节浆液的凝胶时间,使渗漏水处通过注浆由内向外疏导封堵。如果注浆时部分渗漏点不能达到溢浆目的,则进行渗漏点设孔注浆,从而达到由外向内的浆液填充并封堵。

3.2渗漏部位分类治理

3.2.1伸缩缝渗漏治理方案

伸缩缝(变形缝)是极易产生漏水的特殊部位,需要对裂缝渗漏部位进行防水注浆堵漏,据具体情况再次进行抗压密封剂刚性防水保护层施工。先将施工缝处凿一条深40mm,宽60mm的“V”型缝,用水冲洗干净。然后固定注浆通道及注浆管,用2.5级以上普通硅酸盐水泥固定注浆通道PE泡沫条,在固定PE泡沫条时,每隔50cm左右埋设一根注浆管,注浆管采用10-13mm的耐压橡胶软管,该管已作为引水管又作为注浆管用。最后注浆堵漏止水和柔性密封防水施工,从一侧开始注高分子注浆材料注浆压力控制在0.3-0.5MPa之间,待注浆的旁边一孔冒浆时可停止注浆,并关闭阀门后再从另一孔注浆堵漏,然后依次顺序进行,待全部注浆完毕后观察有无渗漏,如个别地方仍有渗漏可以从最近的一孔补充注浆直到不漏为止。割管后再做密封剂施工。

3.2.2大面积(蜂窝)渗漏治理方案

面层法:适用于结构的大面积渗漏水治理。一般情况下,大面积渗漏水治理无法迎水面进行,只能在背水面处理。对于混凝土轻微渗水,可用抗压密封剂涂抹在混凝土表面,用刮板施工,一般施工2-3遍,直至不见水影为止。对于有明显渗漏水的孔洞和缝隙,按孔洞和裂缝渗漏水处理的方法,逐个进行止水处理。对于混凝土结构表面,出现水压较小的不甚严重的慢渗漏水时(如冒汗、洇湿等)可于背水面涂刮抗渗漏剂,使表面形成一层不透水的覆盖层,起到防渗作用。

注浆法:遇有大面积渗漏水时,也可采用注浆方法处理,根据渗漏水情况可在结构上布置注浆孔,可布点成梅花形、三角形或一字形,然后进行注浆处理,以在结构内部形成防水帷幕。此外,还可采用“面层封闭注浆”的方法,即先下管,然后用抗压密封剂大面积抹面,待防水涂层强度达到要求后,从注浆孔注浆堵水。

3.2.3孔洞、点渗、预埋件、穿墙管道渗漏治理方案

①孔洞、点渗渗漏治理方法

堵漏法:用无机堵漏材料直接堵塞。遇到孔洞较小或孔洞较大但水压不大的慢渗漏水情况时,可采用无机防水堵漏材料直接堵塞。

操作程序为:根据渗漏水情况,查出漏水点,以渗漏点为圆心凿洞(直径为1-3cm,深为2-5cm),孔洞壁尽量与基面垂直,并用清水冲洗干净,用堵漏材料捻成与孔洞形状相近的锥团形,待其开始凝固时,迅速压入洞内,并向孔洞壁四周挤压密实,使堵漏材料与孔洞壁紧密结合,堵漏完毕经检查无渗水现象时,即可用聚合物水泥砂浆抹压至与板或墙面平齐。

下管法:适用于孔洞水压较大的急流或涌水的渗漏水处理。具体作法为:清除漏水处空鼓的面层及粘结不实的石子,然后剔成孔洞,深度视渗漏水量而定。在洞底铺一层碎石,碎石上盖一层与孔洞大小一样的铁皮或油毡片,并在其上开一小口,将胶管插入孔中,使水顺管流出,然后用速凝材料把引水管周围孔洞一次灌满,待堵漏材料开始凝固时,用力把孔洞四周堵漏胶泥挤压密实,并使胶泥表面低于结构面不小于1.5cm,堵塞完毕并经检查无渗漏水后,拨出胶管,堵塞孔眼,最后用抗压密封剂分层抹压至板面齐平。

②预埋件、穿墙管道渗漏治理方案

当预埋件周边渗漏时,将其周边剔成环形沟槽,清除预埋件锈蚀,并用清水冲刷伸缩缝后采用填塞堵漏止水材料、嵌填双组份聚硫密封剂或灌注堵漏浆液等方法进行处理。

当常温穿墙(地)管道周围出现渗漏水时应沿管道周边剔成环形沟槽,用水冲刷干净后,用堵漏材料堵塞严实,经检查无渗漏后,在表面分层抹压聚合物水泥防水砂浆或抗压密封剂与基面齐平,也可用密封材料嵌缝,管道外250mm范围涂刷防水涂料,还可采用灌注堵漏浆液的方法处理。对于管道穿透内墙部位渗漏水,可将穿管孔剔凿扩大,然后埋设预制半圆套管,在管道与套管的空隙处用注浆法进行堵塞。

4、结语

在隧道发生渗漏时,根据渗漏产生的原因,及时采用以上对应措施,基本可以得到有效的解决。