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摘要:张涿高速保定段隧道漏水主要表现为:二衬板缝漏水、二衬裂缝漏水及路面横纵缝渗水。为保证隧道结构物和运营设施的正常使用和行车安全,对洞内外防排水体系进行恢复和完善。不同类型的渗漏结合隧道原防排水系统概况,分类进行处治。衬砌缝的渗漏处治方案为根据渗水类型及裂缝宽度,封堵衬砌表面出水点;路面横纵缝渗水处治方案为凿除路面从纵向排水管重新引出花管至中心排水管,排除路面积水,最终使得隧道结构物防水可靠、排水通畅。
关键词:二衬板缝漏水;二衬裂缝漏水;路面纵横缝漏水
1工程概述
张涿高速保定段于2013年12月31日通车运营,路线全长72.637km,共有隧道31座。其中,特长隧道8座,长隧道10座,中隧道8座,短隧道5座。分离式隧道单幅宽12.75m。其中,左侧检修道0.75m,左侧路缘带0.5m(包括左侧排水沟0.5m),行车道宽2×3.75m,右侧硬路肩宽3m(包括右侧排水沟0.5m),右侧检修道1m,建筑限界高度5.0m。设计速度为100km/h,单向双车道。其中,北龙门隧道张家口方向等隧道发生渗漏水情况,渗漏主要表现为二衬板缝处漏水、二衬裂缝处渗水、路面横纵缝渗水,需及时对隧道渗漏进行维修。
2隧道原防排水系统概况
2.1衬砌防水
在初期支护和二次衬砌之间敷设一层土工布+BAC单面自粘防水卷材作为第一道防水措施,衬砌段铺设范围为拱部及边墙。衬砌段拱部和边墙二次衬砌采用不低于S8的防渗混凝土作为第二道防水措施。隧道环向及纵向施工缝(设置在两侧矮边墙处)均采用带注浆管的遇水膨胀止水条止水,隧道变形缝采用中埋式止水带止水。
2.2衬砌排水
按照地下水(清洁水)与路面水(污水)分离引排的原则进行设计。(1)地下水排水:在一般衬砌段隧道开挖及施作初期支护后,紧贴初期支护表面环向敷设直径50HDPE半边打孔波纹管(外裹一层土工布);在围岩岩壁淋水和渗水严重处(岩面汇流处)加铺环向Ω形弹簧排水管。环向导水盲管和弹簧排水管引排围岩渗漏水至基底纵向排水盲管内,然后通过两侧横向排水管引入路基下部设置的中心水沟排出洞外。(2)路面水排水设计:隧道内路面积水通过设置在路面左右两侧边部开口式边沟,沿隧道纵向排出到隧道外路基边沟。原暗洞防、排水设计横断面图见图2。
3处治方案
考虑到该高速公路交通量大,不断交施工,因此处治方案结合施工难易程度,在原设计的基础上进行了优化。
3.1二衬板缝(施工缝、变形缝)漏水
(1)清理板缝两侧每侧20cm防火涂料,打磨至露出原衬砌新鲜混凝土面。(2)在缝隙两侧5cm沿环向钻孔注浆,钻孔直径1.5cm,间距40cm,梅花状布置,对穿钻孔,钻孔深度40cm(以穿透二衬为准),应注意不可打穿原防水板,采用防堵漏材料注浆,防堵漏材料可采用水泥基或高分子防堵漏材料;注浆压力大于0.8MPa。(3)根据注浆情况判断出缝隙出水点,在出水点两侧环向开槽,应向两侧各延伸不小于1m,开槽深3cm,宽3mm,用沥青麻絮填满缝隙。(4)在缝隙两侧间距40cm重新钻孔进行二次注浆(在第一次钻孔相邻两孔中间位置,要求同上),至板缝不再有跑浆点。(5)在板缝上及两侧涂刷沥青防水,最后按原标准恢复板缝表层防火涂料。
3.2二衬裂缝漏水
(1)清理板缝两侧每侧20cm防火涂料,打磨至露出原衬砌新鲜混凝土面。(2)在缝隙两侧5cm沿环向钻孔注浆,钻孔直径1.5cm,间距40cm,梅花状布置,对穿钻孔,钻孔深度40cm(以穿透二衬为准),应注意不可打穿原防水板,采用防堵漏材料注浆,防堵漏材料可采用水泥基或高分子防堵漏材料,注浆压力大于0.8MPa。(3)根据注浆情况判断出缝隙出水点,在出水点处使用沥青类材料进行封缝处理。(4)在缝隙两侧间距40cm重新钻孔进行二次注浆(在第一次钻孔相邻两孔中间位置,要求同上),至裂缝不再有跑浆点。(5)在裂缝上及两侧涂刷沥青防水,最后按原标准恢复板缝表层防火涂料。隧道板缝、裂缝处理设计图见图3。
3.3路面纵横缝漏水
(1)确定路面出水点,从隧道中心至电缆沟下二衬凿除宽1m路面开槽至中心排水管,避免破坏原电缆沟。(2)从开槽部分不破坏边沟及电缆沟向衬砌方向开槽至原纵向排水管,从纵向排水管重新引出花管至中心排水管,花管采用φ10PVC花管(半边打孔),PVC花管与纵向排水管通过三通连接,在中心排水管相应位置钻孔,通过该钻孔使PVC花管与中心排水管连接,花管外侧及接头处包裹透水土工布。开槽底部设置盲管,一侧连接中央排水管(连接方式同花管),一侧顶到二衬壁截止,盲管位于PVC花管正下方5cm左右,通过碎石(13.2mm单一粒径)隔开。PVC花管和盲管铺设坡度≥2%。(3)使用不小于30cm厚的13.2mm单一粒径碎石填筑开槽,上部设置不小于40cm的珍珠岩保温层,保温层上设置一层防渗土工膜。(4)使用C40早强混凝土恢复路面至原标高,混凝土弯拉强度不小于5.0MPa。路面横纵缝渗水处理设计图见图4。
4主要材料
(1)水泥基渗透结晶型防水涂料。物理力学性能应符合“水泥基渗透结晶型防水材料”国家标准(GB18445—2012)的要求。(2)快凝膨胀水泥(立止水瞬间堵漏剂)。快凝膨胀水泥(立止水瞬间堵漏剂)是以硅酸盐水泥为载体,由多种化学物质组成的干粉状材料。遇水后迅速膨胀并变硬,与基层形成一体堵住漏洞。具有快速堵漏、瞬间止水、防潮、抗渗的作用;且与基层能良好地结合成为整体,具有优良的耐老化、耐久性能。(3)环氧树脂/环氧砂浆类封堵材料。具有良好的施工性,而且强度高、黏结力强,并可耐水和化学溶剂的侵蚀。对比传统的修补材料(水泥砂浆),环氧树脂砂浆的黏结性能、强度、耐久性都要更优越,因此被广泛用于裂缝修补、表面修复和维修加固等,使用效果良好。
5施工期间交通组织
本项目由于施工期间不断交,严格遵守《中华人民共和国道路交通安全法》,按照相关规范要求和实际需要设置施工标志、路栏、锥形交通路标等安全设施,夜间应有发光或施工警告灯,必要时应使用信号或安排旗手管制交通。严格按照《公路养护安全作业规程》(JTGH30—2015)对人员、机械、施工组织的有关规定进行隧道养护作业施工,并根据具体情况在适当位置增加道路施工安全设施,如“前方施工”、“限速40km”、“解除限速”等标志牌。合理确定工程规模、施工路段长度和进度,避开交通高峰时间。
6结语
隧道渗漏维修设计根据隧道围岩的水文地质条件,遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,保证了隧道结构物和运营设施的正常使用和行车安全,对地表水和地下水妥善处理,对洞内外防排水体系进行恢复和完善,达到防水可靠、排水通畅、经济合理、不留后患的目标。
参考文献:
[1]重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范:JTGD70-2004[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]中交公路规划设计院有限公司.公路水泥混凝土路面设计规范:JTGD40-2011[S].北京:人民交通出版社,2011.
[3]交通运输部公路局.公路工程技术标准:JTGB01-2014[S].北京:人民交通出版社,2014.
[4]重庆市交通委员会.公路隧道养护技术规范:JTGH12-2015[S].北京:人民交通出版社,2015.
[5]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.公路隧道设计细则:JTG/TD70-2010[S].北京:人民交通出版社,2010.
作者:丁梓航 单位:河北锐驰交通工程咨询有限公司