隧道及地下工程防水堵漏施工工法

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　　在地下工程中，由于設(shè)計(jì)不周、構(gòu)造處理不當(dāng)、選材不良、施工質(zhì)量不好、地基下沉以及人為或自然災(zāi)害等引起工程附近水文地質(zhì)的改變等因素，導(dǎo)致正在施工或已竣工的工程，發(fā)生滲漏水的現(xiàn)象，是比較常見的。

　　地下工程滲漏水的危害：

　　1、地下工程滲漏水，會(huì)使鋼筋混凝土內(nèi)部存在的氫氧化鈣溶失，PH值變小，容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生銹蝕，并會(huì)加快結(jié)構(gòu)混凝土的堿骨料反應(yīng)，從而影響到結(jié)構(gòu)安全，縮短了工程的使用年限。

　　2、地下工程滲漏水，會(huì)失去它的使用功能。如人員長期在潮濕的環(huán)境中工作或生活容易發(fā)生氡污染，將會(huì)影響到身體健康乃至喪失勞動(dòng)能力；若用于儲(chǔ)存物資，則會(huì)使物資受潮乃至腐爛變質(zhì)或失效。

　　3、地下工程的滲漏，須常年采用機(jī)械排水和使用抽濕機(jī)或用吸濕劑除濕，均會(huì)造成能耗損失，成本飆升。

　　4、輸水隧道發(fā)生滲漏，不但會(huì)使輸水量流失，提高輸水成本，而且會(huì)使隧道周圍的土壤坍塌，形成空洞，危及輸水隧道的結(jié)構(gòu)安全。

　　因此，開展特種地下工程滲漏水治理技術(shù)的調(diào)研、分析、研究提出可行的實(shí)施方案，進(jìn)行工程應(yīng)用，是具有重大的現(xiàn)實(shí)意義的一項(xiàng)工作。在用盾構(gòu)法施工中，由鋼筋混凝土管片（襯砌）拼裝而成的隧道，由于各種原因造成管片的滲漏水，為保證隧道工程的質(zhì)量，就必須進(jìn)行防水堵漏處理。隧道防水堵漏工法，從理論和實(shí)踐上總結(jié)了近30年來隧道堵漏經(jīng)驗(yàn)。該工法在上海地鐵一號(hào)線區(qū)間隧道、延安東路越江隧道、打浦路越江隧道、金山石化總廠進(jìn)排水隧道等大型工程上得到應(yīng)用，達(dá)到了止水、防水的目的，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該工法中水溶性聚氨酯注漿材料，獲得建設(shè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

　　1特點(diǎn)

　　1.1防水堵漏工法能有效解決地下工程中混凝土結(jié)構(gòu)的接縫、施工縫、變形縫、蜂窩麻面及混凝土收縮裂縫等滲漏水、止水、防水效果顯著。

　　1.2防水堵漏工法施工工藝簡單有效，設(shè)備體積小巧，不受施工場地大小限制。

　　1.3防水堵漏工法中目前所用的注漿材料、嵌縫材料，例如油溶性及水溶性聚氨酯灌漿材料，821BF遇水膨脹橡膠，888膨潤土嵌縫膠等，都已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，有的已達(dá)到國際水平。

　　1.4防水堵漏工法中，利用特殊的工藝、材料可對混凝土裂縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，尤其對大面積澆搗的混凝土收縮而產(chǎn)生的細(xì)小裂縫也能進(jìn)行防水堵漏處理。

　　2適用范圍

　　適用于各種地下工程的防水、堵漏施工，如人防地下室、地下通道、地下車庫等工程的防水堵漏。

　　3工藝原理

      防水堵漏工法所采用的基本原理是化學(xué)灌漿?；瘜W(xué)灌漿就是利用手工或機(jī)械手段，在壓力作用下，將特制的化灌材料灌入到建筑物結(jié)構(gòu)裂隙中，使灌漿材料在裂隙中凝固，以達(dá)到充填裂隙和止水的目的。對貫穿裂縫，可采取封縫、埋管、化灌的方法處理。對非貫穿裂縫，因閉氣的關(guān)系，難以將漿液灌到裂縫的尖頂區(qū)，從而不能消除該尖端區(qū)所形成的應(yīng)力集中區(qū)，故處理中應(yīng)周密考慮各種因素，提高漿液的充填率。對于溫度裂縫，考慮到混凝土建筑對氣溫的“滯后效應(yīng)”，一般選擇在混凝土體溫度的低點(diǎn)進(jìn)行灌漿處理，效果較好。

　　4施工工藝

　　4.1柔性防水堵漏施工工藝防水施工工藝分為割縫、剔槽、打磨、刷涂料幾步。

　　4.1.1切割與剔槽根據(jù)設(shè)計(jì)要求，先用切割機(jī)在管片接縫兩側(cè)切割，然后用沖擊電鉆剔槽，再輔以人工精修成5cm深的溝糟。

　　4.1.2基面處理基面處理采用兩種方法。明顯滲漏水部位采用鑿孔注漿堵水（注漿材料為丙凝漿液或水溶性聚氨酯），其他部位滲水采取快凝水泥封堵?？炷郤H外滲劑與425＃普通硅酸鹽水泥按比例混合，或用雙快水泥。然后進(jìn)行封堵。水泥凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)在2min左右。

　　4.1.3打磨在管片接縫兩邊約20cm寬距離內(nèi)，用濕工磨光機(jī)打磨。去掉凹凸不平雜物、浮塵等。打磨露出新鮮平整混凝土基面，為下一步涂涮防水涂料打下基礎(chǔ)。

      4.1.4嵌縫把配合好的851焦油聚氨酯密封膏或888膨潤土嵌縫膠、FUP聚氨酯密封系列止水材料，嵌入修好的溝槽內(nèi)，填至管片表面平整為止。嵌縫完畢還應(yīng)以刮刀壓刮，以增強(qiáng)密封膏與混凝土的粘結(jié)。

　　4.1.5涂刷防水涂料層為保護(hù)嵌填料和加強(qiáng)管片接縫的防水能力，在接縫兩側(cè)涂刷2～3層柔性防水涂料。防水涂料成膜厚度應(yīng)保持在2mm，涂刷時(shí)應(yīng)注意形成整體防水膠膜，可采用刮刀或毛刷滿涂均勻：也可用氯丁乳膠聚合物砂漿作外防水層。嵌縫及涂刷防水涂料層應(yīng)在無滲水、干燥情況下進(jìn)行。

      4.2柔剛結(jié)合防水堵漏工藝柔剛結(jié)合防水堵漏工藝程序?yàn)椋捍蛎?、切割、剔槽；抽管、嵌縫、抹面、注漿。

　　4.2.1鑿毛、割縫、剔槽鑿毛；在管片接縫兩側(cè)，各寬20cm，人工用剁斧鑿毛，露出新鮮混凝土基面并使其粗糙，為增強(qiáng)剛性抹面與混凝土的良好粘結(jié)打下基礎(chǔ)。割縫、剔槽；用日產(chǎn)金剛石鋸片混凝土切割機(jī)切割，切割寬度4～5cm，溝深5～6cm，然后用沖擊電鉆剔槽，最后用電鏟和人工精修成5～6cm深的溝槽。4.2.2抽管采用φ14mmPVC膠管作模，雙快水泥或其他快凝水泥壓管封縫，進(jìn)行抽管作業(yè)，最后留出引水注漿管。

　　4.2.3嵌縫材料可選用：（1）環(huán)氧煤焦油涂料（底胺和密封膏）（2）851焦油聚氨酯涂料（3）TPC聚氨酯密封系列止水材料嵌縫；先用鋼絲刷和毛刷清理掉溝槽和兩側(cè)的浮灰、泥土，然后嵌入縫材料（施工中按各種嵌縫材料的施工工藝進(jìn)行），要求嵌填后反復(fù)擠壓至密實(shí)，在嵌縫材料固化過程中最好用刮刀或人工按壓兩遍，以使粘結(jié)更好。

　　4.2.4抹面抹面防水可按五層抹面防水做法實(shí)施。也可采用氯丁膠聚合物砂漿抹面。抹面完成后要澆水養(yǎng)護(hù)3～4天。

　　4.2.5注漿首先用手掀式注漿泵向引水管壓水，然后再壓注水溶性聚氨酯漿液（或其他化學(xué)灌漿材料）。待漿液固化后，用小刀割掉預(yù)埋引水管，再用雙快水泥封閉。

　　5防水堵漏材料

　　5.1封縫材料目前防水堵漏施工中所采用的封縫材料有以下幾種（1）525＃普通硅酸鹽水泥加SH水泥外摻劑（2）雙快水泥（3）特速硬（4）525＃普通硅酸鹽水泥加防水漿（5）525＃普通硅酸鹽水泥加水泥速凝劑（紅星一號(hào)、水玻璃、氯化鈣等等）

　　5.2嵌縫材料（1）上隧牌851焦油聚氨酯涂料（2）TPU聚氨酯雙組份密封胺（3）TPU聚氨酯止水膩?zhàn)樱?）888膨潤土聚氨酯嵌縫膏（5）環(huán)氧煤焦油嵌縫材料

　　5.3化學(xué)灌漿材料化學(xué)灌漿材料種類繁多，但在選擇時(shí)，應(yīng)考慮以下要求：

　　5.3.1化學(xué)灌漿材料的可灌性、凝膠時(shí)間可以按需要調(diào)節(jié)。

　　5.3.2化學(xué)灌漿材料固化后收縮小，與混凝土粘結(jié)性能要好。

　　5.3.3化學(xué)灌漿材料固結(jié)體有一定抗壓抗拉強(qiáng)度，耐久性、穩(wěn)定性好。

　　5.3.4化學(xué)灌漿材料來源豐富，毒性小，對環(huán)境污染少。

　　5.3.5化學(xué)灌漿材料操作安全、方便，壓注設(shè)備簡單。目前采用的化灌材料有：

　　5.3.5.1丙凝灌漿材料。由主劑丙烯酰胺、交聯(lián)劑甲撐雙丙烯酰胺、氧化劑硫化亞鐵、還原劑過硫酸胺及水，按一定比例配合而成。

　　5.3.5.2水溶性聚氨醌。

　　5.3.5.3油溶性聚氨酯，注漿時(shí)還需加入適量發(fā)泡靈、三乙胺有機(jī)錫等材料，以調(diào)節(jié)其發(fā)泡時(shí)間和凝固體的性能。

　　5.3.5.4環(huán)氧樹脂灌漿材料，由環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑、增韌劑、親水劑等組成的灌漿材料。

　　5.4外層防水材料（外涂層）（1）氯丁乳膠聚合物砂漿（2）851焦油聚氨酯防水涂料（黑色和各種彩色）（3）普通硅酸鹽水泥加外摻劑外防水層的施工一定要基面干燥。

　　6質(zhì)量要求

　　防水堵漏質(zhì)量首先要滿足委托方要求，各種具體防水堵漏要求，要根據(jù)具體情況分析決定，但基本上達(dá)到所堵漏的范圍應(yīng)無滲漏水。大型的隧道、地下車站、泵站等防水堵漏經(jīng)施工后的滲漏量應(yīng)符合“防水工程規(guī)范”所規(guī)定的滲漏量，例每晝夜每平方米允許滲漏多少升。施工中要及時(shí)做好隱蔽工程驗(yàn)收工作。

　　7機(jī)械設(shè)備

      沖擊電錘、沖擊電鉆；空氣壓縮機(jī)、風(fēng)鎬、齒輪注漿泵、仿日手掀泵、手壓泵、涂料攪拌機(jī)；五金工具（鋼絲鉗、活絡(luò)扳手、鋼鋸、管鉗、榔頭、鋼鑿等）、泥工工具（泥板、刮刀等）。

　　8施工安全

　　應(yīng)遵守上海市勞動(dòng)局、上海市建委、上海市市政工程局等有關(guān)安全規(guī)定，并做到以下安全措施；

　　8.1施工人員上崗工作應(yīng)戴好安全帽、防護(hù)手套、穿好防護(hù)鞋。

　　8.2鑿除混凝土和進(jìn)行化學(xué)灌漿時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場通風(fēng)。

　　8.3應(yīng)有專門的技術(shù)管理人員保管化灌材料和配制化灌漿液。

　　8.4在進(jìn)行聚氨酯灌漿時(shí)，操作人員應(yīng)戴好防護(hù)眼鏡以防止?jié){液濺入眼睛內(nèi)。8.5搭建腳手架要符合有關(guān)安全規(guī)定，高空作業(yè)要戴好安全帶。

　　9勞動(dòng)組織

　　以小型施工隊(duì)為好，通常由5～8名施工人員組成。其中需配備1名中等專業(yè)技術(shù)人員，進(jìn)行灌漿材料的配制。施工小隊(duì)中還應(yīng)配有電工、機(jī)修工各1名，整個(gè)施工隊(duì)由隊(duì)長負(fù)責(zé)。

　　10效益分析

　　10.1隧道防水堵漏工法社會(huì)效益

　　l0.1.1通過對隧道的防水堵漏施工，減少隧道內(nèi)或地下工程中滲漏水，保證隧道質(zhì)量，保護(hù)裝飾層，延長了使用壽命。

　　10.1.2經(jīng)防水堵漏處理后的隧道地下工程可以充分發(fā)揮其作用，例如原來因滲水而不能使用的地下工程，經(jīng)堵漏處理后就可以充分利用起來發(fā)揮其作用。例如可開設(shè)地下商場、旅游停車庫、倉庫、娛樂場、變電站等，發(fā)揮其社會(huì)效益。10.2隧道防水堵漏工法經(jīng)濟(jì)效益隧道防水堵漏施工，只要加強(qiáng)管理，重視質(zhì)量、安全，就能取得較好的施工利潤和經(jīng)濟(jì)效，利潤一般可達(dá)10％～20％。

　　11工程實(shí)例

　　11.1打浦路越江隧道防水堵漏上海黃浦江打浦路越江隧道是我國采用盾構(gòu)法建造的第一條水底公路隧道，1965年建造，1970年通車，全長2736m，屬單管雙車道隧道。造成隧道漏水的原因是；

　　11.1.1上海市地下水位普降，形成江中段與江岸段沉降不均勻，引起了隧道變形，使管片接縫開裂漏水。

　　11.1.2長期動(dòng)載作用，使接縫中剛性環(huán)氧煤焦油涂料震裂。

　　11.1.3管片接縫用的是環(huán)氧煤焦油涂料，該涂料是屬剛性防水材料，不適合隧道變形要求。

　　11.1.4隧道建造中，油泥在管片表面沒清除完，造成涂料粘結(jié)性能降低。

　　11.1.5靠近三號(hào)井附近地表面，堆集大量預(yù)制管片。2號(hào)井與1號(hào)井之間有一公園，園內(nèi)有一土山。長期受壓，造成負(fù)載下隧道變形。隧道滲漏水量達(dá)250m3／d左右。1990年，對此隧道進(jìn)行防水堵漏處理，施工中采用的是柔剛結(jié)合的方案。所用的嵌縫材料為環(huán)氧煤焦油涂料和851焦油聚氨酯涂料，采用的灌漿材料有丙凝、水溶性聚氨脂、油溶性聚氨酯、水泥——水玻璃漿液等，采用的封縫材料是普通525＃硅酸鹽水泥加SH水泥外摻劑或雙快水泥。經(jīng)過4個(gè)月堵漏施工，達(dá)到止水防水的目的。

　　11.2上海地鐵一號(hào)線漕寶路地鐵車站、上體館車站的防水堵漏施工

　　漕寶路地鐵車站和上體館地鐵車站，長達(dá)240m，分上、下兩層。現(xiàn)側(cè)墻、頂板產(chǎn)生混凝土收縮裂縫而引起滲漏水。采用防水堵漏工法進(jìn)行處理，每個(gè)車站約處理2000m左右的滲漏水縫。經(jīng)驗(yàn)收質(zhì)量達(dá)優(yōu)良，止水率達(dá)99．9％，得到地鐵總公司的好評。

　　11.3人民廣場地下變電站防水堵漏施工人民廣場地下變電站是圓桶形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑為60m，深約20m。由于混凝土收縮產(chǎn)生裂縫滲漏水，同樣采用防水堵漏工法進(jìn)行施工，共處理1000多m得滲水縫，質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良。