蔡佩宏重慶軌道交通(集團)有限公司(401120)
隨著城市軌道交通的快速發(fā)展,地鐵隧道作為軌道交通建設(shè)中的重要構(gòu)筑物,在改善軌道交通線形、連接城市重要區(qū)域、減小軌道交通噪聲污染等方面起著無法替代的重要作用。在隧道運營過程中,滲漏水作為隧道結(jié)構(gòu)的主要病害,已經(jīng)成為軌道交通運營單位亟待解決的重要問題。
滲漏水作為軌道交通隧道內(nèi)的常見病害,除了降低混凝土耐久性外,同時也會增加隧道內(nèi)空氣的含水量,改變隧道內(nèi)的濕度,造成鋼軌、扣件及軌行內(nèi)其他設(shè)施設(shè)備的銹蝕損壞。我國嚴寒地區(qū)冬季滲漏水結(jié)冰,還可能造成冰凌、冰塊砸車,成為影響行車的重要安全隱患。
引起隧道滲漏水的原因較多,從設(shè)計到施工各個階段均可能造成隧道防水失效,導致隧道二襯滲漏[1]。
施工原因是軌道交通滲漏水的主要原因。在施工過程中,施工單位安裝防水板及防水卷材時,未嚴格按照設(shè)計要求施工或施工質(zhì)量控制不嚴,防水設(shè)施破損,造成隧道內(nèi)大范圍的滲漏。
隧道內(nèi)的混凝土多為防滲混凝土,在混凝土拌和、澆筑、振搗過程中,出現(xiàn)了混凝土離析、松散不密實等問題?;蛞蚧炷琉B(yǎng)護、拆模時間控制不到位,混凝土內(nèi)部出現(xiàn)貫通細小裂紋或表層麻面,未能起到有效防滲作用而造成以點、線為主的滲漏水問題,且混凝土長期處于潮濕狀態(tài)。
區(qū)域隧道開挖破壞了地下水由高壓力區(qū)向低壓力區(qū)滲透、補充、排泄的正常滲流場和循環(huán)系統(tǒng),打破了地下水平衡狀態(tài),圍巖內(nèi)的水壓過大,止水帶等排水設(shè)施后期因老化出現(xiàn)滲漏水。
對于大面積滲漏水,應(yīng)將整個滲漏面鑿深10~15cm,封堵滲漏面內(nèi)的滲漏部分,封堵材料一般采用無機堵漏材料。對于施工縫或裂縫滲漏,可沿施工縫或裂縫長度方向剔鑿V字型的溝槽,深10~15 cm,采用與大面積滲漏水相同的方式對滲漏點封堵,待封堵完成且無繼續(xù)滲漏后,表面施防水砂漿抹平溝槽[2]。
注漿堵漏是地鐵隧道常用的施工堵漏技術(shù),常見的施工順序為:確定滲漏水位置→表面清理→沿滲漏點鉆孔→清理鉆孔→在鉆孔內(nèi)埋設(shè)注漿針頭→封縫→使用高壓注漿機注漿→剔除注漿針頭,修復針孔→施作防水保護層。
對于水平裂縫的滲漏水,注漿順序應(yīng)為一端至另一端,順序注漿;對于豎向裂縫的滲漏水,注漿順序應(yīng)由高至低。軌道交通注漿堵漏作業(yè)應(yīng)按照先小后大、先高后低的原則順序施工,單孔注漿量以最終的注漿壓力為準。
如滲漏水較多,施工時間受軌道交通運營時段的影響,不宜采用注漿堵漏等方式整治滲漏水時,可采用鉆孔集中引排、通過軟管或接水盒等方式將水引流至排水溝內(nèi)。對于顆粒易流失的圍巖,不宜采用集中疏導排水。
軌道交通隧道內(nèi)的堵漏材料可分為無機類材料及高分子類材料。無機類材料以堵漏材料為主,遇水后凝結(jié)為固體形成剛性堵漏材料封堵裂縫及空隙,能夠起到迅速、高效的止水效果。無機類材料仍然存在黏結(jié)強度底,內(nèi)部不密實易形成空隙,水壓過大堵漏效果差等缺點。高分子堵漏材料多為單組分發(fā)泡聚氨酯,遇水能夠迅速反應(yīng),自身體積膨脹,起到止水效果,但性能受滲漏部位水量影響較大,水量較大時發(fā)泡體密度低,力學性能和黏結(jié)性能較差;水量少時則出現(xiàn)局部不固化的情況,且發(fā)泡體自身抗?jié)B性能較差,地下水易從發(fā)泡體或發(fā)泡體與混凝土黏結(jié)處滲出。
目前市面上使用的堵漏材料較多,堵漏防水材料使用不當易造成新的隧道病害,且堵漏效果較差,需進行二次堵漏。如變形縫處采用剛性堵漏材料防水堵漏時,結(jié)構(gòu)變形易引起堵漏材料開裂,防水失效,影響結(jié)構(gòu)正常變形。采用聚氨酯處理仰拱滲水時,發(fā)泡聚氨酯體積膨脹過大,注漿量過大,部分聚氨酯未及時與水反應(yīng),后期遇水后繼續(xù)反應(yīng),體積膨脹導致道床開裂、上拱,影響軌道交通運營安全[3]。
軌道交通防水堵漏應(yīng)選用合理的工藝整治隧道滲漏水,施工工藝應(yīng)重點考慮滲漏水的面積、滲漏水量、病害程度等綜合因素,根據(jù)實際情況合理采用鑿槽封閉、注漿堵漏及集中引排等方式。實際施工過程中,仍然存在堵漏方式單一、施工方式不合理等情況。如松散地層,巖土顆粒易流失,仍采用集中引排的方式處理滲漏水,會造成圍巖承載力降低、水土流失圍巖空洞等問題。除此之外,施工質(zhì)量把控不嚴、施工人員未按要求施工,如注漿壓力不滿足設(shè)計要求,注漿針頭埋設(shè)間距過大,均可能造成堵漏效果不理想的問題。
軌道交通隧道穿越城市各中心,地質(zhì)條件復雜,雖然隧道防水堵漏技術(shù)發(fā)展多年,施工技術(shù)較以往有較大的提高,但滲漏水的整治效果仍不夠理想,復漏等情況仍然較多。堵漏材料還需在耐久性、提高自身承載力等方面進行深入研究,針對軌道交通的滲漏水,施工時間受運營影響,還需結(jié)合工程實踐,繼續(xù)優(yōu)化防水堵漏工藝,總結(jié)滲漏水整治存在的問題,彌補材料及工藝上的不足,采用適當?shù)姆绞骄C合治理軌道交通隧道滲漏水問題,保障運營安全。