龍門山坳隧道矮邊墻與拱墻二次襯砌接縫處局部滲水處理方案

1、廣河高速公路惠州段LJ9合同段龍門山坳隧道矮邊墻與拱墻二次襯砌接縫處局部滲水處理方案編制： 陳 稱 峰 復(fù)核： 謝 靈 煒 審查： 朱 啟 光 審核： 李 福 勇 中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司廣河高速公路惠州段第九合同段項(xiàng)目經(jīng)理部目 錄1、工程概況12、滲水原因分析13、施工準(zhǔn)備13.1管理人員配置13.2施工人員配置33.3材料準(zhǔn)備33.4機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備34、處理方法44.1鉆孔埋管引排法44.1.1鉆孔44.1.2插入引水管44.1.3增設(shè)排水管44.1.4施工注意事項(xiàng)44.2水溶性聚氨酯注漿堵水法（備用方法）54.2.1水溶性聚氨酯產(chǎn)品特點(diǎn)54.2.2適用范圍64.2.3技術(shù)參數(shù)64.2

2、.4水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料的制備64.2.5施工要點(diǎn)64.2.6施工注意事項(xiàng)74.3 “雙法”組合使用74.4施工工藝流程75、質(zhì)量保證及控制措施85.1鉆孔埋管引排法質(zhì)保措施85.2水溶性聚氨酯注漿堵水法質(zhì)保措施86、后續(xù)施工預(yù)防措施97、施工安全與文明施工9圖表目錄表格1 管理人員配置表2表格2 施工人員配置表3表格3 機(jī)械設(shè)備配置表3表格4 漿液技術(shù)參數(shù)表6圖表1 管理組織機(jī)構(gòu)圖2圖表 2 鉆孔埋管引排法施工工藝流程圖7圖表 3 水溶性聚氨酯注漿堵水法施工工藝流程圖8i龍門山坳隧道矮邊墻與拱墻二次襯砌接縫處局部滲水處理方案龍門山坳隧道矮邊墻與拱墻二次襯砌接縫處局部滲水處理方案1、工程概

3、況本隧道位于廣東省惠州市龍門縣龍江鎮(zhèn)和博羅縣公莊鎮(zhèn)境內(nèi)，為高速公路雙向6車道丘陵隧道，設(shè)計(jì)行車速度120km/h，建筑界限凈寬16.01m，內(nèi)輪廓凈高8.00m，拱部圓弧半徑為8.90m，左右洞設(shè)計(jì)中間線間距廣州端為31.0m，惠州端為29.1m，為小凈距分離式隧道。左線隧道縱坡進(jìn)、出口分別為+2.189%-1.977%，橫坡為3%單向坡；右線隧道進(jìn)、出口分別為+2.307%-1.977%，橫坡為-3%單向坡。隧道內(nèi)輪廓為三心圓曲邊墻式斷面。本隧道設(shè)置了兩道人行橫通道，防止兩隧道間串煙（防火要求）和漏氣（通風(fēng)要求）。里程樁號(hào)分別是：1#人行通道（左線：ZK119+600，右線：YK119+60

4、8.174），2#人行通道（左線：ZK119+870，右線：YK119+882.074）；通道內(nèi)為單心圓直邊墻結(jié)構(gòu)，洞頂凈高3.0m，凈寬2.20m。二次襯砌施工采用先施工仰拱、后施工矮邊墻、再施工拱墻的施工順序。廣州端左線目前已施工9模，至ZK119+456，計(jì)107m；右線目前已施工14模，至YK119+486，計(jì)168m，已施工的拱墻與矮邊墻縱向施工縫處出現(xiàn)零星局部滲水。2、滲水原因分析經(jīng)過(guò)項(xiàng)目部技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員多次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察，并召開(kāi)專題會(huì)議，綜合分析原因如下：（1）部分環(huán)向排水排水不暢，造成防水層背后滲水形成有壓水；（2）在澆筑混凝土拱墻混凝土前，矮邊墻頂局部清理不徹底，存在污

5、物，影響前后施工的混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度；（3）接縫處防排水施工局部處置不到位，導(dǎo)致局部防水失敗，造成局部滲水；3、施工準(zhǔn)備3.1管理人員配置為保證此次滲水處理施工的順利有效地開(kāi)展，項(xiàng)目配備了主要管理人員，并按照項(xiàng)目部制定常規(guī)管理機(jī)制對(duì)本次滲水處理進(jìn)行常規(guī)管理，管理人員配置如表格1，管理組織機(jī)構(gòu)如圖表1。表格1 管理人員配置表序號(hào)崗 位姓 名職 稱備 注1項(xiàng)目經(jīng)理李福勇工程師2常務(wù)副經(jīng)理歐湘衡工程師3總工程師朱啟光高級(jí)工程師4隧道工程師嚴(yán)波高級(jí)工程師5隧道工程師陳稱峰工程師6測(cè)量工程師任勝遠(yuǎn)工程師7質(zhì)檢工程師謝靈煒工程師8實(shí)驗(yàn)工程師宋金河工程師9機(jī)械工程師周其恒工程師10專職安全生產(chǎn)管理人員朱擁軍工

6、程師11工程資料主管林賜峰助理工程師圖表1 管理組織機(jī)構(gòu)圖廣河高速公路惠州段LJ9合同段 項(xiàng)目經(jīng)理副經(jīng)理總工程師工程部計(jì)劃合約部財(cái)務(wù)部綜合部資 料 室技 術(shù) 室測(cè) 量 室安全監(jiān)察室質(zhì)量檢查室環(huán)保監(jiān)察室質(zhì)安環(huán)保部試驗(yàn)室機(jī)材部襯砌施工隊(duì)防排水施工隊(duì)3.2施工人員配置由于此次滲水處理涉及到防排水施工和二次襯砌施工，故在施工人員配置時(shí)候，考慮專業(yè)化施工，從防排水施工隊(duì)和二次襯砌施工隊(duì)調(diào)配相關(guān)人員，參與施工，具體施工人員配置如表格2。表格2 施工人員配置表序號(hào)工種人員數(shù)量工作職責(zé)1現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)1負(fù)責(zé)施工組織，可由現(xiàn)場(chǎng)管理人員兼任2防排水工1負(fù)責(zé)防排水設(shè)施施工3鉆工2負(fù)責(zé)引水孔鉆孔4電工1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工用電5混

7、凝土工1負(fù)責(zé)混凝土處理6注漿工2負(fù)責(zé)注漿7普工2負(fù)責(zé)其他勤雜8合計(jì)103.3材料準(zhǔn)備滲水處理施工過(guò)程，主要使用的材料有HDPE單壁波紋管（與本隧道原設(shè)計(jì)的縱橫向排水管同材料，具體規(guī)格視材料供應(yīng)定，可由排水管材料供應(yīng)商供應(yīng)）、水泥等，由于使用量不大，較易準(zhǔn)備?？蓽?zhǔn)備少量水性聚氨酯，作為后備處方法使用的材料。3.4機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)備配置如表格3。表格3 機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)名 稱規(guī)格型號(hào)性能狀況數(shù)量備 注1風(fēng)鎬G8良好22沖擊鉆700W良好23鑿巖機(jī)YT28良好14堵漏專用注漿機(jī)BL-500良好1博隆牌或同類設(shè)備，配套注漿咀4、處理方法對(duì)于此種縱向施工縫局部滲水，由于滲水量非常小，且滲水位置均在隧

8、道兩側(cè)電纜槽頂以下，可采用打孔埋管引排法將滲流水收納并引出，引出的水流可以通過(guò)埋入電纜槽溝體的排水管排入隧道兩側(cè)隧底排水溝，從而形成有效排水通道。也可采用化學(xué)注漿堵水法，但此法具有不利形成有效排水通道，無(wú)法將防水層背后水流及時(shí)引出，可能在附近引發(fā)次生滲漏。實(shí)際施工時(shí)，優(yōu)先采用打孔埋管引排法，必要時(shí)可將化學(xué)注漿堵水法作輔助處理辦法，做到“先引排，后堵滲，排堵結(jié)合”。4.1鉆孔埋管引排法4.1.1鉆孔在每處滲水處，視滲水的施工縫長(zhǎng)度，沿著施工縫，水平鉆孔，鉆孔直徑2040mm，小直徑鉆孔采用沖擊鉆，大直徑鉆孔采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)（風(fēng)槍）。若滲水施工縫較長(zhǎng)，需鉆多個(gè)孔眼，孔之間的間距約為30cm，以將滲水

9、收納如引水孔，通過(guò)插入孔內(nèi)的引水管排出，鉆孔深度可穿透防水板，將防水層背后水流集中引出，將襯砌背后有壓水變?yōu)闊o(wú)壓水流，避免滲水沿施工縫擴(kuò)散。鉆孔時(shí)，如鉆到襯砌鋼筋，應(yīng)立即停止鉆孔，另選位置重新鉆孔，以免傷到襯砌鋼筋，影響襯砌結(jié)構(gòu)的安全。4.1.2插入引水管鉆孔完成后，將孔口周邊用鐟子或風(fēng)鎬修鑿擴(kuò)大，然后插入合適直徑的HDPE單壁波紋管至孔底，外端露出襯砌混凝土表面1520cm。注意引水管下料長(zhǎng)度，先量取孔眼實(shí)際深度，再加1520cm下料。后將現(xiàn)場(chǎng)拌制的高強(qiáng)速硬微膨砂漿封住孔口并修飾整平，保持襯砌外觀。如一處滲水鉆有多孔，其他孔眼均按此操作。4.1.3增設(shè)排水管待施工電纜槽和水溝溝體混凝土?xí)r候，

10、用橫向排水管同質(zhì)同規(guī)格HDPE單壁無(wú)孔波紋管與引水管直通對(duì)接，埋入電纜槽和水溝溝體混凝土內(nèi)，下端接入隧道兩側(cè)隧底水溝，形成有效排水通道。4.1.4施工注意事項(xiàng)（1）鉆孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)滲水范圍長(zhǎng)度，確定鉆孔數(shù)量，以保證滲水能有效收納并引出，確保處理效果。（2）鉆孔時(shí)注意觀察鉆孔工況，如發(fā)現(xiàn)鉆到襯砌鋼筋，立即停止鉆孔，以確保襯砌結(jié)構(gòu)不被破壞影響襯砌結(jié)構(gòu)安全，后在旁邊重新鉆孔。（3）插入引水管時(shí)，外露長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，1520cm較為合適。若太長(zhǎng)，易因未能及時(shí)施工電纜槽水溝埋設(shè)水管，而在其他施工中破壞引水管；若太短，則不便與排水管連接。4.2水溶性聚氨酯注漿堵水法（備用方法）水溶性聚氨酯注漿液是以甲苯二異氰

11、酸脂與三羥基水溶性聚醚經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而形成一種端基含氰酸根的高分子化合物（氰凝）；該材料以水作為交聯(lián)劑，可與水在瞬間反應(yīng)而固化且體積迅速膨脹從而達(dá)到防水堵漏的目的，此方法已被眾多同類隧道工程滲水處理采用，如深圳市橫坪一級(jí)公路碧嶺隧道（雙聯(lián)拱隧道）、深圳市東部沿海高速公路蓮塘至鹽田段D5標(biāo)段正坑隧道和田東隧道、深圳市龍崗區(qū)南通道蛇嶺隧道（雙聯(lián)拱隧道）等。4.2.1水溶性聚氨酯產(chǎn)品特點(diǎn)（1）具有良好的親水性，漿液遇水后自行分散、乳化、發(fā)泡，立即進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成不透水的彈性膠狀固結(jié)體，有良好的止水性能。它能與水以某種比例混合(最高達(dá)1:40)，在注漿過(guò)程中使用是經(jīng)濟(jì)的；（2）透性優(yōu)于氰凝。水溶性聚氨酯

12、預(yù)聚體可加入2040%的稀釋劑，而油溶性聚氨酯預(yù)聚體可加入1020%的稀釋劑，前者的粘度為后者的1/41/6；（3）對(duì)水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。不論海水、礦水、酸性或堿性水質(zhì)對(duì)漿液性能影響不大；（4）與水混合后粘度小，可注性好，固結(jié)體在水中浸泡對(duì)人體無(wú)害、無(wú)毒、無(wú)污染；（5）它對(duì)水的溶解度及親和力比其它化學(xué)漿材高，在流動(dòng)水中，漿液不易被流動(dòng)水沖散，固結(jié)體的固結(jié)面積反而擴(kuò)大，且隨著動(dòng)水流速的增加，其堵水面積而相應(yīng)擴(kuò)大；（6）反應(yīng)后形成的彈性膠狀固結(jié)體有良好的延伸性、彈性及抗?jié)B性、耐低溫性，在水中永久保持原形；（7）漿液遇水反應(yīng)形成彈性固結(jié)體物質(zhì)的同時(shí)，釋放CO2氣體，借助氣體壓力，漿液可進(jìn)一步壓進(jìn)結(jié)構(gòu)的空隙

13、，使多孔性結(jié)構(gòu)或地層能完全充填密實(shí)。具有二次滲透的特點(diǎn)；（8）堵動(dòng)水性能好。水溶性漿材是當(dāng)今所有化學(xué)注漿材料中堵流動(dòng)水性能最優(yōu)良的漿材之一；（9）漿液的膨脹性好，包水量大，具有良好的親水性和可注性，同時(shí)漿液的粘度、固化速度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.2.2適用范圍（1）用于地下建筑物、隧道、煤礦、井坑、堤壩、碼頭的堵漏注漿；（2）施工縫、沉降縫、變形縫、新舊梁搭接位及各種混凝土裂縫的堵漏、補(bǔ)強(qiáng)。4.2.3技術(shù)參數(shù)水溶性聚氨酯化學(xué)漿液技術(shù)參數(shù)如表格4。表格4 漿液技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目單位值外觀淡黃、琥珀色透明液體相對(duì)密度g/m31.0粘度pa.sm100誘導(dǎo)凝固時(shí)間min2.0膨脹度%200粘結(jié)強(qiáng)度Mp

14、a1.0固結(jié)體抗?jié)B性Mpa1.04.2.4水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料的制備（1）甲苯二異氰酸酯滴加要求：水溶性聚醚與普通的聚醚相比含有大量伯羥基，反應(yīng)活性較高，與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng)很劇烈，因此，甲苯二異氰酸酯必須滴加或分批加入；（2）反應(yīng)溫度和時(shí)間的控制及對(duì)材料的性能的影響：反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間是影響漿材性能的重要因素。溫度過(guò)高或反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，預(yù)聚體的粘度增加，甚至產(chǎn)生爆聚或水溶性差等現(xiàn)象。由于反應(yīng)初期，反應(yīng)激烈，體系中NCO含量迅速下降；而反應(yīng)后期，因體系中反應(yīng)物濃度下降，粘度增加，反應(yīng)逐漸平緩；（3）反應(yīng)工藝：將一定比例的水溶性聚醚和增塑劑放入反應(yīng)釜中，溫度升到工藝要求時(shí)開(kāi)始滴加多異

15、氰酸酯，滴加完畢將溫度再升高至90度，并保溫2小時(shí)，將溫度降下來(lái)后即可出料，并保存于干燥的包裝桶中。注，上述制備過(guò)程可在專業(yè)化工廠完成，市面有成品銷售。4.2.5施工要點(diǎn)（1）將漏水部位擴(kuò)縫，鑿成“”型，再用水清洗干凈；（2）在“”型糟內(nèi)預(yù)埋注漿咀，并用KS-6速硬微膨脹水泥封閉；（3）用注漿機(jī)將堵漏劑通過(guò)注漿咀注入“”型糟中，注滿后立即扎住注漿管以防溢料一般壓力控制在0.20.3Mpa左右）；（4）第二天可將外露的注漿咀切除，表面用水泥砂漿摸平。4.2.6施工注意事項(xiàng)（1）施工人員需要配戴好勞保用品，避免皮膚接觸；（2）注漿時(shí)，密切注視壓力表，防止爆管，如漿濺入眼睛，要及時(shí)用丙酮清洗眼睛；（

16、3）注完漿要及時(shí)用丙酮清洗工具；（4）應(yīng)放于通風(fēng)、陰涼干燥處，切勿與水和潮氣接觸，防止自聚。4.3 “雙法”組合使用若通過(guò)鉆孔埋管引排法處理后，引水管外圍仍有明顯滲水跡象，可在其周邊采用水溶性聚氨酯注漿堵水法堵水，將滲水“逼入”引水管道內(nèi)，經(jīng)排水管匯入隧道兩側(cè)隧底水溝。4.4施工工藝流程鉆孔埋管引排法施工工藝如圖表2，水溶性聚氨酯注漿堵水法施工工藝如圖表3。圖表 2 鉆孔埋管引排法施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備鉆孔修鑿孔口埋入引水管材料進(jìn)場(chǎng)機(jī)具就位封堵孔口接入排水管檢查處理效果完成啟動(dòng)備用方法堵水OKNO快硬微膨砂漿制備圖表 3 水溶性聚氨酯注漿堵水法施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備漏水部位擴(kuò)縫埋入注漿咀封閉V

17、縫隙材料進(jìn)場(chǎng)機(jī)具就位注漿切斷注漿咀外漏部分高強(qiáng)砂漿抹平完成快硬微膨砂漿制備水溶性聚氨酯漿液制備注漿機(jī)準(zhǔn)備5、質(zhì)量保證及控制措施5.1鉆孔埋管引排法質(zhì)保措施（1）鉆孔時(shí)，須保證成孔質(zhì)量，以保證引水管能順利埋入，根據(jù)滲水的范圍很滲水量的大小，選擇鉆孔直徑和鉆孔數(shù)量；（2）安設(shè)引水管時(shí)，須安設(shè)到底，保證引水效果，外端預(yù)留長(zhǎng)度合適（1520cm），以便排水管能順利與引水管對(duì)接；（3）排水管與引水管對(duì)接時(shí)，采用直通連接，保證連接效果，以免引出的滲水在此處發(fā)生漏水；（4）澆筑電纜槽水溝溝體混凝土?xí)r，注意排水管保護(hù)，以免排水管折彎、斷裂，確保水流通道順暢。5.2水溶性聚氨酯注漿堵水法質(zhì)保措施（1）鑿出擴(kuò)縫時(shí)

18、，注意控制成縫形狀，鑿成“”型，成縫后，須用水清洗干凈；（2）埋入注漿咀封堵時(shí)，嚴(yán)禁堵塞注漿通道，確保注漿順暢；（3）漿液拌制，做到隨拌制隨使用，產(chǎn)品應(yīng)放于通風(fēng)、陰涼干燥處，切勿與水和潮氣接觸，防止自聚；（4）注漿時(shí)，隨時(shí)觀察注漿機(jī)壓力表，控制注漿壓力，注漿結(jié)束壓力為0.3Mpa；（5）注漿結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉注漿通道，再拔除注漿管，確保注漿咀內(nèi)壓力不損失，保證注漿效果；（6）注漿結(jié)束24h后，方能將注漿咀外露部分切除并抹平。6、后續(xù)施工預(yù)防措施在后續(xù)施工過(guò)程中，為避免類似滲水狀況出現(xiàn)，將采取如下措施：（1）加強(qiáng)技術(shù)交底和施工工人的施工工藝培訓(xùn)，提高工人施工工藝水平；（2）加強(qiáng)施工過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)管控力度，工序完成后進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢查，合格后報(bào)專業(yè)監(jiān)理工程師抽檢，抽檢合格后方能進(jìn)行下一道工序；（3）防水層與縱向排水管施工時(shí)，確保防水層下端低于矮邊墻頂；（4）在此處縱向施工縫靠防水層側(cè)，布設(shè)背貼式止水帶，襯砌厚度正中位置布設(shè)BW緩膨型止水條；（5）環(huán)向排水盲管、縱向排水管、橫向排水管須規(guī)范安裝，接頭牢實(shí)，防水層須反卷包裹縱向排水管，避免混凝土進(jìn)入排水管，造成水流通道堵塞；（6）襯砌鋼筋施工時(shí)，注意保護(hù)防水層，盡量避免損壞防水層，若防水層被破壞，須將破損處補(bǔ)好；（7）拱墻混凝土施工前，須將矮邊墻頂污物清理干凈，保證混凝土粘連密實(shí)；（8