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城市地下綜合管廊滲漏水維修技術與措施

武漢天河機場T3航站樓的城市地下綜合管廊是采用明挖后整體澆筑和預制塊拼裝澆筑相結合的施工技術,分為主廊道和副廊道,城市綜合管廊埋深5米左右,埋深淺,緊靠機場公路、地鐵、城際高鐵、機場跑道等,汽車、地鐵火車、高鐵火車、飛機等通過地下綜合管廊附近的時候,會對地下綜合管廊的結構有一個荷載震動擾動,并且管廊內有熱水管、電纜、水管等產生溫度和管廊外界的溫度形成溫差,溫差大造成結構縫變形增加,并且埋深淺,雨季的時候地表水積聚,對管廊的水壓比較大,造成管廊滲漏水,影響管廊的安全運營和管廊的使用壽命縮短。為適應地下綜合管廊這種特殊的使用環境,我們提出了結合化學灌漿、固結灌漿、回填灌漿、帷幕注漿相結合的技術,因此,在堵漏材料選取上,主要采用高彈性高粘接力的填塞型聚氨酯類和橡膠類防水密封膏和防水涂料、非固化橡膠灌縫膠(液體橡膠),在固結灌漿、帷幕灌漿材料的選取上,主要采用耐潮濕低粘度特種改性環氧樹脂灌漿材料、丙烯酸鹽、聚合物建筑膠水等材料,這些材料性能均高于符合國家和行業現行標準要求。


一、 滲漏水現象和原因分析:


(一)、拼裝接縫、變形縫、沉降縫滲漏水


(1)結構沉降或變形不均勻導致內外止水帶被撕裂,以及搭接頭焊接不牢固、施工時遭破壞穿洞、地表的水壓力太大超出設計止水帶能承受的壓力等,如遇外防水也存在隱患而失效,就會造成變形縫、伸縮縫漏水。


(2)止水帶一側的混凝土未振搗密實,會在其周圍形成滲水通道。


(3)因為荷載擾動和內外溫差等原因,造成結構變形、收縮等導致變形縫、沉降縫處止水帶一側出現空隙,從而形成滲水通道,導致變形縫、沉降縫漏水。


(4)以前堵漏施工隊伍不正確的施工,造成縫內污染嚴重,并且防水效果失效。


(二)、施工縫(冷縫)、不規則裂縫滲漏水


有以下幾種情況可能造成施工縫滲漏:


(1)地下綜合管廊的結構混凝土澆筑前縱向水平施工縫面上的泥砂清理不干凈。


(2)縱向水平施工縫鑿毛不徹底,積水未排干。


(3)施工縫處鋼板止水帶未居中或接頭焊接有缺陷。


(4)施工縫混凝土澆筑時漏漿或振搗不密實。


(5)地下綜合管廊的現澆襯砌施工縫止水帶安裝不到位,振搗造成止水帶偏移。


(6)現澆襯砌也會因各種原因出現結構裂縫,如材料使用不當(原材料質量差、配比不合理),施工質量存在缺陷(拆模早、養護不及時、混凝土離析),外界環境(溫度、濕度)不良影響等因素,都有可能引起混凝土裂縫發生。


(7)以前堵漏施工隊伍不正確的施工,造成縫內污染嚴重,并且防水效果失效。


(三)、結構面混凝土缺陷滲漏水


(1)結構面的混凝土缺陷,主要是由于搗固方法不當或者模板質量缺陷等導致混凝土澆筑不密實而引起,當外界水壓大于此處混凝土抗滲壓力時,就出現滲漏水現象,主要表現為點滲漏和面滲漏。


(2)設備安裝件的管頭、管道根部、穿線管根部、鋼筋頭、拉筋孔等預埋件處防水密封處理不好,也常出現滲漏。


(3)綜上所述,本工程的滲漏主要歸納為:點滲漏、面滲漏、線滲漏(施工縫、誘導縫、結構裂縫)。將根據不同的滲漏方式采取不同的治理措施。


二、綜合治理技術措施:


根據裂縫不同的形成原因和造成滲漏的原因再根據地下結構的不同使用功能和使用環境,采用不同的方法、不同的工藝、不同的材料進行綜合整治。


(一)、 伸縮縫(誘導縫、變形縫)滲漏水治理


1、治理目標:把裂縫中的水驅除到結構的背面,修復橡膠止水帶的功能。


2、治理工藝



2.1、治理工藝一:


首先對混凝土結構背后進行灌注水泥類漿液(水泥漿添加膠水、加添加劑、無收縮灌漿材料、高滲透材料、丙烯酸鹽),對結構背后的存水空腔進行回填灌漿和固結結構背后的回填土層和粉質粘土層和砂石層。讓背后沒有存水的通道,加固結構背后的圍巖結構。根據現場滲漏水的情況不同,制定鉆孔方案,對變形縫兩層相鄰模板,采用鉆孔法(鉆直徑為28~32 mm的孔),鉆透結構層,鉆到結構的背后去,向結構深層注漿,以水泥漿和丙烯酸鹽、聚氨酯灌漿材料為主,根據水的酸堿度、含泥量等指標現場調整灌漿材料的比例和配比,使結構背后存水的空洞、孔隙全部密實,采用康泰KT-CSS螺桿灌漿泵灌牙膏狀水泥漿,水灰比高達:1:3,一般在1:1到1:2灌注濃漿,采用活塞泵灌注丙烯酸鹽和聚氨酯類灌漿材料、水中膠凝混凝土材料,兩種灌漿方法根據情況一起或單獨使用,盡量使襯砌背后不存在有水的空洞或孔隙、固結圍巖、減少圍巖的透水率;康泰KT-CSS螺桿泵擁有多線螺旋技術,折線螺旋技術,納米抗磨技術,可調式定子技術,萬向傳動技術等多項先進技術。它可以高壓力的灌注各種大濃度的、高黏度的、強磨損的流態及膏狀漿液,從根本上保證漿液的水灰比、含砂量、泌水率、飽滿度和密實度。


2.2、治理工藝二:


沿伸縮縫(誘導縫、變形縫)人工用電鎬清理裂縫兩側,鑿除污損側面到原來堅實的基面,稍微擴寬裂縫,深度15-20厘米(根據結構的厚度來調整),寬度5-6厘米,用高壓水清理干凈浮渣、雜物,保持裂縫內干凈,用高強速凝雙快水泥配合KT-CSS抽管工法沿裂縫封閉成無管空腔,留出水通道和注漿孔,高快水泥封閉厚度在3厘米左右,封閉的表面要凹進去3-4厘米,采用電加熱,導熱油型的KT-CSSII型反應缶,加入特種改性橡膠非固化灌漿材料,加溫到220°-250°,并且進行均勻攪拌,倒出高溫的特種改性灌漿材料(液化),用螺桿灌漿泵向無管空腔中灌注已經完全液化的特種改性非固化橡膠,相鄰的孔出膠后,采用閘閥關閉相鄰注漿孔,再進行多次補充灌漿,確保無管空腔、裂縫滲水通道、橡膠止水帶的孔隙內全部填滿特種耐變形非固化橡膠材料,灌漿再到間隔2-3個的灌漿孔進行灌漿,相當于修復橡膠止水帶額功能,此灌漿需要有多年施工經驗的技術員和技術工人,設備員一同協作灌漿,因為是高溫加熱灌漿材料,施工的時候要做好防燙傷的安全防護,如果市政管廊內通風狀況不好,不能電加熱施工,或設備安裝到位以后,電加熱施工存在消防安全隱患的情況下,可以采用改性常溫橡膠非固化和特種水性環氧膠水復合的材料施工的工藝,沿伸縮縫(誘導縫、變形縫)人工用電鎬清理裂縫兩側,鑿除污損側面到原來堅實的基面,稍微擴寬裂縫,深度15-20厘米(根據結構的厚度來調整),寬度5-6厘米,用高壓水清理干凈浮渣、雜物、以及原來的無效堵漏材料,保持裂縫內干凈,用KT-CSS高強速凝雙快水泥配合抽管法沿裂縫封閉,采用針孔法灌注聚氨酯類混合液灌漿材料,臨時灌漿封閉施工縫內滲漏水,保持槽內干凈干燥,采用熱吹風烘干表面潮濕氣,涂刷改性環氧類界面劑,填塞改性常溫橡膠非固化和特種水性環氧膠水復合材料,再用熱風機吹,增加密封材料的粘接性能,再采用高快水泥膠泥封閉厚度在3厘米左右,封閉的表面要凹進去3-4厘米,再采用熱吹風烘干表面潮濕氣,涂刷環氧類界面劑,改性常溫橡膠非固化和特種水性環氧膠水復合材料,再用熱風機吹,增加密封材料的粘接性能,相當于修復橡膠止水帶,此工法施工需要有經驗的技術員和技術工人,設備員一同協作灌漿,把水堵住后,再在伸縮縫事先預留的凹進去的表面槽內填塞高觸變的聚硫密封膠或高彈性聚氨酯密封膠和橡膠類密封膠,根據現場情況來確定,用鐵皮做成“W”槽狀,用膨脹螺絲把它固定在施工好的伸縮縫兩側,再用密封膏封閉鐵皮槽和襯砌表面的接縫,此施工目的是增強施工縫中材料封閉強度和變形度,最后表面再在伸縮縫(誘導縫、變形縫)表面安裝不銹鋼的槽鋼,起到美觀的作用。


特種非固化橡膠的粘結性能和抗變形性能非常優異,可以抗變形300%~400%。采用該材料整治的地下通道和地鐵車站的結構,一般都能滿足設計單位最初對結構的設計理念和要求。


此材料在常溫下是膏狀,永遠不固化,有自愈合功能,在加熱到200°的時候就變成半液體流質狀態,流動度和可灌性增加,我們就是利用特種非固化橡膠的這個特殊的物理特性來進行灌漿的。采用了傳統的丙凝的灌漿堵漏的施工工藝,再配合上新型的特種非固化灌漿材料,利用特種非固化橡膠的物理特性來加熱,高溫灌漿的新工藝,采用堵漏的新技術,達到灌漿堵漏的目的。改性常溫橡膠非固化和特種水性環氧膠水復合材料,是適應低溫或消防嚴格要求的施工環境下的一種復合型材料。



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