對隧道大修設(shè)計工作的一些經(jīng)驗小結(jié)
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陳笠泰
(上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院，上海200125)
摘要：對于上海3條隧道的大修T程巾所涉及結(jié)構(gòu)滲漏進(jìn)行統(tǒng)計，初步分析造成滲漏的主要原因。同時介紹滲漏治理的部分常用材料及性能，針對不同滲漏情況及部位，合理選用適宜材料以及治理辦法。
關(guān)鍵詞：隧道滲漏；裂縫成因分析；注漿止水材料
中圖分類號：U457.2 文章編號：1004-4655( 2016) 02-0084-03
在2013至2014年期間，通過對上海復(fù)興路隧道、上海外環(huán)隧道及上海仙霞西路地道綜合整治，著重研究滲漏水治理情況及取得的成果。
一般大型隧道的結(jié)構(gòu)使用年限均為100 a，但在隧道投入使用后，通常會出現(xiàn)不同程度的滲漏水現(xiàn)象。通過對3條隧道的滲漏現(xiàn)象統(tǒng)計及分析，產(chǎn)生滲漏水的原因往往不是單一的，而是各種因素綜合作用的結(jié)果。本文主要分析施工期間結(jié)構(gòu)防水施工質(zhì)量、施工期間的混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量以及后期縱向不均勻沉降的原因。
1復(fù)興路隧道滲漏水治理
1.1復(fù)興路隧道滲漏水普查統(tǒng)計及成因分析
復(fù)興路隧道滲漏點集中分布于FX南下250～FX南下540（見表1），且均為路面滲水，滲漏點大部分呈點狀分布（見圖1）。此段為隧道岸邊暗埋段，采用自重抗浮，底板位于5層土中，遇夾層。
考慮到隧道出現(xiàn)滲漏段的側(cè)墻及頂板均無明顯滲漏現(xiàn)象，初步認(rèn)為復(fù)興路隧道路面滲水主要是施工過程中底板預(yù)留的泄水孔后期封堵質(zhì)量不佳引起。
1 2復(fù)興路隧道滲漏水治理辦法及結(jié)果
復(fù)興路隧道滲漏屬貫穿結(jié)構(gòu)縫（非變形縫）處滲漏，采用注漿止水處理。注漿時先打孔灌注油溶性聚氨酯漿液進(jìn)行前期止水堵漏，達(dá)到止水目的后，再灌注親水性環(huán)氧漿液。
環(huán)氧樹脂用于補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有較高的抗壓強(qiáng)度、黏結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B能力。但其在流水情況下黏結(jié)強(qiáng)度明顯降低，甚至有被沖走的可能。同時其韌性較差，作為開展中裂縫的處理措施被2次破壞的可能較高。聚氨酯樹脂灌漿堵水材料補(bǔ)強(qiáng)功能遜于環(huán)氧樹脂，但使用得當(dāng)也有良好的耐久性。雖然抗壓強(qiáng)度較低，但在潮濕條件下，有非�；钴S的反應(yīng)。復(fù)興路隧道大修采用分期注漿，充分利用兩者的特性進(jìn)行滲漏治理。
復(fù)興路隧道大修于2015年竣工驗收，治理后路面至今未出現(xiàn)滲漏水情況。2外環(huán)隧道滲漏水治理
2.1外環(huán)隧道滲漏水普查統(tǒng)計及成因分析
外環(huán)大修項目劃定堵漏范圍為沉管段隧道非變形縫處，未收集明挖段滲漏情況資料。實地踏勘后發(fā)現(xiàn)，外環(huán)隧道集中于一處樁號附近出現(xiàn)多個滲漏點，相互有連接關(guān)系（見表2），且滲漏點存在發(fā)展趨勢（見圖2）。表2僅列出部分亟需治理的滲漏點，外環(huán)實際存在大量的滲漏點，滲漏點分布相對集中且存在發(fā)展趨勢，主要是不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)開裂。
2.2外環(huán)隧道滲漏水治理辦法及結(jié)果
外環(huán)采用的堵漏方案是灌注高分子聚氨酯漿液進(jìn)行前期止水堵漏，達(dá)到止水目的后，再灌注橡化瀝青非固化漿液，第2次灌注橡化瀝青非固化漿液的鉆孔深度不小于混凝土結(jié)構(gòu)厚度的1/3。
橡化瀝青非固化材料的最大特點是具有自我修復(fù)性、自閉性，這種材料會自動流動修復(fù)結(jié)構(gòu)滲漏裂縫。由于其永不固化，韌性極佳，能自我適應(yīng)反復(fù)變形。使用期限及修復(fù)施工難度上均存在一定優(yōu)勢，由于其固體特性，在細(xì)微貫穿縫中注入存在一定困難�？紤]到外環(huán)隧道滲漏情況嚴(yán)重，滲漏點有互相連接關(guān)系，采用橡化瀝青可充分利用其自我修復(fù)性。
外環(huán)隧道大修為應(yīng)急處置，2013年竣工，目的是在2016年外環(huán)隧道大修前對部分亟需整治的部分進(jìn)行治理。經(jīng)治理后的嚴(yán)重滲漏點均不再滲漏，但有部分未處理滲漏點有發(fā)展趨勢。目前外環(huán)隧道將進(jìn)行徹底大修整治。
3仙霞西路地道滲漏水治理
3.1仙霞西路地道滲漏水普查統(tǒng)計及成因分析
仙霞西路地道的滲漏基本集中于工作井。管線通道、安全通道以及結(jié)構(gòu)變形縫（見表1）。作為一條通車僅2年的地道（治理前），仙霞西路地道的滲漏情況較為嚴(yán)重，在地道明挖暗埋段的管線通道及安全通道頂?shù)装迦�存在滲漏情況。仙霞西路地道在建設(shè)過程中，工程施工進(jìn)度一再壓縮，在結(jié)構(gòu)變形縫以及施工縫處，澆筑振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)等措施較難保證，給地道結(jié)構(gòu)遺留一定隱患，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)。
3.2仙霞西路地道滲漏水治理辦法
仙霞西路地道滲漏治理分為變形縫滲漏及結(jié)構(gòu)貫穿裂縫滲漏兩部分。仙霞西路地道底板變形縫示意圖見圖3。
1)變形縫滲漏情況及治理辦法。仙霞西路地道滲漏有可能外貼式橡膠止水帶錯位造成縫隙，但中埋式鋼邊橡膠止水帶被完全撕裂的可能性不大，主要是結(jié)構(gòu)不均勻沉降引起止水帶與混凝土的連接出現(xiàn)縫隙導(dǎo)致變形縫滲漏。在前期混凝土澆筑中存在隱患，充分振搗存在困難。
考慮到變形縫的實際情況，需用有一定韌性及伸展性的材料進(jìn)行封堵，然后在內(nèi)部加裝物理止水帶，以滿足地下結(jié)構(gòu)防水規(guī)范要求。仙霞西路地道在變形縫處采用堵漏方案為“注聚氨酯漿液+內(nèi)部開槽安裝阿拉丁止水帶”。
2)結(jié)構(gòu)貫穿裂縫滲漏治理辦法。結(jié)構(gòu)貫穿裂縫采用注入聚氨酯材料的做法，以兩側(cè)打斜孔注入材料達(dá)到止水目的。結(jié)合采用親水性及斥水性聚氨酯混用的方式進(jìn)行止水。
仙霞西路地道綜合整治工程正在進(jìn)行中。4隧道滲漏水治理注漿材料
除環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、橡化瀝青非固化漿液外，常用的材料尚有丙烯酰胺與丙烯酸鹽灌漿材料。其材料強(qiáng)度低，滲透性強(qiáng)，對細(xì)小不開展裂縫的注漿堵漏十分實用，但傳統(tǒng)丙烯酰胺材料具有一定毒性，丙烯酸鹽材料在缺水環(huán)境下會干縮。注漿材料適用情況一覽表見表4。
實際滲漏情況十分復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)實際情況因地制宜，考慮施工溫度、施工時間、施工難度等實際因素選擇并制訂合理可行的注漿堵漏方案。
5結(jié)語
對于隧道滲漏水，從3條隧道來看，主要成因分別是：底板泄水孔處理不佳，隧道縱向不均勻沉降，混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量不佳。結(jié)構(gòu)防水問題，應(yīng)貫徹以防為主的概念。在施工及設(shè)計過程中，除需特別注意容易出現(xiàn)滲漏的節(jié)點外，還要使工程的防水質(zhì)量過硬，重視防水施工，控制混凝土澆筑、樁基、圍護(hù)等各方面的工程質(zhì)量，這樣才能真正做好防水。
在隧道滲漏水治理方面，需要按實際情況，提出具體措施，進(jìn)一步研究滲漏水隨溫度、氣候、時間變化的相關(guān)情況，選擇最適合的施工工藝、材料及施工時間。
