论隧道二衬混凝土施工缝渗水处理方法

摘要：本文针对隧道二衬施工过程常见的各种渗漏问题，以堵、截、引流相结合的方法为原则，探索其有效治理的方法。

关键词：隧道 二衬混凝土 施工缝 渗水

中图分类号： U45 文献标识码： A

0.引言

太平隧道沙厚区间暗挖区间隧道段地处水系丰富的海陆交互相沉积平原地区，总长2214.656m，隧道二衬采用抗渗等级为P8\P10的C40防水混凝土，厚度为45~50cm。

1.渗水情况描述

1.1现状情况

隧道二衬按渗水部位不同分3种：环纵向施工缝渗漏、混凝土渗漏和伸缩变形缝渗漏。

1.2 渗漏特点

渗水量小、渗水无压力，水量主要有地表补给，砼表面有湿渍，无明水；渗水主要由于施工过程控制不当造成，且多发生在水平纵向施工处；渗水形式以点渗、线渗居多。

2．原因分析

二衬渗水是多方面因素造成的，从施工角度分析主要有：①施工缝凿毛差；②防水层施工质量差；③混凝土振捣不密实；④现场质量管理不到位等原因。

3．衬砌渗漏处理措施

矮边墙分缝处以及附近混凝土面渗水主要由于凿毛不到位、振捣不密实导致，这类渗水裂隙较多，渗漏主要采取注浆施工方法，通过压浆来填满混凝土间的缝隙。

混凝土表面渗水主要由振捣不充分引起，出现墙面点渗、线渗和面渗3种渗漏现象，此种情况点渗采用速效堵漏剂封堵，线渗和面渗采用注浆和速效堵漏剂封堵相结合的施工方法。

变形缝、环向施工缝渗水是由施工过程止水带错位、扭曲引起，形成的渗水带往往是一长长的裂隙，处理时主要采用灌浆填补裂隙。根据实际情况，还可采取在混凝土结构安装新的止水带，与原止水带形成双层防水体系。

总的原则采用堵漏、注浆、不引流相结合的方法处理，同时在施工过程中不得破坏既有的防水层。

3.1堵漏施工

速效堵漏剂堵水

这种方法主要使用于点渗、无压渗水情况。混凝土表面的小范围渗水可以采用此法。这种方法简便，易操作，堵漏效果好。

1、施工步骤

施工准备找出渗漏点的位置仔细观察并做好记录安放材料（材料是易燃物品）漏水处进行切槽清理（洗净、吹干）调制堵漏剂填补切槽压实修复混凝土表面洒水养护至少7天。

2、施工方法

（1）基面处理

1）将衬砌渗漏处表面的浮浆、灰渣、污渍清理干净，用干抹布吸干混凝土表面水渍，立即在漏水部位均匀洒一层干水泥粉，逐渐出现水点或印水线即为出水点，在混凝土表面做好对应的标识记录。

2）切槽：沿衬砌渗漏线（点），在需要预埋注浆管位置，用切割机或凿子切缝，切缝宽度约3cm，深度3~5cm，长度大于渗水点处外边缘（两端）各20cm，以达到封闭材料所需的基面要求为准。若有蜂窝部位根据面积大小进行凿除混凝土表层，深度最浅需3cm。切槽示意图见图1：

图1 施工缝渗水切槽处理

3）洗槽：在凿除漏水部位混凝土槽后，进行清除浮渣、灰尘、油污等，再用水或有机物溶剂等冲洗表面。

4） 吹缝：用压气机压气吹风，吹干净基面的水、溶剂、灰尘。

（2）堵漏施工

采用901速效堵漏剂进行堵漏，初凝时间不大于15min，拌制时加入堵漏剂重量25%的水，充分搅拌2分钟，使堵漏剂呈胶塑状浆体静置约5分钟，切缝无慢渗水时将拌制好的堵漏剂压实封堵到槽缝中，若有慢渗水可等堵漏剂表面发干、塑性减小，手触摸有微热感时，将其手搓成条状挤压至切缝中。封堵完成检查无渗水时及时修复和养护，洒水养护不小于7天。

当采用上述方法很难奏效时，可采取高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法，对渗水部位灌注改性环氧树酯堵水。

3、施工工艺流程：

施工准备找出渗漏点的位置仔细观察并做好记录安放材料（材料是易燃物品）漏水处进行钻孔清理（洗净、吹干）埋设灌浆嘴调制环氧用高压灌浆机灌浆恒压进行换孔灌浆直至一条缝全部灌完切除管嘴修复混凝土表面。

4、施工方法：

（1）表面处理

将衬砌渗漏处表面的浮浆、灰渣、污渍清理干净，用干抹布吸干混凝土表面水渍，立即在漏水部位均匀洒一层干水泥粉，逐渐出现水点或印水线即为出水点，在混凝土表面做好先对应的标识记录。清理干净需要施工的区域，凿除砼表面析出物，确保表面干净、润湿。

（2）埋设注浆嘴

1）布置：沿渗漏点线的走向，详细检查、分析渗漏情况，合理确定注浆嘴的位置及间距。不规则裂缝注浆采用斜缝埋嘴注浆，施工缝、变形缝注浆采用骑缝埋嘴注浆。在裂缝分岔处、交叉处也需要埋置注浆嘴。注浆孔布置图见图2：

图2 左边为斜缝埋嘴，右边为骑缝埋嘴

2）钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔，钻头直径与注浆嘴（止水针头）直径一致,钻孔角度宜≦45°，钻孔深度≦结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿（壁后灌浆除外）钻孔与裂缝间距≦1/2结构厚度。钻孔间距20cm~30cm。

3）埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。

4）洗缝：用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。

5）封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用水泥基防水材料进行封闭处理，目的是在灌浆时不跑浆。封缝时要注意封缝表面的压平工作，尽量抹平，做到不影响美观。

6）试缝：用溶剂或水、空气进行向灌浆嘴内试压，观察封缝的效果，如果有在缝边渗漏要用粘合剂进行修补，直至试出缝完全封闭合格为止。

5、注浆施工

（1）浆液：采用环氧树酯材料配置浆液，根据现场工作量的多少，缝的大小，进行改性环氧树酯的调配，调配时浆液会产生热量，待温度降低后才可使用，浆液要求当天用完。

（2）灌浆压力：区间衬砌渗水大多为无压渗水，可采用低压慢速灌浆法，压力不需要过大，根据现场试压确定，一般控制在0.5mpa左右。

（3）注浆顺序：灌浆时采取立面灌浆由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行，由里到外，逐级封闭的工艺，以保证被灌裂缝和空隙处充填密实。

（4）注浆施工：注浆嘴埋设完毕并且封缝符合要求后，使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料，材料的固化时间一般调节在24小时左右，可以采取安装控制阀来调节压浆时间和压浆量。

（5）单嘴注浆结束标准：当从下至上逐级封闭的同时，每个灌浆孔结束前都需恒压一段时间，让其浆液能带有一定压力进行渗透，当恒压10分钟，压力表变化不大的情况下或相邻孔开始出浆后，保持压力3~5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。

（6）效果检查：待完成灌浆并且裂缝待浆液完全固化后，需要检查已注浆过的漏水情况，出现有漏水现象还需进行修补，直至没有漏水为止。

（7）拆嘴封口：确认所堵漏区域不再渗水，灌浆效果达到要求后，割除外露的灌浆嘴。并用水泥基防水材料进行灌浆口的修补、封口处理。

（8）已完成灌浆的裂缝待浆液完全固化后可对表面进行修复，主要是切除灌浆嘴，清理干净已固化的溢漏出的灌浆液，将其面修平。

（9）定期进行检查施工过的漏水情况，出现有漏水现象还需进行修补，直至没有漏水为止。

6. 安装新止水带

当环向施工缝、伸缩缝渗漏水裂缝较长和宽、水量较大时，通过上述两种方法进行堵漏效果不是很明显时，此时可采取在原混凝土体上凿出一个止水带预埋槽，用环氧树脂粘贴和螺栓铆固共同固定止水带。

处理方法见图3、图4：

图3 设计变形缝、环向缝结构

图4施工缝渗漏处理

施工步骤：

（1）将渗水裂缝两侧的混凝土各凿出一道20cm宽、10cm深的凹槽，并将表面用高压水枪冲洗干净，用1:2水泥砂浆将凹槽表面找平，厚度不小于2cm。

（2）待其强度达到50%左右时，按钢带（δ=5mm、B=50mm）预留的螺栓孔的位置钻出Φ10膨胀螺丝孔；

（3）配置缓凝型环氧树脂，涂刷于砂浆表面，用于黏贴橡胶止水带；

（4）安装止水带及钢压条，用膨胀螺栓压紧钢压条，以保证止水带与粘接面结合紧密；

（5）用同标号的细石混凝土补平墙体，养护7d后，再灌注缝内双组份聚硫密封胶。

（6）所配置的环氧树脂为缓凝型，在膨胀螺栓上压紧钢压条之前不能凝固，止水带的安装也要平整顺直，以保证粘接质量。

对于止水带错位的环向缝、伸缩缝导致的渗漏，采用此方法是一种有效的漏水处理措施。

3.2 施工注意事项和安全措施

（1）注浆过程中要始终注意观察注浆压力和输浆管的变化，当压力骤增、注浆量减少，多为管路堵塞或被注物不畅，当压力升不上去，进浆量较大时，检查浆液粘度和凝固时间。

（2）注浆过程中出现跑浆、冒浆，多属封闭不严导致，当出现此种情况应停止注浆，重做封闭工作。

（3）注浆时注浆管附近严禁站人，以防爆管、脱管伤人。

（4）施工过程中应戴好防护手套、护目镜，避免皮肤直接接触堵漏剂，尽可能不使防水材料接触皮肤，万一沾染，要及时清洗干净，施工后充分洗手和漱口。

（5）堵漏剂为溶剂性材料，施工时必须注意通风及远离火源；材料固化前，施工区周围不得使用明火。

（6）对易燃易爆的危险物品应严加保护，所有溶剂必须用密封容器包装。

（7）施工手持式电动设备必须装有漏电保护器，操作时必须带绝缘手套。

（8）施工现场应备有粉末灭火器和消防设备，定出防火措施和防火标志。

4．机具设备

机具设备主要有以手摇压力灌浆机为主，还需料罐和量杯、铁丝、钢丝等。

5．质量外观要求

混凝土外观色差要基本一致，色差较大时，可采取砂轮或砂纸进行表面打磨后修补的方法，并进行养护，以保证达到设计图纸的外观要求。

6．结论

综上所述，对于隧道渗漏水应防微杜渐，首先加强初期支护体系的防水效果，若初支出现大量渗水，应先进行注浆处理至无明流水，减少二衬结构的防水压力。然后，加强凿毛和防水层施工质量，不得留有问题进行下道工序。最后，着重控制砼浇筑振捣密实，采取有效措施避免形成新的施工缝。

参考文献

[1]《新建铁路珠三角城际轨道交通穗莞深城际修改施工图洪梅至长安金沙段SZH-2标太平隧道矿山法段设计图》第三册

[2]《新建铁路珠三角城际轨道交通穗莞深城际修改图洪梅至长安金沙段SZH-2标太平隧道明挖防水设计图》第六册

[3]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010