水工隧洞襯砌混凝土施工縫滲水問題的防治及處理

胡林林

廈門紫金工程設計有限公司（361000）

水工隧洞襯砌混凝土施工縫滲水問題的防治及處理

胡林林

廈門紫金工程設計有限公司（361000）

結合某水工隧洞工程實例，圍繞襯砌混凝土施工縫滲水問題展開分析與闡述，對施工縫滲水的防治方案以及處理方案進行研究與概述，望能夠為同類工程對施工縫面滲水問題的防治提供參考。

水工隧洞；襯砌混凝土；施工縫；滲水

全斷面襯砌混凝土結構形式水工隧洞是目前水工隧洞廣泛采用的形式之一。結合既往工程實踐經驗來看，混凝土結構澆筑作業完成后，山體內地下水滲流通道被堵塞，會產生較高外水壓力，施工縫作為襯砌混凝土結構的薄弱部位，極易發生滲水問題。若對滲水問題不進行有效防治與及時處理，滲水面進一步擴大，滲水量不斷增加，將會對水工隧洞襯砌混凝土結構整體質量產生極為不良的影響。

1 工程概況

某水工隧洞采用洞形+矩形襯砌混凝土結構形式，隧洞整體長度為1 920.0 m，標準段過水斷面為6.0 m×7.0 m，襯砌混凝土結構厚度為0.8～1.3 m。前期地質勘探資料顯示，本工程施工場地以淺灰色中粗粒閃長斜云花崗巖為主,沿洞向陡傾裂隙較為發育,裂隙面平直稍粗。

水工隧洞襯砌混凝土結構施工縫面是新、舊混凝土結構的結合部。由于施工縫面所處位置偏低，因此多會在施工縫面的處理中采用鑿毛或沖毛處理工藝。但受到施工現場條件的限制與影響，在施工縫的處理上還存在一定的問題，例如邊拱、頂拱混凝土結構開倉前以及沖倉后均會殘留一定細渣以及積水,難以徹底清除。混凝土結構入倉前砂漿攤鋪難以完全覆蓋舊混凝土結構面，并且新、舊混凝土結構結合面的振搗不夠密實，均對施工縫部位的性能產生了不良影響。這樣一來，在邊拱、頂拱混凝土結構澆筑作業結束后及強度增長的過程中，受到外部水壓力增加的影響,施工縫常常可見滲水問題。

2 施工縫滲水防治方案

為預防水工隧洞襯砌混凝土施工縫出現滲水問題，在施工過程中采取引導與排水相結合的處理方案。即在二次混凝土結構澆筑前預先設置導水孔，為外水導排減壓創造有利條件。在此基礎之上，二次混凝土結構澆筑作業完成后，通過引水管將無規律的滲漏水轉變為有規律的卸壓排水導流。兩項措施相互配合，能夠為襯砌混凝土結構的二次澆筑提供充足的強度增長時間，保證混凝土結構質量[1]。在施工縫滲水防治方案中，技術方案的關鍵處理流程如下：

第一步,在對襯砌混凝土結構底板進行澆筑時，針對邊拱、頂拱巖壁有滲水水工隧洞段,底板混凝土結構施工時可以在施工縫面預留縱向槽（如圖1所示），并配合預留厚度為6.0 cm的鋼筋保護層。縱向槽底部與模板間應埋設PVC管作為導排水使用。在邊拱、頂拱澆筑時將碎石材料填充于縱向槽內，用鍍鋅鐵皮封蓋表面。當澆筑作業完畢且鋼模臺車拆除后及時通開PVC管，以恢復正常導排水。

圖1 縱向槽預留方案示意圖

第二步，針對裂隙性或集中性滲水區域，應打排水管孔，并在孔內插管進行排水。排水孔位應當沿裂隙走向鉆進，排水孔孔深宜控制為1.0 m，孔徑按照42.0 mm標準控制，間距控制為2.0～3.0 m。本工程中排水導管選型為PVC管，孔口用砂漿進行堵塞。

第三步，在邊拱、頂拱襯砌混凝土結構澆筑作業完畢且拆除模板后，應由專人負責立即清除頂部預埋回填注漿孔，以幫助排水減壓。

3 施工縫滲水處理方案

本工程設計方案中對施工縫滲漏問題的處理要求為：層面縫以及裂縫灌漿后黏結強度應滿足0.3～0.5 MPa（帷幕線以上）以及0.7～1.0 MPa（帷幕線以下）標準。同時，表面施工縫縫口回填材料混凝土黏結強度應在1.0 MPa以上。考慮到本工程中水工隧洞內襯砌在0.8～1.2 m，較地下工程厚度大，且周邊圍巖結構裂隙水分布豐富、構成復雜。如在無防水措施條件下進行混凝土澆筑施工，圍巖結構與襯砌混凝土結構可能產生連通性空隙。

3.1 處理材料

本工程中選用EAA環氧材料用于對施工縫滲水問題的處理。EAA型環氧材料加入有一定比例復合ENA改性劑以及表處劑，配比方案為：EAA主劑（100）+EAA固化劑（6）+EAA促進劑（0.8），材料綜合力學性能強度高，耐老化程度好，無毒性，濕潤性強，黏度低，親水性好，黏結能力佳。相關物理性能為：比重為0.873～1.063，25.0℃/2.0 h條件下黏度為1.3～37.4，抗壓強度為36.2～85.7 MPa，抗剪強度為10.0～32.7 MPa，抗拉強度為9.9～17.3 MPa，彈性模量為300.0～2 154.0 MPa，抗沖擊強度為4.1～4.2 MPa。

3.2 處理方法

第一步，沿滲水施工縫開設“V”字型槽，開槽尺寸為4.0 cm×4.0 cm～4.5 cm×4.5 cm。第二步，沿施工縫鉆騎縫孔，孔距按照40.0 cm標準布置，標準孔孔徑為25.0～28.0 mm，標準孔孔深為55.0 cm。鉆孔后對孔內雜物以及施工縫內碎渣、泥垢進行徹底清理。第三步，孔內布設注漿管以及排氣管。其中，注漿管管徑為18.0 mm，管長為45.0 cm；排氣管管徑為8.0 mm,管長為10.0 cm。第四步,用速凝水泥進行嵌縫并埋管，要求嵌入原料均勻，孔內壓貼平整且密實，不得有滲漏問題。第五步，注入丙酮漿液，對注漿量以及注漿壓力進行記錄。第六步，注入預先調配好的EAA環氧漿液,首次注漿壓力為0.8 MPa,二次注漿壓力為1.0 MPa，逐級升壓施灌。達到標準后以結束壓力恒壓維持10.0～15.0 min，觀察無進漿即可。第七步，注漿完成5.0 h后由專人負責對注漿孔孔口進行檢查，以孔口漿液飽滿為佳。若不飽滿，需進行重復注漿，直至孔口漿液飽滿為止[2]。

3.3 處理效果

經上述方案處理后對施工縫進行現場抽芯試件檢驗，檢驗結果顯示帷幕線以上黏結強度為0.42 MPa，帷幕線以下黏結強度為0.89 MPa。同時，表面施工縫縫口回填材料混凝土黏結強度應為1.5 MPa，符合設計標準，滲水問題得到有效處置，整體效果良好。

4 結語

在富水區圍巖結構中進行水工隧洞建設施工作業時必須高度重視水利因素對工程建設的影響。針對水工隧洞施工中極易出現的襯砌混凝土施工縫滲水問題，本文中例舉某水工隧洞工程實例，圍繞襯砌砼施工縫滲水問題的產生原因、防治方法以及處理措施展開研究與探討，望能夠有效處置施工縫滲水問題，確保水工隧洞工程建設的整體質量與水平。

[1]楊美清,張尹耀.糯扎渡水電站隧洞襯砌混凝土滲水裂縫處理[J].人民長江,2008,39(9)：3-4,20.

[2]滿紅山.淺析處理水工地下隧洞襯砌混凝土滲水裂縫[J].中國科技縱橫,2011,(21)：207-207.