無錫某主線地道底板變形縫滲水整治方法

黃鐵成HUANG Tie-cheng

（中鐵上海工程局集團有限公司第一機械化施工分公司，南京 211100）

0 引言

受到施工質量、地下水位、混凝土自身熱脹冷縮的特性等因素影響，底板變形縫滲漏現象幾乎成為了一種通病，存在治理難度大，周期長的特點，如不能處理到位，對于后期投入運營存在重大安全隱患。

李鴻陽[1]對武漢某隧道的變形縫滲漏進行了分析，提出以注漿封堵和飛馬度嵌縫施工等治理工藝進行治理，進而提高變形縫防漏效果。爭對變形縫滲漏問題，黃順深等人[2]采用高彈性聚氨酯密封膠、聚脲等專業修補材料對變形縫進行處理，后期定期跟蹤檢查，結果表明處理滲漏效果較好。李建輝[3]對變形縫的滲漏原因及整治辦法進行了探討，對于局部滲漏水的變形縫，可采用錨固劑和聚硫密封膠的方法進行處理，提出了滴噴水的整治辦法處理水壓較大的變形縫。張迎春[4]、劉謙[5]等學者也對變形縫處理進行了分析。

1 工程概況

無錫市某主線地道采用明挖法施工，雙向六車道規模。采用U 型槽結構；暗埋段采用單箱雙室結構，全長365m，地道總長度為835m。對已施工的底板進行巡查過程中發現，在暗埋段底板變形縫處，出現水漬，存在滲水現象。如圖1-圖4 所示。

圖1 底板變形縫滲水

圖2 底板變形縫滲水

圖3 底板變形縫滲水

圖4 底板變形縫滲水

無錫某主線地道土層分布如下：③L-L 層粉質黏土：灰色～黃灰色～青灰色，可塑～硬塑，含鐵錳質結核及其氧化物，切面光滑。沿線局部區域分布。土層具中偏低壓縮性、工程地質性能一般；③1 層黏土：灰黃色，硬塑，含鐵錳質結核及其氧化物，切面光滑。沿線局部區域分布。土層具中偏低壓縮性、工程地質性能較好；③2 層粉質黏土夾粉土：灰黃色，軟塑～可塑，含少量鐵錳質氧化物，局部夾粉土團塊及薄層。沿線部分區域分布。土層具中壓縮性、工程地質性能一般；④層粉土：灰色，濕～很濕，中密，含云母碎屑，水平層理發育，局部夾粉質黏土薄層。沿線局部區域分布。土層具中壓縮性、工程地質性能一般；⑤1 層粉質黏土：灰色，軟塑、局部流塑，含有機質，夾粉土薄層，水平層理發育。沿線部分區域分布。土層具中偏高壓縮性、工程地質性能較差；⑥1-1 層粉質黏土：黃灰色～灰色，可塑～硬塑，含鐵錳質結核及其氧化物，切面光滑。沿線部分區域分布。土層具中壓縮性、工程地質性能一般。

2 變形縫滲漏原因及危害

2.1 變形縫滲漏的原因

①變形縫處止水帶埋設位置不精確：止水帶埋設時扭曲偏斜、離位，止水帶中間的空心圓環與變形縫中心不重合，影響到止水帶順應變形的能力，此外固定辦法不當（如采用釘子固定止水帶）也易出現滲水現象。②止水帶與兩側混凝土結合不緊密：底板止水帶下面的混凝上很難振搗密實，經常呈現蜂窩和麻面。此外止水帶與混凝土之間的水分蒸發后留下縫隙，也會成為滲水通道。垂直變形縫澆筑兩側混凝上時，振搗不密實。③對橡膠止水帶缺少有效保護：變形縫兩側混凝上澆筑時間有差別時，對擬埋入后澆混凝土的另一半外露止水帶缺乏有效的保護措施，使其在施工過程中碰撞損壞。④止水帶材料質量欠佳或者止水帶型號選擇錯誤。⑤結構體沉降不均勻，導致變形縫過大，超出了止水帶的變形能力，使得止水帶被拉斷。

2.2 變形縫滲漏的危害

①影響結構的強度：變形縫滲漏如長期不進行處理，滲漏的水使得底板受到侵蝕，滲漏水通過毛細水作用滲入損傷部位進而影響到附近的底板及側墻的強度，使得滲漏面積進一步擴大，進而影響混凝土結構的強度[1]。②影響行車環境：由于底板變形縫滲漏，這些滲漏水會通過縫隙滲透到瀝青層，使得瀝青路面處于潮濕的狀態，如不進行處理，這些滲漏水會逐步形成積水，降低了路面與輪胎之間的摩擦力，影響行車及駕駛人安全。③發生涌水風險：鋼筋混凝土中的鋼筋會受到滲入毛細水的腐蝕，如不能及時處理，在水的長期腐蝕作用下，鋼筋混凝土可能會達不到設計強度，鋼筋腐蝕也會使得體積膨脹變大，抗折強度變低，在降低強度的同時，增加鋼筋混凝土結構縫隙，地下水會通過這些縫隙迅速涌入，進而可能發生涌水的現象，使得處理難度進一步增加[6]。

3 所選材料及技術指標

注漿材料選用上海路得建材國際貿易有限公司的IP-12 油性聚氨酯堵漏劑，該產品主要有以下幾個特點，相關技術參數見表1 所示。

表1 IP-12 油性聚氨酯堵漏劑技術參數

①疏水性好，注漿后立即聚合反應發泡膨脹，能夠迅速堵塞裂縫，永久性止水。②可控制凝固時間，產品遇水后的發泡時間可控制在十幾秒至幾百秒。③膨脹大，無收縮，與基層黏著力強，且發泡固化后強度大。④可灌性好，即使在低溫條件下仍可灌注使用，單液注液，施工簡單。

一次灌漿主材為雋隆單組分聚脲注漿液，該產品堵漏后與基底徹底融合后逐漸固化，牢牢吸附施工基底，達到深層且耐久堵漏的效果。具有以下幾個特性，相關技術參數見表2。

表2 雋隆單組分聚脲注漿液技術參數

①水中可充分固化，潮濕面與混凝土粘結力號；②內部結構致密，不透水性好；③固化對溫度不敏感，高低溫均可固化，后期不收縮；④有一定強度與彈性，既可補強又可適變；⑤單組分的特性使操作簡單便捷，無需配比，降低勞動成本；⑥耐水泡，耐酸堿，耐高低溫。

二次灌漿：此次灌漿主材為聚醚多元醇，為防水施工單位專用材料。該材料具有以下特性：①提高涂層的耐水性：聚醚多元醇主要結構單元為醚酮，具有優異的耐水性能，使得防水涂料在使用后能夠有效規避受潮受損的現象，提高了防水涂料的使用壽命。②提高涂層的耐候性：聚醚多元醇中含有的聚醚鏈能夠有效的吸收紫外線，使得防水材料受到日曬雨淋等自然因素的影響降低，使得防水涂料能夠在惡劣的條件下長期使用。③增加附著力：聚醚多元醇具有粘附性好的特點，可以使得防水涂料與基材更好的結合，增加了涂層的附著力，不易被剝離。

4 治理措施

底板變形縫滲水治理總體思路：在澆筑底板鋪裝前，需將變形縫處滲水點封堵，保持底板頂面干燥。總體施工流程為：先采用油性聚氨酯堵漏劑將變形縫縫隙封閉，再采用專用防水封堵材料聚脲酸將變形縫上方封閉，并將變形縫前后混凝土粘接形成整體，后續底板收縮依靠防水封堵材料自身彈性抵抗。

變形縫漏水處理的工藝流程：變形縫表面處理→埋注漿嘴→縫口封閉→注漿→拆除注漿嘴→縫口二次清理→灌漿。

4.1 變形縫表面處理

堵漏時首先對變形縫表面進行清理，沿縫用人工或電鎬清理，然后將變形縫兩側處理干凈，觀察水源漏水量及水質等。采用堵漏王對滲水變形縫封堵處理，目的是防止后續注漿施工過程中水滲漏影響堵漏效果。如圖5 所示。

圖5 堵漏王封堵處理

4.2 埋注漿嘴

在滲漏部位兩側（或上下兩端）錯位布管，埋設注漿嘴，以形成注漿與排水通路，防止形成死眼。注漿嘴之間的距離應根據裂縫大小，結構形狀而定，一般為40～50cm 左右，縫兩側梅花形布置。注漿嘴型號為A10，注漿嘴沿變形縫兩側錯位布置，注漿嘴打孔深度為結構厚度的二分之一左右，傾斜角度20～30°，一般深度為40cm。如圖6-圖7所示。

圖6 注漿嘴平面位置及剖面圖

圖7 注漿嘴平面位置現場圖

4.3 縫口封閉

封閉前如縫內漏水量大時須用φ1cm 軟管先引水，將水位降至變形縫頂部以下2cm 處。然后用堵漏王進行封閉，同時注意新老封閉材料的結合。如縫面較光滑時應對縫口進行打毛處理或者安裝抗拉木楔，防止注漿時縫口封堵的臨時材料與混凝土粘結不夠牢固導致漏漿；待密封材料完全固化并達到注漿壓力強度后，準備進行注漿施工。

4.4 注漿

注漿材料選用上海路得建材國際貿易有限公司的IP-12 油性聚氨酯堵漏劑，采用專用注漿設備將漿液順著注漿管注入變形縫縫隙內，最大限度地發揮漿液效果，以滿足工程要求，注漿順序為一側向另一側逐孔進行，不得跳開，間隔注漿，注漿盡量連續進行。以注漿壓力控制注漿量，注漿壓力是指為克服滲漏部位的阻力，而保證漿液有必要的滲透范圍所需的施工壓力，它既不能過高，也不可過小，一般變形縫位置灌漿壓力為0.25MPa。如圖8 所示。

圖8 變形縫滲水處注漿示意圖

4.5 拆除注漿嘴

注漿完畢后，待注入漿液凝固后（一般為10min 左右），用鐵錘拆除注漿孔。

4.6 縫口二次清理

采用電鎬將已注漿變形縫表面的堵漏王封堵材料及變形縫內部分的PE 板鑿除，變形縫內鑿入深度約10cm為宜。采用自制鐵鉤將變形縫內已破損的PE 板取出，并將變形縫內浮灰、渣滓等清理干凈。

4.7 灌漿

灌漿由2 種不同材料組成，分2 次進行。第一次灌漿主材為雋隆單組分聚脲注漿液灌注深度約5cm，該產品堵漏后與基底徹底融合后逐漸固化，牢牢吸附施工基底，達到深層且耐久堵漏的效果。第二次灌漿主材為聚醚多元醇，為防水施工單位專用材料，使用此材料的目的是為了延長變形縫的防水壽命。灌注深度約為3cm。如圖9-圖11 所示。

圖9 一次灌漿效果圖

圖10 二次灌漿效果圖

圖11 灌漿剖面圖

5 排水系統

充分利用結構排水體系：因地道底板頂部側面防撞墻邊設置40cm 寬矩形排水溝，溝底與底板頂面同標高。底板頂面設置厚度≥8cm 混凝土鋪裝，鋪裝在變形縫處斷開，該鋪裝可作為暗溝將變形縫處滲水排至邊溝處，可保證上方瀝青地面干燥。如圖12 所示。

6 結語

變形縫是相對薄弱的環節，受到施工工藝、質量、地下水位的影響，發生滲漏水，滲水亦是地下工程中處理的重難點，根據滲漏點的位置、地下水位情況、地質情況，選擇合適的處理工藝，采用堵漏王封堵處理+雋隆單組分聚脲注漿液+聚醚多元醇等防水系統專業材料進行處理，結合底板的排水系統，進而提高底板的防水效果，對于投入后期的運營具有重要作用，同時也為類似工程提供借鑒。