淺談隧道襯砌裂縫及滲漏水的施工處治技術

周特

（中交瑞通路橋養護科技有限公司陜西 西安 710065）

淺談隧道襯砌裂縫及滲漏水的施工處治技術

周特

（中交瑞通路橋養護科技有限公司陜西 西安 710065）

隧道內襯砌裂縫及滲漏水缺陷，是隧道常見病害，其直接影響著隧道的運營安全和質量。本文結合杭長高速公路10余座隧道施工實例，分析了隧道襯砌裂縫產生的原因，闡述了二襯混凝土裂縫及滲漏水處理的施工技術措施、施工工藝等，可為類似的隧道病害養護施工提供參考和借鑒。

高速公路隧道；襯砌裂縫；滲漏水；施工處治

引言

杭長高速公路南起杭州紫金港收費所，北至長興泗安樞紐，連接申蘇浙皖高速，全長86.78km。2014年檢測發現，杭長高速公路10座隧道均存在不同程度的病害，表現為隧道襯砌縱向裂縫、環向裂縫，個別節段出現貫通裂縫，檢修道局部存在破損等現象。為增強結構安全性和耐久性，確保隧道的運營安全，2015年開始正式綜合治理隧道內存在的病害。

1 病害成因分析

經過對杭長高速公路內的10座隧道檢測調查，共發現裂縫7435.8m，其中存在鹽析、滲水現象的共35處。隧道洞身襯砌裂縫分布密度較小，以施工縫環向開裂為主，少量縱向、網狀裂縫也主要分布在隧道邊墻部位。主要有以下幾方面原因：

（1）環向裂縫：主要是混凝土受剪切作用與基礎不均勻沉降造成的。混凝土受剪切作用開裂是由于隧道不同斷面受圍巖壓力不同，造成混凝土局部產生環向裂縫。基礎不均勻沉降的主要原因是隧道工程地質條件較差。施工質量控制及混凝土養護不規范，也是造成環向裂縫產生的原因。環向裂縫目前對隧道結構安全暫無大的影響，但對隧道襯砌長期使用壽命有一定影響。

（2）縱向裂縫：在隧道工程地質條件差地段，隧道圍巖壓力較大。隧道營運期間，局部圍巖變形仍在繼續發生，易造成隧道局部脫空從而導致圍巖豎向壓力重新分布，在側壓力的作用下，襯砌側部混凝土易產生縱向裂縫。

（3）接茬縫：接茬縫（施工縫）與施工階段間斷關系很大。由于機械故障、停電等原因導致混凝土初凝時間少于混凝土澆筑中斷時間，但是在澆筑混凝土前，沒有處理原有的混凝土表面的鑿毛，或者沒有用水洗刷干凈鑿毛，也沒有澆筑水泥砂漿墊層，卻仍然澆筑混凝土，導致新舊混凝土接茬間產生裂縫[1]。

2 隧道病害處治方案

2.1 隧道裂縫補強

根據隧道病害情況，隧道襯砌存在縱向、環向及斜向裂縫，通過裂縫修補可以封閉裂縫，防止混凝土保護層的碳化和有害離子對鋼筋混凝土的腐蝕，增加襯砌承載能力和延長結構使用年限，同時改善結構外觀。對于不滲水的裂縫，采取以下原則進行補強：

（1）對于裂縫寬度≤0.3mm的，對裂縫直接進行封閉處理；

（2）對于裂縫寬度＞0.3mm的，對裂縫封閉后，灌注裂縫修補膠進行結構補強。

2.2 隧道滲漏水處理

對于滲漏水裂縫，本次隧道處治原則：在不破壞原有設計的防排水設施的條件下，“以引排為主，排堵結合”的原則對滲漏水病害進行綜合處治。

（1）對滲漏水較嚴重的施工縫、變形縫部位，采用鑿槽埋管引排的方式進行處治。在滲漏水縫處采用機械切槽埋管方式將滲漏水引至排水溝[2]。

（2）對隧道滲漏水量較小，水流分散，不利于引排的隧道裂縫及個別出水點，采用鑿槽直接封堵的方式進行處治。

（3）對隧道滲漏水量較小，滲漏面積較大的區域主要采用“封堵為主”的原則，即在襯砌表面采用1.2cm厚水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

3 隧道襯砌裂縫施工處治技術

3.1 裂縫封閉施工

對于裂縫寬度≤0.3mm的裂縫采用環氧樹脂類或改性環氧膠泥對裂縫表面進行封閉。

裂縫封閉前，必須將裂縫兩側范圍內的灰塵、浮漿處理干凈，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周圍的油污，清洗時應注意不要將裂縫堵塞。

裂縫封閉時，從上至下沿裂縫涂抹封縫膠，涂抹寬度為5cm，涂刷應盡量沿縫順直涂刷，保證處理后的表面美觀。

3.2 裂縫注膠施工

（1）對于裂縫寬度＞0.3mm的情況，采用環氧樹脂類膠對裂縫進行灌注。

（2）在裂縫表面進行騎縫鉆孔，作為注膠導向孔。沿裂縫走向鉆孔，孔距30～40cm。

（3）所有孔眼必須吹洗干凈，不讓灰渣阻塞，之后將裂縫兩側范圍內的灰塵、浮漿處理干凈，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周圍的油污，清洗時應注意不要將裂縫堵塞。

（4）粘貼注膠嘴底座的雜物必須用丙酮擦洗干凈，然后將環氧膠類泥均勻的抹在底座周圍，厚度1～2mm，與孔眼對準粘貼在裂縫上。注膠嘴的間距根據縫長及裂縫的寬度以30～40cm為宜，一般寬縫可稀，窄縫宜密，每一道裂縫至少須各有一個進漿孔和排氣孔。注膠孔眼必須對中保證導流暢通，注膠嘴應粘貼牢靠，四周抹成魚脊狀進行封閉。施工工藝見圖1。

圖1 安裝注膠底座示意圖

（5）裂縫封閉帶硬化后，需進行壓氣試驗，以檢查封閉帶是否封嚴。壓氣試驗對于環、斜向縫可從下向上進行，水平向縫由低端往高端進行。若有漏氣部位，則對漏氣部位應再次封閉。

（6）灌注裂縫采用氣壓灌注法，壓漿罐與注膠嘴用聚氯乙烯高壓透明管相連接，連接要嚴密。在注膠過程中應注意控制壓力，裂縫寬度較大的，如果進漿通暢時，壓力宜控制在0.1MPa以內，一些振搗不密實的混凝土注入量甚至是理論量的數倍[3]。施工工藝見圖2。

圖2 封閉注漿示意圖

（7）對于已注膠完的裂縫，待膠液聚合固化后將注膠嘴一一拆除，并將粘貼注膠嘴處用環氧樹脂類或改性環氧砂漿類材料抹平，確保封閉嚴實（見圖3～4）。

（8）注膠工作完畢后，用丙酮沖洗管路及工具，以備下次使用。

3.3 隧道滲漏水處理

圖3 裂縫封閉斷面示意圖

圖4 裂縫注膠斷面示意圖

（1）對于裂縫滲漏水的情況，將待施工的滲漏水裂縫周圍混凝土表面清洗干凈，除去原表面涂層及其它外來物，并鏟除疏松、空鼓和蜂窩結構，使表面徹底浸透，但要除去積水和明水。

（2）對滲漏水較嚴重的施工縫、變形縫部位，采用鑿槽埋管引排的方式進行處治。在滲漏水縫處采用機械切槽埋管（半剖φ110聚氯乙烯管）方式將滲漏水引至排水溝，鑿槽須有足夠的寬度和深度，埋管須完全嵌入。槽鑿好后，在槽中每3m間距鉆φ57mm的泄水孔，泄水孔內放置TS-50軟式透水管。在槽內安裝半剖φ110聚氯乙烯管，采用U型卡及膨脹螺絲固定，間距50cm。在聚氯乙烯管外部涂刷E380封邊膠，外敷遇水膨脹膩子條（30mm×50mm），然后充填M10防水膨脹水泥砂漿封堵。待砂漿具有一定強度后，在砂漿處沿裂縫方向割縫，供其變形之用。最后在襯砌表面采用水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

圖5 襯砌滲漏水處治斷面圖

（3）在滲漏水嚴重的縱向、斜向、環向裂縫部位，采用鑿槽引排的方式進行處治。在嚴重滲漏水處采用機械切槽將滲漏水引至就近施工縫，與其聯合處治，從施工縫處鑿槽埋管將水引排至路基排水邊溝內。槽內安裝φ50軟式透水管，外敷遇水膨脹膩子條（30mm×50mm），外部涂刷1cm厚遇水膨脹密封膠堵水，在砂漿與原二次襯砌混凝土交界處涂刷E200界面膠，然后在鑿槽內充填M10防水膨脹水泥砂漿。最后在襯砌表面采用水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

圖6 滲漏水處治施工工藝圖

（4）對隧道滲漏水量較小，水流分散，不利于引排的隧道裂縫及個別出水點，采用鑿槽直接封堵的方式進行處治。鑿開原二次襯砌后，底部涂刷1cm厚遇水膨脹密封膠堵水，在砂漿與原二次襯砌混凝土交界處涂刷E200界面膠，然后在槽內充填M10防水膨脹水泥砂漿。最后在襯砌表面采用水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

（5）對隧道滲漏水量較小，滲漏面積較大的區域主要采用“封堵為主”的原則，即在襯砌表面采用1.2cm厚水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

（6）排水槽應安排排水溝，不應只作到溝蓋板面[5]。

4 施工注意事項

（1）施工過程應精細施工，加強對襯砌結構的觀察，如有異常及時查明原因才可繼續施工，避免對襯砌造成損傷。

（2）膠黏劑儲存與使用過程中應按材料使用說明，做好防火措施，禁止使用明火或攜帶火種接近。注意現場施工多通風，防止粉塵落入眼睛或者被吸入粉塵[4]。

（3）在隧道治理施工前應先在滲漏水最嚴重的地方作試驗，試驗結果達到產品使用預期的效果后方可全隧道使用。

（4）鑿槽埋管處治裂縫滲漏水時，半圓管應固定牢靠，槽內填充材料應填充密實。

（5）襯砌上鉆孔時應精細作業，盡量減小對襯砌的破壞。

（6）治理完成后，應進行適當結構狀況觀測工作，通過觀測裂縫、滲漏水、襯砌剝落等特征變化，及時反饋信息以采用必要措施，保證結構安全。

5 結束語

（1）對于裂縫寬度≤0.3mm的，采用環氧樹脂類或改性環氧膠泥對裂縫直接進行封閉處理；對于裂縫寬度＞0.3mm的，對裂縫封閉后，灌注裂縫修補膠進行結構補強。滲漏水嚴重和帶有承壓水的漏水點的區域利用鑿槽埋管的措施引排處理。

（2）施工的關鍵是工程質量。杭長高速公路作為連接杭州至長興的專線，交通流量巨大，所以對區段施工的安全、質量等要求十分嚴格。通過杭長高速公路隧道襯砌裂縫及滲漏的病害處治，有效解決了杭長高速公路隧道襯砌裂縫及滲漏危害，為同類工程提供成功案例，獲取了寶貴經驗。

[1]羅瓊，鄒翀，李治國，等.圓梁山隧道襯砌裂縫及滲漏水治理技術[J].現代隧道技術，2004，41（5）：52～57，64.

[2]黃新社.隧道襯砌裂縫及滲漏水治理技術[J].隧道建設，2006，26（3）：32～35，39.

[3]郭建國，李固華.隧道襯砌裂縫和滲漏的成因、預防及治理[J].鐵道建筑，2003（1）：23～25.

[4]胡建華，鄒金杰.西南某公路隧道襯砌裂縫成因分析及治理方案[J].中外公路，2009，29（3）：146～148.

[5]豐權章，董曉明，張素磊.公路隧道襯砌裂縫成因及其防治措施研究[J].公路交通科技：應用技術版，2010（8）：257～258.

U457.2

A

1004-7344（2016）16-0122-02

2016-5-20

周特（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事路橋養護施工工作。