防止?jié)B漏水施工技術(shù)

PAGE7PAGE4水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)防止?jié)B漏水施工技術(shù)【內(nèi)容提要】水工砼襯砌結(jié)構(gòu)外土工織物防水；加TMS防水劑的砼結(jié)構(gòu)的自防水；伸縮縫、施工縫止水帶、止水條止水；砼表面使用膨脹水泥堵漏等技術(shù)在水工隧洞襯砌施工中取得良好效果。關(guān)鍵詞：水工隧洞防止?jié)B漏水技術(shù)一、前言山西省萬家寨引黃工程是一項跨流域的引水工程，年引水量12億m3，輸水工程線路全長453Km，其中的隧洞長度208Km，在該工程中占相當重要的部分。隧洞經(jīng)過地區(qū)，地下水位多在洞線以下，地質(zhì)條件變化多端，不少經(jīng)過石灰?guī)r地區(qū)，巖溶發(fā)育，有些地段裂隙、破碎帶較多。還有不少土洞段，滲漏將導致地基沉陷，造成隧洞變形、裂縫，甚至坍塌；同時滲漏引起的水量損失也將造成建成后運行成本增高。由鐵十三局二處施工的引黃南干線3#洞全長4167米，其中土洞段長度為全線之最，達860米。土洞圍巖為第四系Q3，Q2黃土和第三系N2粘土層。土層中埋藏有季節(jié)性地下水，最大土體含水量達21.6—24.3%，飽和度94.5—100%。該洞段的襯砌結(jié)構(gòu)防止?jié)B漏水的設計與施工在水工上有一定的代表性。本文結(jié)合工程實際總結(jié)防止?jié)B漏水施工技術(shù)。襯砌結(jié)構(gòu)防止?jié)B漏水系統(tǒng)由土工膜、土工織物防止?jié)B漏，砼襯砌的抗?jié)B，伸縮縫、施工縫的處理，表面封堵等項構(gòu)成。二、采用土工膜、土工織物防止?jié)B漏土工膜、土工織物復合襯砌防滲系統(tǒng)在世界上已廣泛應用，其有效性較好，能大量減少維護費用，降低工程造價。其結(jié)構(gòu)形式，主要由土工織物（無紡布）作為保護層，土工膜作為防滲層，復合組成。鋪設在襯砌結(jié)構(gòu)外側(cè)，作外防水。（一）、對土工膜、土工織物的技術(shù)要求土工織物（無紡布）主要是用來保護土工膜不受施工和運行期的外力刺破，因此應具備一定的力學強度及彈性。常用的土工織物每平方米重量300-500g，抗頂破能力2700—3400N，在2Kpa荷載作用下，其厚度2.6—3.3mm，滲透系數(shù)為9×10-1—8×10-1cm/s，極限延伸率50%--70%。土工織物應具備一定的耐化學腐蝕能力。要注意避免曝曬，以防老化。土工膜應易于適應隧洞結(jié)構(gòu)的不平表面，能吸收一定的平面力，能抗腐蝕抗老化，，能由機械焊接來鋪設安裝?？估瓘姸纫话阍?0MPa—12Mpa，極限延伸率300%--600%，滲透系數(shù)1×10-11—1×10-13cm/s，厚度在0.8mm—3.0mm，幅寬2m—7m，長度在20m以上。（二）、土工織物、土工膜的施工（見止水大樣圖）1、施工準備：先將噴砼或模注砼作好的一次支護表面處理平整，除掉外露鋼筋、石渣等。搭好作業(yè)平臺。施工人員熟悉施工方法，明確質(zhì)量標準。2、儀器調(diào)試：施工之前，用兩塊同性質(zhì)的土工膜進行試焊，取得焊接土工膜的最佳溫度和最佳焊接速度。幾種土工膜的一般性能序號項目名稱單位材料名稱乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）低密度聚乙烯（LDPE）高密度聚乙烯（HDPE）123456比重拉伸強度斷裂延伸率撕裂強度耐酸堿性柔性g/cm3MPa%KN/m℃0.9515.760053耐-30＞0.91＞12＞450＞55耐-60脆＞0.94＞15＞500＞45耐-60脆3、鋪設無紡布、釘設暗釘：按照設計或選定的暗釘密度，在一次支護表面上鋪設固定土工布，暗釘間距70cm—120cm左右。暗釘位置應在土工膜中間，離幅邊30cm—40cm，以利于焊接機行走。暗釘可用射釘槍或膨脹塑料釘。4、鋪設土工膜：鋪設前用粉筆在無紡布上沿環(huán)向畫出土工膜的位置，之后，沿環(huán)向從一側(cè)開始自下而上進行鋪設，邊鋪設邊用塑料焊槍將土工膜焊于涂上膠的暗釘（塑料塊）上。鋪設時要調(diào)整好兩幅土工膜的搭接寬度在10cm左右。5、焊接：使用新型雙焊道自動熔焊機，焊接和鋪設可平行作業(yè)，鋪設2—3幅后可進行焊接，從一側(cè)開始自下而上沿環(huán)向進行，采用焊接前的試驗參數(shù)，并根據(jù)焊接效果隨時調(diào)節(jié)焊機溫度和走行速度。6、質(zhì)量檢查：充氣法，先堵住熔焊時預留空隙的一端，充氣到壓力表顯示0.15—0.3MPa，等5分鐘，若壓力表無變化，說明完全粘合；否則，涂檢測液，出現(xiàn)氣泡的部位須修補至檢測合格。7、注意事項：焊接中需要停機時，應迅速抬起手把，使焊頭與土工膜分離，防止烤焦。施工前應作好充分準備，努力作到一次成形。二次襯砌鋼筋綁扎和焊接，要采取防護措施防止刺破或燒傷土工膜。三、混凝土襯砌的抗?jié)B隧洞防止?jié)B漏，混凝土、鋼筋混凝土襯砌及回填灌漿的防水是基本的，襯砌結(jié)構(gòu)不僅要有足夠的強度，還要滿足抗裂、抗?jié)B要求。抗?jié)B標號采用S8。核心是嚴格選料、控制工藝和使用防水劑。（一）、混凝土用料及防水劑：1、水泥：選用指定廠家生產(chǎn)的不低于425號的普通硅酸鹽水泥，并按規(guī)范抽檢。2、砂：符合國家規(guī)定標準，質(zhì)地堅硬，細度模數(shù)2.4—2.8。3、碎石：最大粒徑不大于40mm分成5—20mm和20—40mm兩級，根據(jù)試驗優(yōu)選級配，要求超徑小于5%，遜徑小于10%，含泥量小于1%，吸水率小于2.5%，針片狀顆粒含量小于15%。4、防水劑：TMS新型防水劑。4.1TMS防水機理遇水膨脹析出凝膠，能改善新拌砼（砂漿）和易性，杜絕沉降縫隙減少滲水通道，堵塞毛細孔滲入的水份，達到防水堵滲的效果。防水劑與水泥中的鋁酸鹽礦物在水化過程中可形成鈣礬石產(chǎn)物，從而提高了基體自防水能力。防水劑具有減水效果。在砼配合比及用水量相同的情況下，坍落度可明顯增加，用水量顯著減少，促使砼（砂漿）內(nèi)部空隙率低，孔結(jié)構(gòu)獲得改善，其水密性顯著增加，各齡期的強度均有提高。將另一端止水帶連同留出的鋼筋棍擺平，并固定后，下一段砼才能澆筑，這樣止水帶不會跑模，止水帶接頭進行焊接。1.4止水帶接頭施工在安裝止水帶施工中，接頭方法普遍采用熱模加壓二次硫化、粘和劑冷粘兩種方法。1.4.1熱模加壓二次硫化方法其接頭時間短，效率高，制品性能一致，適用于較大空間，無易燃物質(zhì)的施工場所。其施工方法：選擇特制模具，將模具預熱到規(guī)定的硫化溫度，把止水帶接頭放入模具中，加壓到規(guī)定的壓力，在規(guī)定的時間開模，修邊形成熱模接頭。1.4.2冷粘法采用冷粘技術(shù)處理止水帶接頭，工藝方便，易于控制，粘接強度超過止水帶本身強度，其耐水、耐老化、耐腐蝕性能都很優(yōu)異。適用于各種防水工程止水帶接頭施工，尤其在瓦斯等易燃氣體的工程中。其施工方法：止水帶兩頭膠梗削平，長度在15-30cm之間。將接頭磨平，并用汽油或丙酮擦掉表面油污，晾至表面干燥。將氯丁系列粘合劑與列克納或7900按100:5的重量比配合，并攪拌均勻。在表面干燥的兩端接頭處很薄地涂一層粘合劑，晾至干燥，再涂第二遍膠，晾至僅有觸粘性時將兩接頭按預定位置粘合，加壓放置半小時，即可施工澆注混凝土。為提高粘合強度，可在上、下面用硫化膠片粘合加固。2、GB止水條的施工2.1GB止水條性能指標測試項目控制指標備注耐水耐化學性水±3％GB材料在三種溶液中浸五個月后重量變化百分率飽和氫氧化鈉溶液±3％10％氯化鈉溶液±3％抗拉伸性能常溫斷裂伸長率≥800％拉伸變形時GB與砼粘接面沒有被拉開－30℃斷裂伸長率≥800％比重≥1.15GB與砼粘接面浸水3個月后粘接面強度與基準值比較≥95％環(huán)境保護屬橡膠類產(chǎn)品無毒、無污染凍融試驗試驗溫度－21℃—＋5℃快速凍融300次，與砼粘接強度與基準值比較，不低于90％流淌性能60℃，75°不流淌2.2施工方法：（見止水大樣圖）GB止水條的截面尺寸有4×6cm、2×3cm。施工時，保持槽內(nèi)清潔，將槽內(nèi)均勻涂一層401膠，待膠不粘手后，即可向槽內(nèi)嵌填GB材料，嵌填時從一頭向另一頭，并將空氣擠出。嵌好的GB材料壓實（或錘擊）以利GB材料與砼粘合。在環(huán)向伸縮縫中，GB材料嵌填壓實后，剩余縫隙充填閉孔板或二氈三油；在施工縫中，只須壓GB止水條。五、砼表面封堵水工隧洞砼襯砌施工完畢后，因各種原因，造成砼局部的不密實，或干縮形成滲水通道，表現(xiàn)為砼表面洇水現(xiàn)象。利用石膏礬土膨脹水泥配制的水泥砂漿、砼，對砼表面進行封堵處理。其有效性在土洞工程實例中得以證實。1、石膏礬土膨脹水泥的技術(shù)指標項目技術(shù)指標物理性質(zhì)比表面積比表面積不得小于4500cm2／g凝結(jié)時間初凝不得早于20分鐘，終凝不得遲于4小時體積安定性以試體的長度變化作鑒別，應符合膨脹率規(guī)定強度kg／cm2強度類別及齡期標號抗壓強度抗拉強度1天3天28天1天3天28天400200300400161820500300400500202224600400500600242628膨脹率（％）水中養(yǎng)護水泥凈漿試體在水中養(yǎng)護時，1天的膨脹率≥0.15；28天的膨脹率≮0.3，≯1。試件表面不得出現(xiàn)裂紋聯(lián)合養(yǎng)護水泥凈漿試體在水中養(yǎng)護3天后再放入箱中養(yǎng)護時，1天的膨脹率≥0.15，28天的膨脹率≥0.1不透水性水泥凈漿試體在水中養(yǎng)護1天后，在10個大氣壓力下應完全不透水2、石膏礬土膨脹砼堵漏的機理膨脹砼在凝固時，體積增大，對周圍砼產(chǎn)生壓力，破壞毛細管，從而增加砼的密實性，使填補的砼與原砼結(jié)合緊密，并提高其抗?jié)B性。3、施工方法先將水暫時引出或降低水位。對于洇水裂縫，須沿其長度剔成寬30—50mm、深50—100mm的喇叭形縫隙；對于洞穴須將之鑿成錐形或梯形；深度不應小于100mm。并須將縫隙及洞穴清除、沖洗干凈。澆灌石膏礬土膨脹砼或砂漿前，舊砼表面必須用水潤濕，并刷石膏礬土膨脹水泥凈漿一道。水泥用量及水灰比，水泥用量：在配置砂漿時，水泥:砂≤1:2；在配置砼時，水泥用量≥400kg／m3。水灰比≤0.5。砂漿或砼澆注后，必須用濕草簾加以覆蓋待終凝后充分澆水養(yǎng)護。砂漿養(yǎng)護1天、砼養(yǎng)護3天即可使用。六、認識與體會在水工隧洞施