陳建軍
(貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550001)
2017年6月24日至25日項目所在區(qū)遭遇特大暴雨(6月24日10時至12時的極端降雨量為313 mm),受連續(xù)暴雨影響,貴州省杭瑞高速(銅仁境)楊柳塘隧道局部出現(xiàn)不同程度的襯砌滲漏水及突涌水、襯砌開裂、中心水溝蓋板擠出等病害。隧道上、下行線中心樁號為K1429+854、K1429+824,實測起訖樁號為K0+000~K2+400、ZK0+000~ZK2+475,長2 400 m、2 475 m;運營起訖樁號為K1428+653~K1434+056、ZK1428+587~ZK1431+062,長2 403 m、2 475 m;設計起訖樁號為K119+430~K121+805、ZK119+370~ZK121+810,長2 375 m、2 440 m?,F(xiàn)圍繞該隧道實際情況,對其水害處治中襯砌滲漏水處治設計與施工作如下分析。
先對排水系統(tǒng)做整體疏通,包括橫縱向排水管、中心排水溝、縱向管檢查井、沉沙井和路面排水邊溝。先清除淤泥,再用高壓水槍清理堵塞處,并對排水邊溝的破損部位進行維修,將缺失的鐵篦子及時補全。
針對襯砌上的縱向、環(huán)向和斜向裂縫,以及點狀和面狀的滲水,都通過鑿槽埋管的方法來處治,其具體方法為:
針對環(huán)向的滴漏狀與涌流狀滲漏,可在襯砌表面的滲漏處鑿出一個尺寸為14 cm×10 cm的環(huán)向倒梯形槽,埋管的長度需向沒有漏水的裂縫上部延伸至少10 cm,向下直到電纜槽;槽的中間設置引水孔;槽中心使用厚度為2 mm的弧形鋁合金管卡對聚氯乙烯半圓排水管進行固定,同時將半圓管和圓管相連,使水能夠排放至路面的排水邊溝。
針對較為集中的點、面狀滲漏,也在襯砌表面的滲漏處鑿出一個尺寸為14 cm×10 cm的環(huán)向倒梯形槽,埋管的長度需向沒有漏水的裂縫上部延伸至少10 cm,向下直到電纜槽;槽的中間設置引水孔;槽中心使用厚度為2 mm的弧形鋁合金管卡對聚氯乙烯半圓排水管進行固定,同時將半圓管和圓管相連,使水能夠排放至路面的排水邊溝。如果滲水的縱向長度超過7 m,則可設置多條排水管,其間隔距離按5 m控制。
針對縱斜向裂縫與沿墻腳產(chǎn)生的滲漏,均在墻腳的襯砌表面的滲漏處鑿出一個尺寸為14 cm×10 cm的環(huán)向倒梯形槽,埋管的長度需向沒有漏水的裂縫上部延伸至少10 cm,向下直到電纜槽;槽的中間設置引水孔;槽中心使用厚度為2 mm的弧形鋁合金管卡對聚氯乙烯半圓排水管進行固定,同時將半圓管和圓管相連,使水能夠排放至路面的排水邊溝。如果滲水的縱向長度超過7 m,則可設置多條排水管,其間隔距離按5 m控制。
針對與環(huán)向裂縫相臨近的裂縫和點狀滲漏,可按照就近原則把水導進施工管槽,但要注意兩者縱向間隔距離不超過2 m,當間隔距離較大時,應獨立成環(huán)。
在滲漏襯砌的表面均勻涂刷一層高效防水材料,其厚度為2 mm。針對環(huán)向滲漏處的涂刷寬度,應達到40 cm以上,同時覆蓋整個滲水區(qū)域;在面狀滲漏部位,涂刷的范圍需要向滲漏邊緣以外延伸10 cm。
在同一側(cè)襯砌表面,鑿槽間隔距離應達到5.0 m以上,以免鑿槽過多對襯砌結(jié)構(gòu)造成破壞。同時,需要對由于施工產(chǎn)生的破壞進行修復,使裝飾層和既有裝飾完全一致。
考慮到施工過程中的滲漏效果實時檢查與之后進行的局部疏通處理,在鑿槽埋管時需設置好檢查孔,檢查孔應處在檢修道以上250 cm,如果鑿槽埋管高度在250 cm以內(nèi),則檢查孔要設置在檢修道以上50 cm,并在它的兩側(cè)設好鋁合金管卡固定件。
對隧道排水系統(tǒng)進行疏通時,如果檢查發(fā)現(xiàn)縱向管檢查井中沒有設置橫向排水管,或設置的橫向排水管難以疏通,則要進行橫向排水管的增設。在增設時需要達到以下要求:
在設置橫向排水管時,路面不同結(jié)構(gòu)層的開挖寬度按1.1 m控制,為施工創(chuàng)造便利;
橫向排水管以Φ300HDPE雙臂波紋管為宜,并在外部裹上400 g/m2無紡土工布;
在拆除時,要注意保護檢修道的蓋板,使其保持完整,確?;謴秃罂梢粤⒓词褂?;
橫向排水管的坡率應朝向出水口其中一側(cè),達到2%以上。
針對裂縫滲漏,先將其周圍表面清理干凈,清除涂層、塵土與薄膜,同時把結(jié)構(gòu)鏟松,確保表面被浸透,但要注意不能產(chǎn)生積水;
在環(huán)向裂縫周圍鑿除寬度為14 cm、深度為10 cm的環(huán)向倒梯形槽,并鉆設引水孔,使其進入圍巖50 cm,孔在圍巖方向上的傾角應達到10°以上。槽內(nèi)嵌入半圓管,按40 cm的間隔距離使用管卡將其固定,在管卡的兩端,使用鋼釘將其固定于槽內(nèi),沿管兩側(cè)使用止水條對槽中縫隙進行封堵,同時使圓管和半圓管相連,使水排放至邊溝中;在半圓管的周圍還應使用堵漏劑進行封堵,厚度應達到60 mm;
槽內(nèi)其它空間都使用聚合物水泥砂漿進行填充,兩側(cè)100 mm以內(nèi)環(huán)向涂刷兩層厚度為1~2 mm的高效防水劑。
擴大中心排水溝的目的在于增大其過水面積,提高隧道整體排水能力。K1+900~K2+400段內(nèi),因施工等方面的原因,中心排水溝產(chǎn)生堵塞、扭曲和淤積,導致排水能力較低。對此,在路面下原位設置擴大矩形中心溝。擴大中心溝按整體式箱涵式進行設計,根據(jù)相關(guān)規(guī)范,當水深不超過0.4 m時,修正系數(shù)取0.85;當水深在0.4~1.0 m范圍內(nèi)時,修正系數(shù)取1.0;當流速超過10 m/s時,為高速水流,會產(chǎn)生一定程度的沖擊波、摻氣與空蝕?;诖?,該中心排水溝的最大流速可行,擴大中心溝設計流速可以滿足水文專項報告預測的最大涌水量。
防水劑與堵漏劑性能指標需要達到以下要求:
防水劑:初凝時間≥10 min,終凝時間≤360 min;3 d抗壓強度≥13 MPa;3 d抗折強度≥3.0 MPa;7 d涂層抗?jié)B壓力≥0.4 MPa;7 d試件抗?jié)B壓力≥1.5 MPa;7 d粘結(jié)強度≥0.6 MPa。
堵漏劑:初凝時間≤5 min,終凝時間≤10 min;1 h抗壓強度≥4.5 MPa,3 d抗壓強度≥15 MPa;1 h抗折強度≥1.5 MPa,3 d抗折強度≥4.0 MPa;7 d試件抗?jié)B壓力≥1.5 MPa;7 d粘結(jié)強度≥0.6 MPa。
滲漏處治施工質(zhì)量控制如表1所示。
表1 滲漏處治施工質(zhì)量控制
外觀控制需要滿足以下要求:
完成處理后,襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不能有滲水;
引水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)沒有淤積與堵塞;
防水層保持密實和平整,沒有麻面、脫落與裂縫等質(zhì)量缺陷。
綜上所述,水害是隧道常見病害類型,對隧道正常安全運營有很大影響,并且滲漏還會不斷加重,造成更嚴重的破壞。因此,在實際工作中,應根據(jù)隧道滲漏實際情況,做好處治設計與施工,保證滲漏處治效果。