一种防渗漏新技术在隧道渗漏水治理中的应用

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  摘要:在隧道的运行过程中,由于温度、使用等因素会产生裂缝、进而产生渗漏水,严重影响着隧道的使用功能。
  通常的隧道多少都会出现避免渗水的现象,需要及时进行排水处理。之前的隧道排水多是采用横截面为Ω型的软式半圆排水管敷设在隧道壁部的圆周方向,与沿隧道长度方向伸展的排水道相通;由于岩壁的凹凸不平,软管固定成型较差,很难与岩壁紧密相贴,且在施工中很容易破损,时间一长,该部位就会出现大面积渗水,出现渗漏水病害。 常规排水管的埋设是,首先合理确定埋管开槽的位置,再用手提切割机在山体F或地基中切割两条深度为10㎜的槽作为埋管开槽的边,用人工凿槽成U字形凹槽,管子埋在钢筋之内;但这种做法不能彻底将水排干净,仍有水在压力作用下通过混凝土表面渗漏。
  关键词:隧道工程;渗漏水;防渗漏;新技术
  中图分类号:U45文献标识码: A
  一、隧道常规排水系统的设置
  对于地下水主要采取排、引、堵、截等方式进行处理。开挖后对于渗水部位及时钻设排水孔,将渗水引出,以利进行喷混凝土作业,在系统支护完成后,按设计要求钻设系统排水孔。对渗水点的钻孔在孔口安装埋设导管排水,导水效果不好的含水层设排水盲沟,对淋水处设截水圈排水,再进行喷混凝土作业。顶拱部位的排水设施开挖期沿开挖周边引至侧墙底部,排水设施出露在喷混凝土表面,衬砌混凝土时将所有排水孔直接采用预埋PVC管引出。
  1、确定结构补强与整治裂缝、渗漏水有机结合;渗漏水整治采用“堵排结合,以排为主”的处理原则。
  2、堵一般采用聚胺脂压力注浆或水泥砂浆注浆。
  3、排一般设置排水通道,常规采用埋管引流。其中排水通道的设置尤为重要,有效地排水设置方式是渗漏水处理的关键。
  二、新型渗漏水装置原理
  通常的隧道多少都会出现避免渗水的现象,需要及时进行排水处理。 常规隧道渗漏水处理中,之所以不能彻底将水排干净,仍有水在压力作用下通过混凝土表面渗漏。 其主要原因在于隧道径向排水设施的设置存在较大的缺陷,之前的隧道排水多是采用横截面为Ω型的软式半圆排水管敷设在隧道壁部的圆周方向,与沿隧道长度方向伸展的排水道相通;由于岩壁的凹凸不平,软管固定成型较差,很难与岩壁紧密相贴,且在施工中很容易破损,时间一长,该部位就会出现大面积渗水,出现渗漏水病害。
   常规排水管的埋设是,首先合理确定埋管开槽的位置,再用手提切割机在山体F或地基
  中切割两条深度为10㎜的槽作为埋管开槽的边,用人工凿槽成U字形凹槽,管子埋在钢筋之内;但这种做法不能彻底将水排干净,仍有水在压力作用下通过混凝土表面渗漏。
  因此,我单位在长期的施工过程中,发明了一种新型的隧道径向排水设施,能有效的防止隧道渗漏水,达到一劳永逸的效果。
  一种用于隧道渗漏水处理的防渗漏装置,包括沿着圆周方向敷设于隧道壁部的排水管,前述排水管与沿隧道长度方向伸展的排水道相通;其特征在于:所述排水管包括开凿在隧道壁部的凿槽、通过锚筋固定并覆盖着凿槽的止水板以及浇筑在止水板外部的混凝土层。
  所述凿槽两侧分别开凿一相互平行的小槽,两条小槽之间通过一沿着凿槽长度方向延伸的通道贯通;止水板两侧分别通过锚筋固定在通道底端。
  所述两条小槽之间的宽度大于止水板的宽度,通道的深度又浅于小槽;以使混凝土层完整地包覆在止水板的外部以及左右两端,形成制止渗水的隔离槽。
  所述止水板为止水铜板。
  所述凿槽、小槽以及通道的横截面均为矩形。
  所述混凝土层为C30细石混凝土层。
  本设备的有益效果是:由于采用了止水铜板覆盖凿槽的结构,使得隧道内渗水部位的水流能够畅通无阻力地导引至凿槽,进而有效解决了隧道内的渗水现象(现有技术中,渗漏水进入排水管需要克服一定的渗透压力;因而排水效果不佳);而且还具有结构坚固,使用寿命长的特点;此外,本发明结构简单,操作施工也不复杂,成本不高,具有普遍的推广应用前景。一种用于隧道渗漏水处理的防渗漏装置,该装置应具有结构简单、安装方便及挡水效果好的特点。
  三、隧道渗漏水处理技术方案
  施工程序:放线凿槽 打锚筋孔止水铜片安装浇筑砼养护
  具体实施方式
  1、放线
  首先在渗漏水需要凿槽部位放线,标出凿槽部位和尺寸,主槽宽度为15CM,两侧的槽为8CM宽,长度沿隧道环向至拱脚纵向排水管相接部位。
  2、凿槽
  主槽开槽:开槽在某种程度上又产生了新的裂缝,如不认真细致的对待将会留下新的渗漏水隐私。为此首先合理确定埋管开槽的位置,再用手提切割机切割两条深度为10㎜的槽作为埋管开槽的边。开槽过深会损伤衬砌内钢筋,但不开槽直接用人工凿槽,会松动槽周边混凝土产生微细裂缝。切好埋管开槽的边,用凿子和小锤进行混凝土凿除,用人工凿槽成U字形凹槽,管子埋在钢筋之内,所以槽深大于120㎜、宽大于80㎜。开槽后穿管固定。采用橡胶管有穿管,加密Ω型止水带固定。
   采用同样的方法在主槽的两侧各5CM的位置采用同样的方法挖槽,槽深80CM,并与主槽贯通,小槽与主槽间隔凿深为5CM。
   3、锚筋打插
  植筋:
  钢筋优选HRB335及热轧带肋钢筋。
  植筋药剂必须采用专门配置的改性环氧树脂胶粘剂或乙烯基脂类胶粘剂(包括改性氨基甲酸脂胶粘剂)。
  (1)根据控制线及标高线,进行钢筋栽埋定位线的放线工作。
  (2)钢筋位置的测定:用钢筋位置测定仪(Fs-10)测定原混凝土结构内部钢筋位置并标记于结构表面,或剔凿砼表面保护层以露出原钢筋位置。
  (3)钢筋栽埋位置的确定:根据设计图纸,将钢筋栽埋位置标示于结构表面,如与原结构内部钢筋所在位置有冲突,则将钢筋埋栽位置作相应调整,以避免在结构开孔时损伤结构内部钢筋,影响原结构的可靠性,如无法全部避开,则应会同甲方、设计方、监理方确定最佳位置以求将结构内部损伤减小到最低。
  (4)钢筋栽埋孔的开取:按上述步骤所确定的钢筋栽埋位置,用电锤钻在原结构上钻孔,开孔后及时将孔内积水及杂物清理干净。
  (5)钢筋栽埋孔的干燥处理及清理:用干燥棒将钢筋栽埋孔充分干燥,冷却(低于+35。C后待用)。将孔壁上的浮灰用丙酮清擦干净,以免影响结构胶与混凝土的有效黏结。
  (6)将钢筋表面浮尘清理干净,如钢筋表面有油污,則需使用高效洗涤剂对其进行处理,清理完成后将钢筋表面干燥待用。
  (7)结构胶的配置与钢筋栽埋:将结构胶设计比例进行配置,充分调匀,将胶体第一次注入栽埋孔内,并在钢筋栽埋段均匀涂以结构胶,而后将钢筋插入预埋孔,来回抽查几次,让胶体充分粘涂于钢筋与孔壁上,将钢筋拔出,第二次注胶于孔内,再将钢筋慢慢旋转均匀插入孔内,将孔内气体导出,然后将钢筋固定,堵住空口,将溢出孔外的胶体及时进行清理,此步骤工作应确保栽埋孔壁与钢筋表面间的胶体密实,不应该有夹气或其他杂物。
  (8)钢筋栽埋后应保证在胶体固化期及强度增长期内不受扰动,环境温度大于+5。C(可采用加温或保温措施),栽埋三天后即可受力使用。
  (9)现场取样试验数量每批次不少于0.1%,且不少于3根。植筋单根拉拔力不小于25KN。
  4、止水铜片制作安装
   止水安装及加固:钢筋绑扎完成后进行止水的安装,止水安装时要定位准确,在模板支立时夹紧,并采用必要的加固措施,以防混凝土浇筑过程中发生移位。
   铜止水片按设计图纸要求在加工厂制作,采用止水片成型机连续压制整体成型。现场人工按设计和规范要求进行安装,止水铜片接长时采用搭接焊接,搭接长度不小于20mm,且双面焊接。在加工厂的接头进行抽查时,抽查数量不少于接头总数的20%,在现场焊接的接头,则逐个进行外观和渗透检查达到合格要求。
  在模板就位前,将止水片按施工图纸位置安放,使止水片与接缝中心重合,偏差控制在±5mm范围内,然后直接用模板夹紧,将其固定。
  在浇筑砼时,止水片旁的砼振捣要特别注意,靠近止水片部位时,用小型软轴振捣器振捣密实,且振捣器不能接触铜片,其振捣间距符合设计和施工规范的规定。浇筑过程中,专人负责维修,检查,确保止水铜片不移位,不损坏,不变形。
  5、细石混凝土浇筑
  (1)清表
  清除表面的浮浆和疏松物,表面不平的地方应凿毛凿平,用压缩空气去除粉尘,保持止水铜片清洁,再用丙酮等有机溶液擦洗干净并保持干燥;
  混凝土表面应凿毛,并露出混凝土坚硬部分,表面的松散层、附着物、油物、污垢、灰尘等应清除干净。
  (2)吊模模板安装
   固定均采用木枋(@≤300)和Φ48钢管(间距同螺杆)组成,用Φ16螺栓水平钢管对拉以控制截面,螺杆起步间距≤250,横向间距为≤500mm,纵向间距≤500。用螺杆或铁线固定在楼板或柱上;模板采用采用高强度竹胶模板,并随时校正、并换。钢筋施工完成后靠上底模,用钢管支架与方木框架支撑和固定;施工前需用将钢筋上及模内杂物、泥灰、油污等清除干净,并在模板内侧涂抹脱模剂。然后才能进行砼浇筑。
  (3)C30砼浇筑:
  C30混凝土灌注前,应将基底处理干净,检查模板是否有缝隙和孔洞,若有则采取措施堵塞,不得漏浆。采用商品砼,采用插入式振捣器振捣,移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍,每一振点的振捣延续时间宜为20~30S,以砼不再沉落,不产生气泡,表面呈现浮浆为度,振捣时不得碰撞模板和墩身钢筋笼,以免钢筋笼位移,确保钢筋笼间距位置准确。并用平板振捣器振平,灌注时应对称进行,使模板受力均匀,同时设专人检查外模,防止模板变形。
  砼养生时间不得少半个月。上道工序砼强度小于75%时不得在其上进行下道工序施工。
  6、混凝土质量检查及控制措施
  混凝土工程的施工生产是一个系统性工程,从原材料的采购、检验到混凝土的拌和、运输、入仓、振捣、养护、拆模等均有可能产生质量问题。首先从组织机构、人员配备以及人的思想意识上都要引起高度重视;其次是按照规范制定一整套适用于本工程的质量检测与过程控制措施,做到质量控制有目的、有措施、有方法。
  (1)水泥、水、骨料、外加剂:
  水泥品种:按各建筑物部位施工图纸的要求,配置混凝土所需的水泥品种,各种水泥均应符合本技术条款指定的国家和行业的现行标准。水:凡符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63—1989的水均可使用,未经处理的工业废水不得使用。并按监理要求进行水质检查;拌和用水所含物质不应影响混凝土的和易性和混凝土强度的增长,以及引起钢筋和混凝土的腐蚀。骨料:购买的符合规范要求的并经监理人批准使用的砂石骨料;不同粒径的骨料应分别堆存,严禁相互混杂和混入泥土;砂料应质地坚硬、清洁、级配良好,使用山砂、特细砂应经过试验论证;其它砂的质量技术要求应符合规定。骨料的堆存和运输:堆存骨料的场地应有良好的排水措施,料仓采用混凝土地坪,设排水沟;不同粒径的骨料必须分别堆存,设置隔离措施,严禁相互混杂。外加剂:运至工地的外加剂应有厂家的质量证明书,并按国家、本行业标准进行试验鉴定。严禁使用储存时间过长、质量不合格的外加剂。现场掺用减水剂溶液浓缩液,以5t为取样单位,加气剂以200kg为取样单位。对配置的外加剂溶液浓度,每班至少检查一次。
  (2)混凝土拌和:为确保混凝土质量,工程所用配合比必须通过试验确定,并经监理
  批准混凝土应根据其所处部位的工作条件,分别满足抗压、抗渗、抗风化和抗侵蚀等设计要求,还应满足施工和易性要求;拌制混凝土,必須严格遵守试验室签发的混凝土配料单,严禁擅自更改,每班至少抽查二次;混凝土的水灰比,根据设计对混凝土性能的要求,通过试验确定;粗骨料的级配及砂率的选择,应考虑骨料的平衡,混凝土的和易性及最小用水量等要求,综合分析确定;混凝土的坍落度,应根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土的运输、浇筑方法和气候条件决定,尽可能采用最小的坍落度;混凝土的外加剂的种类、用量必须根据试验结果确定,并报监理,取得同意后方可使用,添加时,由试验人员现场跟班旁站控制;
  拌和料的重量偏差应符合下列要求,每班至少检查二次。本工程采用自动化搅拌机,实行电子计量控制系统,保证各原材料称量准确;混凝土的拌合过程中,应根据气候条件及时地测定砂、石骨料的含水量,在降雨的情况下,应相应地增加测量次数,以便随时调整混凝土的加水量;混凝土生料的拌合时间,应由试验确定,并随时抽样检查。搅拌设备应经常进行控制设备准确性及 搅拌机及叶片的磨损情况的检验。
  (3)混凝土质量的检测:混凝土拌和均匀性检测:定时在出机口对一盘混凝土按出料先后各取一个试样(每个试样不小于30kg),以测定砂浆密度,其差值不大于30kg/m3。在筛分法分析测定粗骨料在混凝土中所占百分比时,其差值不大于10%;坍落度检测:每班进行现场混凝土坍落度的检测,出机口检测四次,仓面检测两次;强度检测:现场混凝土抗压强度的检测,同一等级混凝土的试样数量按每200m3成型试件3个,3个试件取自同一盘混凝土。
  结束语
  采用新的的渗漏水维修方案。采用本单位自行发明的渗漏水整治“堵排结合,以排为主”的处理装置。最终形成更完整的施工工艺和程序。保证渗漏水整治效果,确保隧道的安全性、耐久性、实用性。
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