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          隧道工程防水工程與隧道堵漏新技術(shù)
          日期:2019-03-26 ???瀏覽量:??????

          當前,多數隧道采用了復合式襯砌結構,堵漏一般共設三道防線(xiàn),靠前道是初期支護加背后注漿,第二道是設置封閉堵漏板,第三道是二次襯砌,并對施工縫、變形縫等作專(zhuān)門(mén)處理。大量工程實(shí)踐表明,復合式襯砌結構的堵漏效果基本是可靠的,但由于堵漏材料本身和堵漏施工工藝等方面的問(wèn)題,導致第二道堵漏線(xiàn)時(shí)常會(huì )出現嚴重的缺陷。因此,為提高隧道復合式襯砌堵漏的可靠性,選用合適的堵漏材料、適當的堵漏層結構設計以及嚴格的堵漏施工工藝,是完全有必要的。

          1、堵漏機理

          隧道復合式初砌是分內外兩層先后施作的隧道襯砌結構,即在隧道開(kāi)挖后立即施作網(wǎng)噴混凝土作為初期支護,經(jīng)監控量測確認圍巖及初期支護基本穩定后再鋪設堵漏層,較后澆筑二次襯砌堵漏混凝土。

          復合式襯砌堵漏主要依靠全封閉的堵漏層和二次襯砌混凝土,兩者相輔相成、缺一不可。二次襯砌堵漏混凝土在硬化過(guò)程中,內部存在著(zhù)溫度應力和收縮應力,這些應力的存在會(huì )使堵漏混凝土產(chǎn)生變形;而初支混凝土表面粗糙、凹凸不平,必然會(huì )對二次襯砌混凝土產(chǎn)生相當大的約束力,阻止其變形,于是就產(chǎn)生了拉應力。當拉應力大于二次襯砌混凝土抗拉強度時(shí),混凝土即被拉裂,特別是在隧道起拱線(xiàn)應力集中區產(chǎn)生的裂縫較多。如果設法消除或減弱初期支護噴射混凝土對二次襯砌混凝土的約束,使其自由變形或約束力減小,所產(chǎn)生的拉應力小于混凝土的抗拉強度,二次襯砌混凝土就不會(huì )產(chǎn)生裂縫。因此封閉的堵漏層多選用不透水、表面光滑的塑料片材,它不僅起到堵漏作用,而且還能隔離、潤滑初支噴射混凝土和二次襯砌混凝土,減少二次襯砌混凝土的開(kāi)裂幾率。

          但是,由于傳統的材料與澆筑混凝土無(wú)法粘結,即堵漏層與混凝土完全脫離,因此,堵漏層一旦出現破損點(diǎn)、水便在堵漏層與混凝土之間到處竄流,不容易找到滲漏點(diǎn),維修十分困難。

          從上述圖不難看出,傳統堵漏做法是雨衣式堵漏層,一旦有破損點(diǎn)就會(huì )形成竄水層,即使是注漿堵漏,但是漏水與混凝土之間的竄水層已經(jīng)形成,很難控制。

          新型堵漏卷材BAC具有與水泥(砂)漿粘結,以及被混凝土粘結的性能。該卷材膠料中的高分子聚合物(鏈段)與水泥水化物(硅酸鹽網(wǎng)絡(luò ))形成(界面)互穿網(wǎng)絡(luò )(IPN)結構,水泥初凝前可流動(dòng)、滲透或浸漬,凝固強度日增,粘結力增強。水泥漿的可流動(dòng)性使基層的粘結力,從而使BAC堵漏卷材成為建筑結構的“皮膚”,即使出現損壞點(diǎn),也不會(huì )出現“竄水”現象,提高了堵漏的可靠度。以上這種技術(shù)稱(chēng)之謂“皮膚式堵漏”,是目前堵漏業(yè)的一項新型技術(shù)。

          在南京九華山隧道工程中,主要是利用BAC堵漏卷材被后續澆注混凝土粘結的性能,實(shí)現堵漏卷材與二襯結構緊密粘結,從而防止“竄水”的發(fā)生。

          2、堵漏層結構設計

          地鐵隧道要根據工程所處地質(zhì)、水文條件及不同的使用要求,采用不同的堵漏層結構設計。一般大城市地鐵隧道多埋置于地面以下,有水不能自流排出,宜采用全封閉型堵漏結構。堵漏層設計主要有兩種形式:一是單層堵漏卷材鋪設于初期支護噴射混凝土上,用于無(wú)水地段;二是雙層結構,先鋪設一層較柔軟且具有相當強度的片材作緩沖層,克服初支噴射混凝土基面凹凸不平、易損傷堵漏卷材的弊病,然后在其上再鋪設堵漏卷材,用于堵漏要求高的隧道及有水地段。

          3、堵漏材料的選擇

          目前,隧道復合式襯砌堵漏層主要選用PVC(聚氯乙烯)、ECB(乙烯-共聚物瀝青)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和“貼必定”BAC等堵漏卷材,應用較多的是EVA膜。從常用堵漏材料的綜合性能指標看:“貼必定”BAC堵漏卷材性?xún)r(jià)高,較為合適。

          “貼必定”BAC堵漏卷材為濕鋪法復合雙面自粘橡膠瀝青堵漏卷材,所謂BAC卷材,它是“BituminousWaterpoofingsheets<瀝青基堵漏卷材>”、“Adheredby<粘貼>”、“Cementiousmaterials<水泥基材料>”三個(gè)英文短語(yǔ)的縮寫(xiě),即“由水泥基材料粘貼的瀝青基堵漏卷材”。

          BAC堵漏卷材由上至下的構造如下:

          4、BAC復合雙面自粘橡膠瀝青堵漏卷材的優(yōu)勢:

          4.1較優(yōu)性?xún)r(jià)比。專(zhuān)利技術(shù)生產(chǎn),可與未固化的水泥粘結,省找平層和底板保護層,與結構共同構筑超乎尋常的“皮膚”式的牢固堵漏體系,可靠度高,系統造價(jià)低。

          4.2基面要求低,節省工期。潮濕甚至未找平基面均可施工,無(wú)須底涂,施工自由度高。不受天氣影響,雨季施工時(shí),優(yōu)勢更加突出。是保障工期的較強有力的堵漏“武器”。特別是地下堵漏較為實(shí)用。

          4.3預鋪粘結??膳c后續澆筑的混凝土粘為一體,長(cháng)期浸泡下也依然密不可分。該功能為國內首創(chuàng ),解決了國內預鋪(外防內貼)堵漏的難題。

          4.4被涂料牢固粘結。表面可與后續涂刮的水皮優(yōu)等涂料融為一體,從而解決了穿管、收頭和連接等難題。卷材和涂料優(yōu)勢互補,實(shí)現了卷材的無(wú)縫化作業(yè)。

          4.5剛柔結合。濕鋪所用的水泥漿得到遮蓋式保水養護,初凝、終凝和其后關(guān)鍵一周的水化過(guò)程均在理想的環(huán)境中完成,其強度、密實(shí)度和抗裂性能都大大優(yōu)于淋水養護的水泥漿,完全可以起到剛性堵漏層的作用,給用戶(hù)一份“額外”的收獲。

          4.6粘結可靠,便于檢修。BAC堵漏卷材與結構較久牢固粘結。卷材出現任何局部破壞,水都會(huì )被限定在很小的范圍內,不竄流、不滲透。退一步說(shuō),任何個(gè)別的滲漏點(diǎn)也會(huì )與破壞點(diǎn)一致,極易檢修。

          4.7安全環(huán)保。施工過(guò)程中省溶劑和燃料,避免了環(huán)境污染和消防隱患,節約了資源。

          4.8尺寸穩定。斷面看,中間的優(yōu)質(zhì)胎體和率先涂敷的SBS瀝青膠料避免卷材的過(guò)度收縮,改善了卷材的尺寸穩定性。

          BAC堵漏層施工工藝:

          5.1施工原則:

          5.1.1卷材堵漏施工前,需對影響堵漏層施工的初期支護結構滲漏水進(jìn)行封堵、引排水處理。

          5.1.2卷材堵漏施工前,需對初期支護表面尖銳突出物進(jìn)行割除并在基面用水泥砂漿修補,斷面變化或陰陽(yáng)轉角應抹成園弧型。

          5.1.3在結構混凝土澆筑完畢前,應酌情保留局部積水坑,并及時(shí)抽水。

          5.1.4卷材堵漏層施工時(shí)基面不得有明水,尤其是拱部必須將水引走。

          5.1.5卷材堵漏施工采用機械固定為主,輔以自粘施工(卷材之間搭接為冷自粘)。

          5.2施工順序:

          5.3堵漏層施工:

          5.3.1工藝流程:

          定位——卷材就位——卷材一邊打釘固定、另一邊粘貼搭接——下一幅卷材——………

          5.3.2施工做法:

          1)、仰拱:

          (1)將卷材堵漏基層清理干凈。

          (2)根據現場(chǎng)施工部位情況,進(jìn)行BAC堵漏卷材預鋪。

          (3)揭除BAC卷材下表面隔離膜。

          (4)將卷材空鋪于水泥砂漿找平層上。

          (5)鋪貼第二副卷材時(shí),先將靠前幅卷材搭接部位上表面隔離膜揭除,并確保兩幅卷材之間的搭接寬度為100mm,并用壓輥或刮板對搭接邊進(jìn)行輥壓。

          (6)將BAC卷材上表面隔離膜全部揭除,并根據現場(chǎng)情況,可在卷材上表面干撒水泥粉,以防止粘腳。

          2)、拱墻:

          (1)在初襯噴混凝土表面修補后,將基層進(jìn)行清理。

          (3)靠前幅卷材兩側邊及幅中用射釘加鋼墊片按500mm間距(根據基層平整情況,在適當部位增設固定點(diǎn))固定。

          (4)將靠前幅BAC堵漏卷材上表面隔離膜揭除。

          (5)鋪貼第二幅卷材時(shí),先將與靠前幅卷材搭接的另一邊及幅中按上述方法打釘固定后,再將與靠前幅卷材搭接邊與靠前幅卷材進(jìn)行搭接。

          (6)將第二幅BAC堵漏卷材上表面隔離膜揭除。(7)卷材幅中射釘穿透堵漏層的孔眼,加貼100×100mmBAC卷材片(四周剪成圓角)進(jìn)行修補。

          (8)依此類(lèi)推,進(jìn)行卷材施工。

          3)、拱部:

          (1)在基層修補、土工布施工完畢后進(jìn)行堵漏層施工。

          (3)靠前幅卷材兩側邊及幅中用射釘加鋼墊片按30mm間距(根據基層平整情況,在適當部位增設固定點(diǎn))固定,宜以拱部較高點(diǎn)為固定點(diǎn)。

          (6)將第二幅BAC堵漏卷材上表面隔離膜揭除。

          (7)卷材幅中射釘穿透堵漏層的孔眼,加貼100×100mmBAC卷材片(四周剪成圓角)進(jìn)行修補。

          5.4施工注意事項:

          5.4.1相鄰環(huán)向卷材間短邊接頭要相互錯開(kāi)300mm以上。

          5.4.2預留甩頭的卷材應保留隔離膜,并采取妥善的臨時(shí)保護措施。在后續施工時(shí),揭除隔離膜后進(jìn)行卷材粘結。

          5.4.3每流水段內除靠前幅卷材為兩邊固定外、其余各幅卷材要順側墻、拱部混凝土澆筑方向搭接。兩側固定的靠前幅卷材外露固定點(diǎn)的一邊與另一流水段銜接時(shí),將固定點(diǎn)拆掉并搭接與相鄰卷材上方。每流水段施工前向土建單位了解混凝土澆筑方向。

          5.4.4當基層為雙曲面時(shí),需局部裁剪卷材,但要注意保證卷材間有效的搭接寬度。

          5.4.5進(jìn)行鋼筋垂直、水平運輸時(shí),遵守輕拿輕放的原則,鋼筋吊放點(diǎn)采用木板等臨時(shí)保護措施,避免鋼筋扎破卷材。

          5.4.6焊接鋼筋時(shí),用不燃物(如石棉水泥板)遮擋并在卷材表面灑水,以免火花燒壞堵漏層,澆注混凝土時(shí)振搗棒不得直接接觸堵漏層。

          5.4.7綁扎鋼筋過(guò)程中,如鋼筋移動(dòng)需要使用撬棍時(shí)應在其下設木墊板臨時(shí)保護,以避免破壞堵漏卷材。

          5.4.8土建施工單位在堵漏層后續施工過(guò)程中,如不慎破壞了堵漏層,一經(jīng)發(fā)現應及時(shí)報請堵漏施工單位進(jìn)行修補。在堵漏層后續施工過(guò)程中,如發(fā)現卷材破損,采用BAC卷材片作為補救措施及時(shí)補修,切周?chē)舫蓤A角。

          5.5質(zhì)量要求:

          5.5.1卷材外觀(guān)質(zhì)量、物理力學(xué)性能(復試)合格。

          5.5.2卷材接縫嚴密,無(wú)破損、斷裂、刻痕、異狀粘結及明顯異常的皺褶缺陷。

          5.5.3卷材搭接寬度允許偏差—10mm。

          6、堵漏層的防護

          堵漏層施工完后,必須注意嚴加防護,否則極易被人為破壞,導致堵漏質(zhì)量下降乃至局部漏水。在沒(méi)有保護層部位(如拱頂、側墻)綁扎鋼筋時(shí),必須注意不得破壞堵漏層;焊接鋼筋時(shí)必須在此周?chē)檬匏喟暹M(jìn)行遮擋,以免濺出火花燒壞堵漏層;在澆筑二襯混凝土時(shí),振搗棒要特別注意不得接觸堵漏層,因為由振搗棒引起的對堵漏層的破壞不易被發(fā)現、也不易修補。

           

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