淺析貴州某高速公路隧道病害處理

林永貴

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 工程概況

仁赤高速公路RCTJ－12 合同段和平隧道ZK69 +897 ～ZK70 +510，左洞全長613 m，YK69 +864 ～YK70 +510，右洞全長646 m。左右洞已開挖貫通、并已完成全隧道二次襯砌。該隧道因設計地質與實際地質嚴重不符，隧道在開挖過程中，原設計Ⅲ級圍巖地段多處塌方、冒頂。經相關專家現場調查研究和地質補充鉆探，隧道進口段為堆積體，洞頂土體松散。洞頂有一大型(2 ×2 m)農灌溝渠，年久失修，多處滲漏，造成地表邊坡滑坡、灌溉水渠毀壞及隧道二襯開裂滲水。隧道圍巖經水浸泡，已喪失自穩能力，如不及時處理，可能危及長度、范圍較大，為此，項目辦邀請專家和相關單位人員依據:(1)中國公路工程咨詢集團有限公司提供的和平隧道設計圖;(2)中華人民共和國交通部頒發的現行公路設計規范、施工規范、質量檢驗評定標準;(3)現場調查所獲得的裂縫滲水里程位置等資料，提出隧道病害治理方案，并明確責任，確保一次治理，耐久使用。

2 施工組織機構

為了便于施工組織的高效管理，本項目由項目辦業主代表督促駐地辦、項目經理部負責現場施工的統一管理和協調工作。施工組織機構設置如下。

圖1 施工組織機構

3 施工步驟及注意事項

漏水類型和堵漏措施。

經現場調查分析，漏水類型有以下3 種。

(1)蜂窩麻面漏水現象

蜂窩麻面的形成與混凝土施工有關。主要原因是在施工時漏振或者振動時間不足而發生的，這種蜂窩麻面呈現小面積獨立狀，現場也呈點狀滲水。

處理措施:找準主要漏水點，標上記號，用沖擊電鉆鉆孔，孔徑10 mm，孔深100 ～300 mm，然后在二襯混凝土內壓注水溶性聚胺酯漿液。

(2)針對荷載變形裂縫漏水現象

隧道圍巖為松散破碎堆積體，圍巖性狀差。干渠水流入浸泡，圍巖喪失自穩能力，使二襯混凝土結構荷載增加，形成水平狀貫穿性裂縫，滲水從裂縫中流出，現場滲水也呈大致水平連貫狀。

處理措施:采取在隧道洞內進行襯砌內堵漏和襯砌外注漿相結合的處理方式。洞內采用在二襯混凝土內壓注水溶性聚胺酯堵漏。洞外按地表注漿方式對隧道二襯外拱圈注漿堵水。

(3)混凝土的變形縫處滲漏水現象

止水帶移位，并拌有圍巖塌方空洞，主要表現為變形縫處漏水。主要為ZK69 +954 右側。

處理措施:采取在隧道洞內進行襯砌內堵漏和襯砌外注漿相結合的處理方式。洞內采用在二襯混凝土內壓注水溶性聚胺酯堵漏。洞外按地表注漿方式對隧道二襯外拱圈注漿堵水。

4 施工工藝

4.1 洞內聚氨脂堵漏

聚氨脂堵漏是利用高壓灌注機所產生的巨大壓力將聚氨脂堵漏劑經由止水針頭，送到混凝土體裂縫中，使聚氨脂堵漏劑從裂縫中間部位為中心向四周擴散，聚氨酯堵漏劑與水(或空氣)快速反應膨脹固化，從而將裂縫永久性堵住，確實達到堵漏的效果。具體施工步驟如下。

清理、裂縫檢查→布孔、鉆孔→止水針頭預埋→試壓→壓注聚氨脂堵漏劑→待凝→恢復原貌。

(1)清理、裂縫檢查

施工前徹底清除表層污物、粉塵，清洗漏水裂縫處的水污痕跡或結晶污垢，打準裂縫的位置，為布孔、鉆孔做準備工作。

(2)布孔、鉆孔

確定混凝土結構體斷裂情況，了解結構深度。視裂縫開裂度大小，采用沖擊電錘鉆孔，鉆孔沿裂縫走向，鉆孔間距20 cm，孔徑10 mm，孔深100 ～300 mm，一般鉆孔與二襯混凝土表面垂直。

(3)止水針頭預埋

鉆孔完畢后，在鉆好的孔內埋入灌注止水針頭，止水針頭間距20 cm，然后鎖緊止水針頭，接入注漿管注漿泵。

(4)試壓

利用電動注漿泵上的空口壓力表，通過試壓了解裂縫的注漿量和注漿所需的壓力。

(5)壓注聚氨脂堵漏劑

注漿墻面豎裂縫應從下往上，墻面橫裂縫及頂板裂縫應從左向右或從右向左順序進行，力求漿液充滿整個裂縫。

(6)待凝

注漿結束后，注漿材料待凝，拆除灌注止水針頭，用水不漏封孔，抹平。

(7)恢復原貌

鏟平封堵材料，恢復混凝土基礎面原貌。

4.2 洞外注漿堵漏

按照設計出具的地表注漿設計圖辦理，二襯混凝土拱圈外注漿孔長度(深度)23 m。施工工藝如下。

測量定位→鉆機定位→鉆孔→下套殼料→安裝袖閥管→配置漿液→注漿→鉆孔。

4.3 袖閥管工藝流程圖

(1)測量放樣:根據已布設好的控制點坐標，計算引孔的坐標位置，使用全站儀放出孔位，用水準儀測量地面高程，確定引孔深度。

(2)鉆孔:采用跟管鉆進法鉆進成孔，鉆進深度應達到注漿固結段。鉆進過程中要做好記錄，為注漿作業提供參考數據。

(3)下管:首先根據引孔深度連接袖閥管，袖閥管上口露出地面20 cm，將連接好的袖閥管下口用尖底封好;然后，將袖閥管下入孔中，要確保袖閥管下到孔底。

(4)洗孔:用高壓水對孔內進行清洗，減少孔內沉渣和泥漿比重。

(5)封口:在孔口周圍的地面到地面一下1 m 的距離范圍內采用速凝水泥砂漿封堵，以防止注漿過程中冒漿現象的發生。

(6)注漿:采取分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距。開口鋼管長度為注漿步距長度。注漿步距一般選取0.6 ～1 m，這樣可以有效地減少地層不均一性對注漿效果的影響。對于砂層注漿步距宜采用低值;對破碎巖層注漿步距宜采用高值。注漿過程中，每段注漿完成后，向上或向下移動一個步距的芯管長度。宜采用提升設備移動，或人工采用2 個管鉗對稱夾住芯管，兩側同時均勻用力，將芯管移動。每完成3 ～4 m 注漿長度，要拆掉一節注漿芯管。注漿結束后，在注漿管上口蓋上悶蓋，以便于復注施工。

注漿參數:鉆孔直徑110 mm，袖閥管為φ68 ×6 mmPVC管。套殼料:配合比采用水泥∶粘土∶水=1∶1.5∶1.8(重量比)。水泥漿液水灰比:1∶1(重量比)，水泥采用42.5 級普通硅酸鹽水泥。注漿壓力:初壓0.5 ～1.0 MPa，終壓1.0 MPa。

5 材料及設備

(1)注漿材料

水溶性聚胺酯漿液:粘度60 ～200 MPa.S、密度0.98 ～1.10 g/cm3、誘 導 凝 固 時 間10 ～1 200 S、抗 壓 強 度≥0.98 MPa、包水量≥10。

地表注漿漿液采用單液漿。單液漿注漿材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶1(重量比)。

(2)設備

洞內處理采用高壓注漿泵1 臺。地表注漿采用110 型工程地質鉆機、攪拌機、注漿泵。

［1］中國公路工程咨詢集團有限公司提供的和平隧道設計圖.

［2］中華人民共和國交通部頒發的現行公路設計規范、施工規范、質量檢驗評定標準.