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以隧道堵漏为主题探讨隧道渗漏的原因、隧道堵漏技术
发布时间：2023-07-05
来源：涌达建工 浏览次数：
近些年，隧道的建设和应用越来越广，隧道的施工技术虽然也在不断提升，但隧道防水堵漏一直是隧道建设中的难点。本文将以隧道堵漏为主题，探讨隧道渗漏的原因、隧道堵漏技术等，供隧道建设者借鉴。
一、渗漏的类型和部位
隧道渗漏基本上可分为以下几种类型：
(1)接缝处管片表面潮湿，是整个隧道渗漏的主要形式；
(2)滴流或线性流出现在节段的接合处；
(3)隧道管片吊装孔有渗漏；
(4)破损导致的管片泄漏；
(5)盾构隧道与联络通道和洞口之间的接缝渗漏。
二、渗漏原因
渗漏原因较为复杂，分11点分别阐述。
(1)在管片生产过程中，安装密封垫的槽内混凝土不密实，存在气泡、气泡、微裂纹等缺陷。分段组装完成后，水通过绕过密封垫从气泡和气泡的孔中漏出。
(2)由于密封垫质量差或密封垫粘贴后直接在井下组装，在组装过程中密封垫部分脱落，两个管件之间的密封垫压得不紧，造成该处漏水。
(3)在组装过程中，各段发生碰撞，导致止水带脱落或断裂，留下垫圈而没有形成封闭的防水圈。
(4)相邻管段的密封垫不能完全密封或错开。
(5)止水密封垫片上有泥浆，在安装管片前没有冲洗干净。
(6)管片拐角处损坏位置太深，密封垫未被挤压，不能防水。
(7)K块纵缝太宽。
(8)管片从盾尾出来后，由于管片上浮，管片错位量大于最大设计值10毫米，相邻管片之间的垫片错开，使有效接触面不足，导致管片泄漏。
(9)管片后注浆质量差，充填不密实，不能使围岩和衬砌协调受力，导致应力不均匀，局部变形过大，第一防水层失效漏水。
(10)在运输和组装过程中，节段受到挤压和碰撞，导致缺边和缺角。
(11)管片装配质量差，螺栓未拧紧，导致接头开口过大；手孔、灌浆孔等薄弱部位密封质量差，螺栓孔没有防水密封垫等。
三、施工技术
针对隧道不同部位的渗漏，要区别对待，采用不同的隧道防水堵漏工艺。
(1)二次灌浆堵漏：对于渗漏明显严重的管片，管片上的二次灌浆孔用于在管片后面注入双液浆进行堵漏。
(2)管片点组装堵漏：采用压力灌浆法，灌注改性环氧树脂浆，环氧树脂水泥接缝密封在外面；
(3)管片接头堵漏：采用压力灌浆法，灌注超细水泥浆和改性环氧树脂浆，密封环氧树脂水泥接头；
(4)管片裂缝堵漏：采用压力灌浆法，灌注改性环氧树脂浆，环氧树脂水泥混凝土外封层。
四、施工方案
隧道不同部位的渗漏，对应的隧道防水堵漏施工方案不尽相同，因此应根据现场实际情况和真实的渗漏原因，采取适合的隧道防水堵漏方案。
1.灌浆
(1)封堵隧道堵漏检查具体泄漏部位并做好相应记录。
准备堵漏工具：梯子、冲击钻、灌浆头、卡子，阀、灌浆泵、导管、铲斗、管钳、锤子等。
(2)准备隧道堵漏材料、普通硅酸盐水泥、水玻璃、自来水等。
(3)隧道堵漏所需双液浆的制备
水泥浆：水泥：水：水玻璃=150g=150g :60ml :108.4ml(水泥浆与水玻璃的体积比为1:1)。
(4)封堵时的操作顺序
通过二次灌浆在漏水和渗漏严重的地方进行隧道堵漏。
A.安装灌浆头——，用冲击钻钻二次灌浆孔——，安装卡子——，将卡子与灌浆机的灌浆孔——连接，开动灌浆机进行灌浆。
B.灌浆完成后，拆卸机器：关闭灌浆机——，关闭灌浆头阀——，先排出水玻璃液压，再排出水泥浆液压——。从管段上拆除灌浆管(灌浆头保持不变)——。用清水洗管路——拆卸管道——，拆卸灌浆头和阀门——，拧紧灌浆孔管塞(灌浆管塞配有密封圈)。
C.灌浆结束后，要清理饰面，验收合格。
D.堵漏过程中要控制二次灌浆压力(理论值为0.1 ~ 0.4 MPa)和二次灌浆量，确认管片无漏水渗水后方可堵漏。
2.管片环缝和纵缝渗漏处理
(1)用钢丝刷清除环缝和纵缝中的浮泥和污垢。
(2)找出泄漏部位，在泄漏部位两端钻一个止孔，孔径为0.6厘米，孔深至扇形垫片位置。
(3)压入环氧乳液防水水泥(TN胶)密封终端孔；
(4)拼缝处35cm处布置灌浆孔，并插入8mm铝管，铝管埋深20cm，用氯丁橡胶乳胶水泥砂浆封缝埋管；
(5)注入改性环氧化学灌浆液，在0.4-0.5兆帕的灌浆压力下依次灌浆，达到压力后关管凝固。
(6)凝结8 ~ 12小时后，关闭管道并检查孔板管道。如果孔口管未满，重复灌浆两次或更多次，以确保灌浆质量。
(7)冷凝后拆除铝管，并进行接头表面改性，以保证管片结构的质量和外观要求。
3.管片裂缝和渗漏处理
(1)清除积水和碳酸钙粘连，检查泄漏源，并做好标记。
(2)拆除找平层，直至混凝土表面原始，以裂缝为中心，宽约50毫米。
(3)从裂缝左右两侧凿出20毫米宽、50毫米深的U形槽。
(4)施工混凝土表面化学处理应牢固，无积水和杂物。
(5)建立间距为300~400毫米的压力灌浆系统，并用快硬微膨胀水泥密封。固化12小时后，将高压灌浆管道连接至灌浆机进行试压。
(6)试压密封合格后，按比例配制改性环氧树脂增强浆料，放入灌装机中，通过逐步加压将浆料填充到缝隙空腔中。
(7)当相邻注浆喷嘴注浆结束后，迅速绑紧高压注浆软管，防止浆液溢出，如此重复操作，直至所有孔的注浆完成；12小时后，检查整体封堵效果。
(8)在混凝土表面涂刷化学处理剂，要涂刷均匀，不得漏刷，保持3小时以上。
(9)环氧水泥密封层施工、面层修补、全面检查验收。
4.管片跳块渗漏处理
(1)清除跳块和松散的混凝土碎片，找出渗漏位置，钻孔。
(2)钻孔后预埋8mm铝管，铝管深度为20cm。应使用LB-7氯丁橡胶水泥砂浆密封埋地管道。
(3)采用改性环氧灌浆液进行灌浆，灌浆压力为0.4-0.5兆帕，达到压力后关闭管道固化。
(4)凝结8-12小时后，检查孔口泡管，如果不充满，进行二次或多次灌浆，直至泡管浆液充满。
(5)凝固3 ~ 7天后拆除管道，拆除预埋和填充的凸出密封水泥，并用LB-21环氧水泥填充混凝土至基面。应对基面进行处理，以确保管片的外观符合要求。
5.螺栓孔和吊装孔渗漏处理
(1)松开螺栓孔的螺母。
(2)清除螺栓孔中的浮泥、污垢和铁锈。
(3)用氯丁胶乳聚合物水泥砂浆密封一端出口，另一端从出口处插入一根小铝管(8毫米)，用氯丁胶乳聚合物水泥砂浆密封。
(4)在对应的拼缝对应的螺栓两侧钻一个孔径为12毫米的止动孔，孔深到管片垫片。
(5)用改性环氧化学灌浆液灌浆，灌浆压力为0.3-0.4兆帕。
(6)凝结8-12小时后，检查孔口泡管，如果不充满，进行二次或多次灌浆，直至泡管浆液充满。(7)待5-7天固化后，拆除管道，清除嵌入并充满凸起的密封水泥，用Lb-21 环氧水泥填充混凝土，直至基面涂上LB-7氯丁橡胶乳胶水泥砂浆，在安，安装对接螺丝检查帽，更换橡胶圈(采用氯化聚乙烯橡胶垫)。
(8)修复螺栓孔处的管片，确保管片结构的质量和外观要求。(9)用双速水泥沙冰封堵吊孔，封堵后拧上反向螺钉，清理管节内残留的水泥浆。
6.隧道接口处理
隧道接口渗水主要是由于混凝土不密实、施工缝处理不当、防水层局部损坏等原因造成的。水源主要是隧道体穿过围岩的基岩裂隙水。针对这种现象，采用改性环氧化学灌浆液对裂缝进行灌浆，混凝土不密实，采用快凝微膨胀水泥快速封闭法进行隧道接口处堵漏。
施工方案如下：
(1)仔细观察接缝施工缝的位置和渗水裂缝，用符号标记，然后沿渗水接缝凿入深约6厘米、宽约5厘米的V形灌浆槽。
(2)清理缝隙内表面的松散淤泥，然后用钢丝刷冲洗基面，直至所有板块裂缝全部露出，然后等待下一道工序施工。
(3)在清理干净的直径为8毫米铝管的V型槽内，每米设置三个灌浆喷嘴，然后用速凝微膨胀水泥浆(0.5:1)封堵灌浆槽。
(4)将预埋灌浆喷嘴连接到灌浆机上，将浆液改性环氧化学灌浆材料缓慢注入灌浆机的容器中，缓慢手动加压，并将灌浆压力控制在0.4兆帕以内。灌浆完成后，迅速将灌浆管缠绕成“S”形并打结，防止浆液流出。垂直接缝灌浆应自下而上进行，中间不得中断。
(5)灌浆24小时后，方可拔出灌浆喷嘴，并用1: 2.5水泥砂浆找平和修复，以保证接缝的外观。
五、需要的建筑材料和机械设备
1．材料
隧道堵漏中使用的材料如下：
(1)水泥和砂；
(2)硅酸钠溶液；
(3)快硬微膨胀水泥；
(4)改性环氧化学灌浆液；
(5)氯丁橡胶胶乳；
(6)环氧乳液防水水泥；
(7)维尼龙聚合物防水水泥外加剂；
(8)超细水泥。
2.机械
(1)电钻；
(2)打磨机；
(3)注浆枪；
(4)钢管；
(5)铁锤；
(6)其他设备等；
六、安全措施
(1)操作人员必须经过专业安全技术培训和考试。操作人员必须经过入场安全教育，考试合格后方可工作。
(2)施工人员穿戴齐全的防护用品，高处作业必须系好合格的安全带，系好挂牢，高处挂低处使用。
(3)各种机械设备和临时用电操作必须由专门持证人员操作，严禁无证人员上岗。
(4)施工现场临时用电必须严格遵守《安全技术规范JGJ46-2005》。
(5)严格执行技术交底的每一步，确保施工安全。
(6)施工所需的机器、工具和材料垂直运输时，严禁站在下方。必须服从信号员的统一指挥，不得违章操作。水平运输时，确保材料堆放平稳，禁止人员站在运输工具前。
(7)支架为行走式，安装时应具有足够的强度和稳定性。底部用厚钢板作为底座，下面有四个轮子。脚手架架设在钢板上。脚手架的14根横杆与纵向杆的间距应控制在1.2m以内，并设置支撑。操作平台应铺满脚手板。
(8)在架子上行走前，应清理行走区的通道，防止架子行走时倾斜。
(9)在货架上行走时，任何人不得站在货架前。
(10)作业区的材料应包装整齐、防水，防止材料被隧道内可能产生的积水浸泡而失效。
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