蔡智瓛

（中鐵十五局集團(tuán)有限公司，上海 200070）

1 隧道滲漏水概述

我國(guó)近年來(lái)鐵路、公路、地鐵建設(shè)高速發(fā)展，建設(shè)了大量的隧道，而滲漏水是隧道最重要的通病，嚴(yán)重危害隧道的使用壽命。一般情況下，滲漏水分為濕漬、滴水、滲水、流水、射水、涌水等。

隧道設(shè)計(jì)之時(shí)都會(huì)按照規(guī)范要求設(shè)置防排水系統(tǒng)，以確保運(yùn)營(yíng)期間的正常使用，但是由于前期勘察設(shè)計(jì)階段對(duì)水文地質(zhì)條件掌握不清楚或者采取的防排水設(shè)施不完善、施工期間存在質(zhì)量缺陷等原因，造成結(jié)構(gòu)內(nèi)存在滲水通道，進(jìn)而形成滲漏水情況[1]。

通常情況下，對(duì)于點(diǎn)、線、面水量較小的滲漏水情況，采用與水反應(yīng)的聚氨酯、環(huán)氧樹脂等材料進(jìn)行處置，此類材料與水反應(yīng)、膨脹，從而達(dá)到封堵滲水通道的效果。但是由于此類材料與水反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于封堵涌水、流水、射水等壓力較大水流量較多的滲漏處置效果很差，基本上在與水反應(yīng)之時(shí)就被水流沖出結(jié)構(gòu)，無(wú)法達(dá)到封堵效果。

對(duì)此，為解決水流量大、水壓大的滲漏水情況，本文結(jié)合益田路隧道施工縫流水處理，探討由鄭州大學(xué)等單位開發(fā)的非水反應(yīng)高聚物材料在此類問(wèn)題中的應(yīng)用。

2 工程概況

廣深港高鐵廣深段益田路隧道出口段位于深圳市益田路正下方，下穿深圳地鐵3號(hào)線，與地鐵隧道豎向凈距2.5m，隧道地層存在多條不整合帶，含水量較大，該隧道采用全包防水，二次襯砌為50cm厚C35抗?jié)B現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。

運(yùn)營(yíng)期間，里程K2404+028處的施工縫出現(xiàn)大股流水，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)探查，發(fā)現(xiàn)該位置二襯環(huán)向施工縫漏水自左側(cè)水溝上方1m處開始延伸至右側(cè)水溝上方4m處結(jié)束，漏水施工縫長(zhǎng)約18m，漏水呈流水狀，水流量很大，最大漏水點(diǎn)位于拱頂正中央及兩側(cè)拱腰偏上位置。最開始采用聚氨酯及環(huán)氧樹脂材料封堵，效果均不理想，經(jīng)過(guò)多方比對(duì)，最終確定采用非水反應(yīng)高聚物材料對(duì)該處流水進(jìn)行處理。

3 非水反應(yīng)高聚物材料特性

普通非水反應(yīng)高聚物材料在水環(huán)境下耐久性差，此次采用的是由鄭州大學(xué)王復(fù)明院士科研團(tuán)隊(duì)改性預(yù)聚體親水組份研制不受水影響的新型防滲修復(fù)材料（非水反應(yīng)聚氨酯類雙組分高聚物材料：異氰酸酯與多元醇），具有反應(yīng)快、膨脹倍數(shù)高、堵水性能穩(wěn)定、環(huán)保性能良好等優(yōu)點(diǎn)。

其主要特點(diǎn)在于材料自身發(fā)生反應(yīng)并膨脹發(fā)泡固化，不需要現(xiàn)場(chǎng)的介質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)，既適用于有水環(huán)境，也適用于無(wú)水環(huán)境[2]。材料性能特點(diǎn)如下：

（1）高膨脹率：結(jié)合滲漏治理需要，需將高聚物材料的自由膨脹率約控制在15倍左右，可以迅速填充裂隙和封堵滲漏，反應(yīng)膨脹的同時(shí)擠密周圍介質(zhì)，并與臨近介質(zhì)緊密接觸。高聚物材料特性如表1所示。

表1 高聚物材料特性（自由發(fā)泡）

（2）早強(qiáng)：材料可以在數(shù)秒內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，并可根據(jù)施工過(guò)程需要適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)過(guò)程，掌控反應(yīng)快慢。材料反應(yīng)后15min即可達(dá)到強(qiáng)度的90%以上，抗拉性能與抗壓性能優(yōu)越，壓縮強(qiáng)度曲線圖如圖1所示，并且具有較好的彈性。

（3）防水：膨脹反應(yīng)后形成的泡沫狀固體基本為閉孔材料，自身防水性能優(yōu)良。

圖1 壓縮強(qiáng)度曲線

（4）輕質(zhì)：材料膨脹固化后，其自重一般不到同體積水泥膠結(jié)體的10%，極大地減少了自重對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應(yīng)力。

（5）耐久：材料呈惰性，注入地下后一般不會(huì)發(fā)生收縮和變質(zhì)，耐久性好。

（6）環(huán)保：經(jīng)檢測(cè)分析，注漿后形成的固體材料對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

與此同時(shí)，采用該高聚物處理技術(shù)也具有如下技術(shù)特點(diǎn)：①施工快速：技術(shù)集成度高，施工過(guò)程僅要求一定的車輛通行條件即可，對(duì)周邊環(huán)境的依賴度小，注漿過(guò)程快捷，不需要養(yǎng)生，縮短了施工時(shí)間，也減輕施工對(duì)周邊環(huán)境的影響；②微損：注漿孔直徑較小，僅16mm，對(duì)結(jié)構(gòu)基本無(wú)損傷；③易控：注漿壓力及注漿量可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

軍改后，部分人員從野戰(zhàn)部隊(duì)交流到省軍區(qū)系統(tǒng)后，備戰(zhàn)意識(shí)淡化、打仗意識(shí)弱化，個(gè)別同志甚至存在“強(qiáng)軍和打仗與己無(wú)關(guān)”的認(rèn)識(shí)偏差。如何適應(yīng)新體制履行新使命，是亟待解決的重要問(wèn)題。軍人必須始終瞄準(zhǔn)強(qiáng)軍目標(biāo)，強(qiáng)化使命擔(dān)當(dāng)，唱響應(yīng)急備戰(zhàn)主旋律，扎實(shí)做好軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備。

4 高聚物材料在益田路隧道滲漏水中的應(yīng)用

4.1 施工工藝流程

由于廣深港高鐵正在運(yùn)營(yíng)，施工安排正在天窗點(diǎn)范圍內(nèi)，且作業(yè)時(shí)間有限，為了不影響行車，對(duì)K2404+028施工縫流水處理前需要用在施工縫外側(cè)安裝排水管，然后分段處理。工藝流程如下：作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)→排水管安裝→注漿孔定位標(biāo)注→鉆注漿孔→下注漿管→安裝注漿頭→注漿→孔口處理→注漿效果復(fù)測(cè)→整環(huán)施工縫完成后拆除排水管→其他施工縫防水加強(qiáng)措施。

4.2 施工工藝

（1）作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)：由于隧道較高，每次作業(yè)均需搭設(shè)移動(dòng)門架施工作業(yè)，搭設(shè)雙排4層約8.5m高度移動(dòng)門架作業(yè)平臺(tái)，為了保證腳手架穩(wěn)定，四周每個(gè)角點(diǎn)設(shè)置一道攬風(fēng)繩，上部鋪設(shè)施工平臺(tái)。

（2）排水管安裝：準(zhǔn)備φ100PVC可彎排水管，壁厚2.5mm，每根長(zhǎng)度3m，并加工成半圓方便安裝。加工若干半圓管配套的鍍鋅鋼卡扣，鋼卡扣厚度1.5mm、寬度2cm，開口100mm寬、深度45mm，兩頭鉚腳30mm長(zhǎng)，每個(gè)鉚腳打一個(gè)φ10mm孔，每個(gè)卡扣配套2套M8×80mm不銹鋼拉爆螺栓及螺帽，拉爆螺栓鉆孔深度10cm、孔徑1cm，確保螺栓不脫落。

（3）注漿孔定位標(biāo)注：在K2404+028二襯施工縫滲漏部位兩側(cè)，分別距縫30cm、縱向間距按1.0m均勻標(biāo)注注漿孔。

（4）鉆注漿孔：按標(biāo)注好的位置鉆孔，鉆孔孔徑1.6cm，深度至二襯與防水板之間（60～70cm），在結(jié)構(gòu)與二襯混凝土界面處形成防滲體，并堵塞滲流通道。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果或現(xiàn)場(chǎng)滲漏情況，局部采取加密注漿孔的方式進(jìn)行處治。

（5）下注漿管：將長(zhǎng)度3cm橡膠皮套（無(wú)明顯裂縫縫隙時(shí)）或PVC管（有明顯裂縫縫隙時(shí)，長(zhǎng)度根據(jù)墻體厚度定）下入注漿孔中。

（7）注漿：使用夾具把注射槍與注射帽夾牢，防止注漿過(guò)程中高聚物材料噴出。注漿時(shí)最大壓力約7MPa，通過(guò)輸料管道分別把A及B兩類高聚物材料輸送到注射槍口，兩種材料在注射槍口處通過(guò)注漿孔輸送到滲漏處并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，材料由液體變?yōu)楣腆w，體積迅速膨脹填充到墻體中的空隙處，達(dá)到填充空洞和縫隙以及封堵滲水的目的，當(dāng)壓力突然增大時(shí)停止注漿[3]。

（8）孔口處理：注漿完成2min后取下注漿槍、注漿嘴及注漿管，對(duì)溢出的漿體清理干凈。

（9）注漿效果復(fù)測(cè)：注漿完畢后檢查有無(wú)再漏水，以確認(rèn)注漿效果及局部修復(fù)，效果不佳時(shí)再次鉆孔注漿修復(fù)。

（10）拆除排水管：當(dāng)無(wú)漏水后可將排水管拆除，若仍然有少量漏水，則在整環(huán)施工縫注環(huán)氧樹脂完成后再拆除臨時(shí)排水管。臨時(shí)排水管按從拱腳往拱腰最后拱頂位置的順序拆除。

（11）施工縫防水加強(qiáng)措施：在確保無(wú)滲水的情況下在施工縫嵌入排水盲管并用聚硫密封膏封閉。

（12）作業(yè)平臺(tái)拆除：每個(gè)天窗作業(yè)完成后及時(shí)拆除作業(yè)平臺(tái)，清理現(xiàn)場(chǎng)。

4.3 注漿效果

K2404+028里程處施工縫滲漏水處理，采用非水反應(yīng)類高聚物注漿技術(shù)進(jìn)行封堵治理，排水管拆除后檢查發(fā)現(xiàn)再無(wú)涌水和滲水情況，施工縫二襯混凝土表面情況良好，無(wú)滴水情況。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)益田路隧道K2404+028里程位置施工縫噴流水情況封堵處理，發(fā)現(xiàn)對(duì)于此類水流量大、水壓大的滲漏水處理若采用普通的聚氨酯及環(huán)氧樹脂材料封堵效果很差，而采用不受水影響的新型防滲修復(fù)材料具有高效、快捷、效果好等優(yōu)點(diǎn)，而且耐久性長(zhǎng)，為施工人員在今后的建設(shè)工程解決此類問(wèn)題提供了可靠的解決方案。