第七章 防排水施工
第一节 围岩渗漏水处注浆处理
在开挖过程中,周边采用小导管注浆,在富水区饱和残积土中劈裂注浆效果不佳,1#竖井往西乡方向隧道在注浆过程消耗时间较长,采用TSS后退式注浆,每循环大约需要8~10h,每次注浆水泥6~8t,但是效果不明显,每2个循环需要注一次浆,每次注浆管施工长度为3m。经过多个循环分析得出,因西乡离海比较近,1#竖井往西乡方向原来为河床沟谷,隧道顶有砂层、填石层,渗透性较强,并与海水相连通,地下水处于流动状态,注浆时部分浆液被流态水冲失,未达到注浆效果。
隧道上方填石层中存在空洞及水囊,施工过程中不知前方地层情况,只是在上台阶打设3个地质钻孔,了解前方地质情况,无法得知隧道顶部情况,如采用其他探测手段,成本花费较高。应加大投入进行地质情况探测,对不良地质地段提前进行处理或加固降低施工风险。
第二节 施工缝、变形缝防水
施工缝、变形缝防水处理是地下工程防水的难点,处理不好就是相互连通的渗水通道,给后期堵漏加大了难度。
水平施工缝设计采用钢板腻子止水带,钢板腻子止水带在混凝土浇筑过程中容易跑位,混凝土浇筑面标高控制不到位,止水带忽高忽低,未置于混凝土中间距部位。下部施工时应当将下半部分保护膜拆除,但在施工过程中往往忽视这一点,要么不拆除要么上下保护膜同时拆除,由于西固区间水量较大,在保护膜拆除后,腻子提前受到水浸泡,就达不到防水效果。钢板腻子止水带接头施工达不到要求的10cm,且未打孔并用扎丝绑扎,未用止水夹固定,致使施工效果不够理想。
施工缝凿毛要求将浮浆凿除,露出混凝土粗骨料,凿成网格型,深度在5~10mm。凿除过程对钢板腻子止水带进行保护,施工过程有时保护不到位。
环向施工缝采用钢板腻子止水带+简易收口网施工,施工中有时不拆除收口网,收口网成渗水通道,后期堵漏过程中难以处理。
西固区间变形缝设在区间与西乡站、明挖渡线段与暗挖段、施工竖井与隧道相交处,变形缝宽度20mm。变形缝采用钢边橡胶止水带,缝间充填双组份聚硫橡胶和聚苯板。同时,在变形缝处沿隧道环向设置封闭的背贴式止水带,将明挖部分和区间隧道的防水区域分开,形成各自独立的防水区域。
第三节 防水层及排水系统施工
铺设防水层前必须对基面进行处理,对外露的钢筋头切除,对凹凸不平的应修凿及用砂浆抹平顺,不平整度最大为3mm,拱部不平整度矢弦比不大于1/8,其他部位不平整度矢弦比不大于1/6,阳角和阴角做成圆弧形,R=50mm。初期支护表面有漏水时应进行注浆堵漏,待基面无水后方可进行防水层施工。
如初支面渗水较大,防水板铺设前应进行排水。排水采用PVC半管,将剖开面密贴基面并固定,引至边墙脚位置,用防水板焊接成漏斗形引出二衬面,在二衬施工完成进行注水泥浆封堵。
防水板施工时,保证基面平顺,松紧度适宜,焊接牢固。
西固区间暗挖隧道断面形式为马蹄形断面,双缝热合焊机焊接,在暗挖马蹄形断面难以实施,焊接质量难以百分之百地保证。
防水板施工完成后,其他工序施工时必须严加保护,否则极易损坏,导致防水质量下降或完全失效,施工过程中要高度重视。
第四节 防水混凝土施工
西固区间混凝土采用商品混凝土,在施工过程中不得任意加水改变混凝土水灰比。加强与搅拌站联系,确保混凝土数量、质量及生产时间,安排专人在搅拌站值班。
由于区间混凝土浇筑时采用输送泵接力方式施工,输送泵管管扣必须扣紧,避免漏浆,导致混凝土失去和易性,造成堵管。
混凝土浇筑前先用水将输送管疏通,先用1m3左右等强度砂浆均匀铺设在接茬面,保证接茬面混凝土质量。
台车浇筑混凝土必须分层、对称浇筑。振捣操作人员必须经过培训,捣固点间距、时间、深度控制适宜,确保不出现漏振及过振等现象。
第五节 二衬背后回填注浆堵水
二衬混凝土灌注后28天,进行背后回填注浆施工,二衬时预埋回填注浆管。
因防水板与二衬之间存在一定间隙,主要表现为拱部空洞,为保证分区防水效果,做到防水板与二衬之间无空隙,应进行衬砌背后回填注浆。二衬背后回填注浆采用ф42普通钢管,注浆管在二衬混凝土浇筑前埋设,注浆管埋设至防水板,外露5~10cm,每根长度为50cm,12m台车二衬每循环在拱部位置环向埋设3根,纵向间距3m。注浆管用钢管加工而成,一端带丝扣与注浆系统的旋塞连接。待注浆完毕,孔与管间空隙用高标号防水砂浆封堵。
注浆时,由低处向高处,由无水处向有水处依次压注,以利充填密实,避免浆液被水稀释离析。当拱顶渗漏水时,分段留排水孔,以免水压过高抵消部分注浆压力,最后再处理排水孔。
回填注浆压力不宜过高,只要能克服管道阻力和二衬防水板之间空隙阻力即可,压力过高,易造成结构变形,所以注浆压力应控制在0.3~0.5MPa。
二衬背后回填注浆可以进行二衬混凝土补强,对主体结构堵水效果比较好,但成本投入较高。
第六节 全过程防水实施总体流程
全过程防水实施总体流程如图1-27所示。
图1-27 全过程防水实施总体流程示意图
第七节 防排水施工质量控制
(1)初支基面集中漏水部位进行注浆堵水,渗水部位采用防水砂浆或堵漏灵封堵,做到无滴水、漏水、淌水、线状流水,保证基面干燥。
(2)基面外露的钢筋头、铁丝、锚管、排管、锚杆等尖锐物切除锤平,并用砂浆抹平顺,不得出现尖锐物。对基面凹凸不平处修凿并用砂浆抹平顺,不平整度最大为3mm,拱部不平整度矢弦比不大于1/8,其他部位矢弦比不大于1/6。在基面阴、阳角处和棱角部位须用砂浆抹成圆弧,圆弧半径为100mm。
(3)防水板铺设松紧度必须适宜,焊缝焊接质量必须满足要求。
(4)防水板后面积水必须引排出来,防止浇筑混凝土时将防水板挤压破坏,水流入正在浇筑的混凝土中而改变水灰比,使混凝土防水等级及强度受到影响。
(5)背贴式止水带必须与防水板焊接牢固。
(6)止水带、止水钢板接头连接必须保证连接质量,以免成为渗水通道。
(7)施工缝、变形缝凿毛必须凿成网格型,减弱渗水通道。
(8)快易收口网必须拆除,以免后期成为渗水通道。
(9)混凝土浇筑过程中严禁加水,改变混凝土水灰比,减弱混凝土抗渗等级及强度,施工中容易发生堵管等现象。
(10)二衬背后回填注浆需加强,对拱背空隙填充和堵水效果极佳。