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城市地下综合管廊渗漏水维修技术与措施

武汉天河机场T3航站楼的城市地下综合管廊是采用明挖后整体浇筑和预制块拼装浇筑相结合的施工技术,分为主廊道和副廊道,城市综合管廊埋深5米左右,埋深浅,紧靠机场公路、地铁、城际高铁、机场跑道等,汽车、地铁火车、高铁火车、飞机等通过地下综合管廊附近的时候,会对地下综合管廊的结构有一个荷载震动扰动,并且管廊内有热水管、电缆、水管等产生温度和管廊外界的温度形成温差,温差大造成结构缝变形增加,并且埋深浅,雨季的时候地表水积聚,对管廊的水压比较大,造成管廊渗漏水,影响管廊的安全运营和管廊的使用寿命缩短。为适应地下综合管廊这种特殊的使用环境,我们提出了结合化学灌浆、固结灌浆、回填灌浆、帷幕注浆相结合的技术,因此,在堵漏材料选取上,主要采用高弹性高粘接力的填塞型聚氨酯类和橡胶类贝博app体育密封膏和贝博app体育涂料、非固化橡胶灌缝胶(液体橡胶),在固结灌浆、帷幕灌浆材料的选取上,主要采用耐潮湿低粘度特种改性环氧树脂灌浆材料、丙烯酸盐、聚合物建筑胶水等材料,这些材料性能均高于符合国家和行业现行标准要求。


一、 渗漏水现象和原因分析:


(一)、拼装接缝、变形缝、沉降缝渗漏水


(1)结构沉降或变形不均匀导致内外止水带被撕裂,以及搭接头焊接不牢固、施工时遭破坏穿洞、地表的水压力太大超出设计止水带能承受的压力等,如遇外贝博app体育也存在隐患而失效,就会造成变形缝、伸缩缝漏水。


(2)止水带一侧的混凝土未振捣密实,会在其周围形成渗水通道。


(3)因为荷载扰动和内外温差等原因,造成结构变形、收缩等导致变形缝、沉降缝处止水带一侧出现空隙,从而形成渗水通道,导致变形缝、沉降缝漏水。


(4)以前堵漏施工队伍不正确的施工,造成缝内污染严重,并且贝博app体育效果失效。


(二)、施工缝(冷缝)、不规则裂缝渗漏水


有以下几种情况可能造成施工缝渗漏:


(1)地下综合管廊的结构混凝土浇筑前纵向水平施工缝面上的泥砂清理不干净。


(2)纵向水平施工缝凿毛不彻底,积水未排干。


(3)施工缝处钢板止水带未居中或接头焊接有缺陷。


(4)施工缝混凝土浇筑时漏浆或振捣不密实。


(5)地下综合管廊的现浇衬砌施工缝止水带安装不到位,振捣造成止水带偏移。


(6)现浇衬砌也会因各种原因出现结构裂缝,如材料使用不当(原材料质量差、配比不合理),施工质量存在缺陷(拆模早、养护不及时、混凝土离析),外界环境(温度、湿度)不良影响等因素,都有可能引起混凝土裂缝发生。


(7)以前堵漏施工队伍不正确的施工,造成缝内污染严重,并且贝博app体育效果失效。


(三)、结构面混凝土缺陷渗漏水


(1)结构面的混凝土缺陷,主要是由于捣固方法不当或者模板质量缺陷等导致混凝土浇筑不密实而引起,当外界水压大于此处混凝土抗渗压力时,就出现渗漏水现象,主要表现为点渗漏和面渗漏。


(2)设备安装件的管头、管道根部、穿线管根部、钢筋头、拉筋孔等预埋件处贝博app体育密封处理不好,也常出现渗漏。


(3)综上所述,本工程的渗漏主要归纳为:点渗漏、面渗漏、线渗漏(施工缝、诱导缝、结构裂缝)。将根据不同的渗漏方式采取不同的治理措施。


二、综合治理技术措施:


根据裂缝不同的形成原因和造成渗漏的原因再根据地下结构的不同使用功能和使用环境,采用不同的方法、不同的工艺、不同的材料进行综合整治。


(一)、 伸缩缝(诱导缝、变形缝)渗漏水治理


1、治理目标:把裂缝中的水驱除到结构的背面,修复橡胶止水带的功能。


2、治理工艺



2.1、治理工艺一:


首先对混凝土结构背后进行灌注水泥类浆液(水泥浆添加胶水、加添加剂、无收缩灌浆材料、高渗透材料、丙烯酸盐),对结构背后的存水空腔进行回填灌浆和固结结构背后的回填土层和粉质粘土层和砂石层。让背后没有存水的通道,加固结构背后的围岩结构。根据现场渗漏水的情况不同,制定钻孔方案,对变形缝两层相邻模板,采用钻孔法(钻直径为28~32 mm的孔),钻透结构层,钻到结构的背后去,向结构深层注浆,以水泥浆和丙烯酸盐、聚氨酯灌浆材料为主,根据水的酸碱度、含泥量等指标现场调整灌浆材料的比例和配比,使结构背后存水的空洞、孔隙全部密实,采用康泰KT-CSS螺杆灌浆泵灌牙膏状水泥浆,水灰比高达:1:3,一般在1:1到1:2灌注浓浆,采用活塞泵灌注丙烯酸盐和聚氨酯类灌浆材料、水中胶凝混凝土材料,两种灌浆方法根据情况一起或单独使用,尽量使衬砌背后不存在有水的空洞或孔隙、固结围岩、减少围岩的透水率;康泰KT-CSS螺杆泵拥有多线螺旋技术,折线螺旋技术,纳米抗磨技术,可调式定子技术,万向传动技术等多项先进技术。它可以高压力的灌注各种大浓度的、高黏度的、强磨损的流态及膏状浆液,从根本上保证浆液的水灰比、含砂量、泌水率、饱满度和密实度。


2.2、治理工艺二:


沿伸缩缝(诱导缝、变形缝)人工用电镐清理裂缝两侧,凿除污损侧面到原来坚实的基面,稍微扩宽裂缝,深度15-20厘米(根据结构的厚度来调整),宽度5-6厘米,用高压水清理干净浮渣、杂物,保持裂缝内干净,用高强速凝双快水泥配合KT-CSS抽管工法沿裂缝封闭成无管空腔,留出水通道和注浆孔,高快水泥封闭厚度在3厘米左右,封闭的表面要凹进去3-4厘米,采用电加热,导热油型的KT-CSSII型反应缶,加入特种改性橡胶非固化灌浆材料,加温到220°-250°,并且进行均匀搅拌,倒出高温的特种改性灌浆材料(液化),用螺杆灌浆泵向无管空腔中灌注已经完全液化的特种改性非固化橡胶,相邻的孔出胶后,采用闸阀关闭相邻注浆孔,再进行多次补充灌浆,确保无管空腔、裂缝渗水通道、橡胶止水带的孔隙内全部填满特种耐变形非固化橡胶材料,灌浆再到间隔2-3个的灌浆孔进行灌浆,相当于修复橡胶止水带额功能,此灌浆需要有多年施工经验的技术员和技术工人,设备员一同协作灌浆,因为是高温加热灌浆材料,施工的时候要做好防烫伤的安全防护,如果市政管廊内通风状况不好,不能电加热施工,或设备安装到位以后,电加热施工存在消防安全隐患的情况下,可以采用改性常温橡胶非固化和特种水性环氧胶水复合的材料施工的工艺,沿伸缩缝(诱导缝、变形缝)人工用电镐清理裂缝两侧,凿除污损侧面到原来坚实的基面,稍微扩宽裂缝,深度15-20厘米(根据结构的厚度来调整),宽度5-6厘米,用高压水清理干净浮渣、杂物、以及原来的无效堵漏材料,保持裂缝内干净,用KT-CSS高强速凝双快水泥配合抽管法沿裂缝封闭,采用针孔法灌注聚氨酯类混合液灌浆材料,临时灌浆封闭施工缝内渗漏水,保持槽内干净干燥,采用热吹风烘干表面潮湿气,涂刷改性环氧类界面剂,填塞改性常温橡胶非固化和特种水性环氧胶水复合材料,再用热风机吹,增加密封材料的粘接性能,再采用高快水泥胶泥封闭厚度在3厘米左右,封闭的表面要凹进去3-4厘米,再采用热吹风烘干表面潮湿气,涂刷环氧类界面剂,改性常温橡胶非固化和特种水性环氧胶水复合材料,再用热风机吹,增加密封材料的粘接性能,相当于修复橡胶止水带,此工法施工需要有经验的技术员和技术工人,设备员一同协作灌浆,把水堵住后,再在伸缩缝事先预留的凹进去的表面槽内填塞高触变的聚硫密封胶或高弹性聚氨酯密封胶和橡胶类密封胶,根据现场情况来确定,用铁皮做成“W”槽状,用膨胀螺丝把它固定在施工好的伸缩缝两侧,再用密封膏封闭铁皮槽和衬砌表面的接缝,此施工目的是增强施工缝中材料封闭强度和变形度,最后表面再在伸缩缝(诱导缝、变形缝)表面安装不锈钢的槽钢,起到美观的作用。


特种非固化橡胶的粘结性能和抗变形性能非常优异,可以抗变形300%~400%。采用该材料整治的地下通道和地铁车站的结构,一般都能满足设计单位最初对结构的设计理念和要求。


此材料在常温下是膏状,永远不固化,有自愈合功能,在加热到200°的时候就变成半液体流质状态,流动度和可灌性增加,我们就是利用特种非固化橡胶的这个特殊的物理特性来进行灌浆的。采用了传统的丙凝的灌浆堵漏的施工工艺,再配合上新型的特种非固化灌浆材料,利用特种非固化橡胶的物理特性来加热,高温灌浆的新工艺,采用堵漏的新技术,达到灌浆堵漏的目的。改性常温橡胶非固化和特种水性环氧胶水复合材料,是适应低温或消防严格要求的施工环境下的一种复合型材料。



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