黃曉輝
摘 要:七道梁隧道滲水部位主要在二襯模板接縫處的拱頂和拱腰位置,受季節(jié)影響較小,在雨季,滲水量稍有增大,在冬季,襯砌上也經(jīng)常掛冰。經(jīng)過20年的運營,隧道內(nèi)電氣、保溫、消防通風等設施嚴重老化,隧道滲水嚴重,造成側(cè)壁瓷磚脫落,拱頂涂裝污染,個別路段由于路面滲水造成斷板、脫皮等病害,嚴重影響了車輛運行的平穩(wěn)性。本次改造是對隧道路面、滲水、照明等設施進行綜合維修處理。根據(jù)七道梁隧道滲水現(xiàn)狀,對隧道病害產(chǎn)生的原因、危害進行分析,并提出病害處治的方案,保證公路隧道的運營安全,以期為工程實踐提供指導和幫助。
關(guān)鍵詞:公路;隧道滲水;處治方案
中圖分類號:U453.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)15-0087-01
1 概述
七道梁隧道位于甘川公路G212線K19+282.5—K20+847.5盤山越嶺線地段,是國道212線的重要組成部分,全長1560米,山頂海拔2660m,北山坡地形陡峻,基巖裸露。南山坡地形較緩,地表為黃土覆蓋。地層比較簡單,僅露出白堊系和第四系地層。白堊系以泥質(zhì)膠結(jié)的礫巖砂巖為主,有少量的砂頁巖。第四系主要有黃土坡殘積層和沖擊地層。發(fā)布于南北坡較陡的坡腳處,除兩段洞口外,隧道洞身全部位于白堊系地層。
2 滲水原因分析
隧道不可避免地要經(jīng)過含水量較高的地層,如果沒有可靠的防水、引水措施,地層水就會侵入隧道,影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與附屬管線,乃至危害到隧道的運營和降低隧道使用壽命。該隧道滲水的原因主要有:
2.1 工程設計因素
由于七道梁隧道的修建較早,防水等級設計較低,不能滿足現(xiàn)有防滲水要求。
2.2 施工因素
(1)混凝土沒有按防水的設計要求進行施工,抗?jié)B混凝土標號低于相應標準,且施工縫處混凝土密實度不高,界面有裂隙,從而出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。(2)由于建成時間長,防水設施失效,造成隧道滲水?;炷磷陨淼姆浪谒淼拦こ谭浪袩o疑具有重要作用,但由于設計、施工、材料等方面的原因,混凝土結(jié)構(gòu)本身往往是有缺陷的。而隧道工程在重大荷載作用下產(chǎn)生的不均勻沉降和拉壓應力,以及混凝土結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生的懦變,都會引起隧道工程圍護結(jié)構(gòu)主體的一些部位產(chǎn)生裂紋、裂縫,并在各種構(gòu)造節(jié)點部位產(chǎn)生變形、位移,導致水的滲入,產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象,同時由于有害介質(zhì)對混凝土的腐蝕,如硫酸鹽的侵蝕,造成混凝土中CaO、Ca(OH)2成分的減少;石灰溶出腐蝕,使混凝土中的CaO、Ca(OH)2溶于水中被帶走;混凝土的碳化加速鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕,進而促進鋼筋混凝土強度下降,造成裂縫的擴展等,也會導致滲漏現(xiàn)象的產(chǎn)生,因此隧道工程單靠混凝土自防水是不可行的,附加防水材料是必要的。
3 隧道病害處治方案
遵循“防、排、截、堵相結(jié)合,剛?cè)嵯酀C合治理”的原則,實施以下防水措施:
3.1 滲漏水處理引水的施工工藝
(1)查找漏水點(裂隙):對整個隧道襯砌進行漏水點(裂隙)查找,為下一個工序作好準備。(2)鑿槽:沿滲漏水裂縫或施工縫騎縫鑿“U”型槽,槽的寬度和深度取決于滲漏水的流量,一般寬約10-15cm、深約8-10cm,所鑿的槽要延伸至排水溝上邊沿以下30cm,以保證水能順暢排走。(3)做引水空腔:埋設MF7型半圓軟式透水管做引水空腔,每一條環(huán)行裂縫形成主引水通道,將其余的滲漏裂縫和滲漏點引入至主引水通道;在每一條環(huán)行裂縫兩端把水引入兩邊排水溝,以形成引水網(wǎng)絡系統(tǒng)。(4)封縫:在嚴格清洗槽內(nèi)混凝土表面的基礎上,再用半管PVC管覆蓋住槽中施工縫,然后用凱利特堵漏寶封住兩邊,固定PVC管,做到PVC管兩側(cè)不留空隙。(5)嵌涂柔性防水材料:在封縫之后嵌上BW遇水膨脹嵌縫膠,以適應縫的變形及熱脹冷縮,達到永久防水的目的。(6)在遇水膨脹嵌縫膠外面,用凱利特堵漏寶進行封閉。(7)表面加固:用環(huán)氧砂漿將槽壓實抹平,加強表面防滲能力。(8)養(yǎng)護:按照所用材料性能的要求養(yǎng)護,確保表面防滲能力。
3.2 隧道套襯病害處治的施工工藝
根據(jù)對襯砌回彈模量檢測,并對病害嚴重部位鉆芯取樣進行混凝土強度測定結(jié)果表明,襯砌的整體比較穩(wěn)定。重點是對出現(xiàn)剝落、掉塊、碳化的部位進行處理。隧道套襯橫斷面圖,如圖1所示。
(1)在做好排水處理措施后,對襯砌病害部位進行表面清洗,鑿除表層碳化、腐蝕嚴重混凝土。(2)在原混凝土和襯砌混凝土之間鋪設防水板防水層,其材料為熱塑性塑料,防水板之間的搭接采用熱風焊接,使用墊片法固定到原混凝土層上,從而形成整體的柔性防水襯套。同時采用止水帶將整個防水層分成一個一個的防水單元,并預設注漿設施。(3)鋪設二襯鋼筋。二襯內(nèi)設鋼筋應使環(huán)向受力主筋焊接成環(huán),確保結(jié)構(gòu)整體受力。施工時嚴格定位,并控制好混凝土保護層厚度。沉降縫處鋼筋須截斷。(4)安裝模板,設施注漿口。(5)澆筑混凝土。施工時不得發(fā)生鋼筋偏位及跑?,F(xiàn)象。(6)拆模、養(yǎng)生。
這種襯套防水系統(tǒng),不僅具有良好的防水效果,而且能有效地減少襯砌模注的約束應力,減少了內(nèi)襯混凝土干縮時的約束應力,使內(nèi)襯混凝土的裂縫變少。另外,在結(jié)構(gòu)允許的一定變形范圍內(nèi),不但能夠保持良好的防水效果,同時還能防止結(jié)構(gòu)混凝土因開裂或不密實而遭受含有害介質(zhì)地下水的侵害與破壞,提高了結(jié)構(gòu)主體混凝土的使用壽命。
4 效果
該工程防水系統(tǒng)自2012年6月開始施工,于年底完工,總體來看,基本達到了預期的防水效果,而且還收到了良好的綜合效果:首先,復合襯砌之間設置防水板防水層,不僅具有良好的防水效果,而且由于其表面光滑,能有效地減少套襯砌模注砼的約束應力,避免套襯砌模注砼產(chǎn)生裂縫。其次,施工方便,速度快,有利于各工序銜接,避免窩工。
5 不足
由于沒有充分考慮到現(xiàn)場施工情況的復雜性,因此沒有設置防水分區(qū)系統(tǒng),但從實踐來看,將防水層成品完全保護好是非常難于做到的,而一處滲水后,水就會竄到其它地方,造成整個防水系統(tǒng)的防水效果大打折扣。
6 結(jié)語
隧道滲水一直是困擾安全運營的難題,采用合理有效的措施進行處治,以保障隧道運營安全成為養(yǎng)護工作中的重點。在滲水處治中,以“防、截、排、堵相結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的指導思想,在實踐中取得良好的效果。達到了較好的防水效果,同時防水系統(tǒng)具有可修復性,確保了防水系統(tǒng)在隧道使用期間一直能夠發(fā)揮充分的防水作用。
參考文獻
[1]重慶市交通委員會.公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社,2003.endprint