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隧道堵漏

铁路隧道堵漏施工综合技术措施

日期:2018-2-2

西安蓝箭卓越防水堵漏科技有限公司

摘要:铁路运营后,铁路隧道在载重车辆通过的时候,会给隧道二衬、仰拱和底板带来很大的震动扰动,同时产生很大的气流、振动波扰动。因此,在铁路隧道渗漏水整治施工中必须采用多种设备、多种工艺、多种材料组合的综合技术措施,才能取得良好的效果。

关键词:抗震动扰动 抗高频震动气流波 改性环氧结构胶 改性环氧注浆液 环氧丙烯酸酯注浆液 高强度堵漏抗渗密封胶

前言:铁路通车运营后,隧道混凝土结构会受到重载列车通过时产生的震动扰动吗,高频振动波影响,也使得铁路隧道的防渗水堵漏技术难度远远增大。因此,对此种结构工程的堵漏,应该对材料、设备和工艺进行优质选择,才能确保混凝土结构在震动扰动环境下的整体堵漏效果。传统的地下工程防渗水堵漏使用环境是静态的,铁路工程若采用传统方法处理,解决不了根本问题,会重新出现反复渗漏,材料选择不合理,会造成结构出现隐患。进而陷入反复堵漏的恶性循环。经分析总结,其原因主要是在堵漏材料和施工工艺选择上,未考虑震动扰动,高频振动波、极寒气温等环境因素。铁路隧道两侧排水槽长时间不清理造成堵塞引起整个底部大面积存水,正是铁路隧道冒浆的主要原因之一。

综上所述,在铁路隧道混凝土防水堵漏施工中,我们提出了结合化学灌浆新技术,进行堵、排、防、截相结合 刚柔相济、弹性柔性相结构,因地制宜、综合整治,采用复合防水法,多到设防的防渗水理念来治理震动扰动环境下的渗漏水的技术方案,隧道防渗水堵漏掉块防治要有新的材料,更要有严谨的施工方案和高端的施工设备,三者结合才能达到预期效果。

材料选择:

1、密封材料:目前国内外通用的防渗水堵漏密封材料有以下几种:弹性材料:硅酮胶、聚氨酯胶、聚硫胶等,刚性材料:堵漏灵 、渗透结晶、快干水泥、环氧树脂等,在具体施工过程中,有的是单一用一种材料,有的是采用“刚柔相济”组合,无论是哪一种方式,从目前结果看,都不能长时间稳定防止渗漏,时间长短不一的面临二次、三次维修,不仅加大社会负担且影响工程质量寿命,要想找出出现这些现象的原因,必须对以上材料进行分析,以便得出正常的结论,利于选择更好的材料组合及施工工艺:1.硅酮胶:有机硅密封胶具有优异的耐紫外线老化及保持高低温弹性功能,但他的分子结构官能团,不能长期和水接触,如果长期和水接触,会产生水解而导致粘结失败,产生渗漏,所以该产品不能用在潮湿环境,不适合变形缝、伸缩缝的客观环境。2.聚氨酯密封胶:聚氨酯同样具备优异的耐紫外线及高低温弹性功能以及超强的密封性能,但其特殊的官能团也容易和水产生水解反应,长期接触潮湿环境会产生粉化及失去粘结性,该产品适合在非潮湿环境下的粘结密封,不适合在经常潮湿的环境下密封。遇水膨胀型聚氨酯发泡胶作为临时止水注浆材料为后续止水防渗工艺赢得时间具有正面效果,但不能作为长期止水防渗材料使用,否则出现二次渗漏维修的可能性非常高。3.聚硫胶:聚硫密封胶是由多硫化物缩聚而成的合成橡胶,有优异的耐油、耐溶剂、耐酸碱性能,该产品固化以后再潮湿环境下能保持相对稳定的粘结力,,同时具备高低温状态下的柔变性能,在国内外防水、防漏工程设计中很多方案采用聚硫密封胶作为主要密封胶,其防水防渗的稳定性在工程上已经得到认可,但由于聚硫密封胶原料的生产过程中产生环境污染问题在过去相当长时间内遭到民间或政府部门的诟病,美国、德国、日本、中国等聚硫原胶工厂要么关闭,要么缩减产量,主要维持军工使用,导致原材料价格上升,产品成本高,价格昂贵,很多工程设计使用聚硫胶,实际使用的是代用品,并没有达到设计要求,工程渗漏率高。进入21世纪以来,德国阿克苏等工厂通过技术改造突破环保瓶颈,生产聚硫胶的污染问题得到解决,其产量已得到提升,能够满足市场需求,聚硫胶其独特的优点作为防水堵漏的一个特殊品种可以选用,但其耐紫外线性能较弱,不能用在曝晒环境和高低频振动较强的工程单独使用。4.环氧树脂胶:该型密封胶从目前的技术现状看,由于其固化后硬度高,属于刚性材料一种,它的耐紫外线性能较弱,作为通用防水防渗材料弱点较多,不宜采用,但通过改型后能在潮湿环境或水中固化成型,其较强的粘结力,作为注浆堵漏材料以达到长时间的防渗防漏效果。

综上分析,得出结论如下:1.每一种材料都有其独特性能,在一定范围内使用,2.每一种材料独自很难满足高低频震动的长期防渗防漏功能;

经过大量工程案例及实际施工方案,比照其渗漏结果,我们得出如下结论:在单一材料不能完全满足实际需要的情况下,必须采用“复合”方法,进行设计防水堵漏材料及施工工艺方案,不能被“刚柔相济”的传统思维左右研发思路。

通过比照防渗防漏的两个充要条件“粘结”和“高低温柔性”进行梳理:隧道产生渗漏水的原因客观存在非干净界面,只要非干净界面存在,界面粘结失效随时产生。界面不干净的具体表现:粉尘、油污、潮湿、微生物、青苔、水泥基面的酸碱度等等,这些因素的存在,推断出单纯依靠化学粘结的方法来达到长期防渗防漏的目的,几乎不可能。

要想柔性和弹性相结合的产品工艺变成现实,橡胶类材料通过复合应该能满足基本要求,通过上千次实验筛选,采用丁晴橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等具有不同功能的六种橡胶共混方式生产出满足伸缩缝、变形缝防渗防漏基本要求的专用防水胶泥,把它作为第一道防水密封,其相关技术指标如下:1.低温零下40度不断裂、有柔性且与基材粘结牢固。2.高温90度不流淌,具备高触变性和自身0.3MP强度。3.潮湿、干燥基面能保持持久粘结力,100%内聚破坏。4.酸碱盐溶液浸泡后外观无变化、延伸性大于40MM、质量变化不超过1%.5.自愈性强,6.具备0.8MP以上抗窜水性。7.无溶剂,环保无毒。8.自膨胀率10%左右。由于聚硫胶优异的耐油、耐污染、及固化后在潮湿环境的持久粘结性能,我们选用低模量聚硫密封胶做为伸缩缝、变形缝防渗防漏的第二道密封,这种弹柔相济双道密封的工艺设计不仅能承受各种高低频振动对缝隙的破坏,还能稳定持久防渗防漏。大大降低返修概率,减少维修成本,增加社会效益。

2:结构加固材料

高渗透环氧树脂加固材料

环氧树脂加固材料,是一种以环氧树脂、特殊固化剂以及助剂等材料配制而成的双组份灌浆材料。由AB两个组分构成,混合固化形成坚硬高分子聚合物,不含溶剂,不含有害物质,对环境友好,是一种理想的混凝土裂缝修补材料。

产品性能符合JC/T 264-2010《混凝土裂缝修复灌浆树脂》。

【性能特点】

1)浆液粘度低、可灌性好;

2)固化物强度高、韧性好、收缩率低,可用于修复严重破损的砼裂缝;

3)与基材粘接强度高,经灌浆处理后的裂缝不易重新开裂与渗漏;

4)不含溶剂,安全环保;

5)耐化学品性能好,耐大多数有机溶剂、酸、碱、盐以及有机微生物侵蚀。

3:灌浆材料:

3.1丙烯酸盐灌浆材料

丙烯酸盐灌浆材料,是一种以丙烯酸盐为主剂的灌浆材料.粘度几乎和水一样低,可以灌入高粘度灌浆材料不易灌入的细微裂缝,凝固后形成一种具有较高强度、遇水可膨胀、不透水的橡胶状凝胶体,适用于帷幕灌浆、砖砌工程灌浆、灌浆软管灌浆等工程。

产品性能符合JC/T 2037-2010《丙烯酸盐灌浆材料》。

【性能特点】

1)浆液粘度低、渗透性好,可注入细微裂缝;

2)固化体不透水,防渗性能优异;

3)固化体抗挤出能力强,可承受高水压;

4)固化体在水中具有一定的膨胀能力,防渗止水效果好;

5)耐化学品性能好,耐大多数有机溶剂、酸、碱、盐以及有机微生物侵蚀;

6)遇水发泡膨胀快,膨胀倍数大,自由发泡时,一般可达到20倍以上;

7)对环境友好,对水质无影响,适用于饮用水工程;

 

3.2变形缝、结构裂缝、伸缩缝专用结构密封胶

伸缩缝专用结构密封胶是一种高性能、低模量、拉移能力为±50%的单组份聚氨酯建筑密封胶,具备抗高压、耐腐蚀、耐极寒气候的优异性能,主要针对大的变形缝,施工缝,沉降缝堵漏。

适用范围

隧道、地下工程的伸缩缝、沉降缝堵漏。

性能特点

弹性、活动量高           不沾染基材               环保产品

防水密封                 无静电吸尘现象           粘结力极强

耐候性极佳               可长期浸水               抗紫外线性能强

主要技术参数

成分:单组份聚氨酯 施工温度:-5℃以上

比重:1.2 干结时间:2mm/2h(速干型3.5

收缩量:<5% 颜色:12种标准颜色,加指定颜色

活动量:100%±50% 抗紫外线:强

延伸率:>900%(速干型:45 其他性能:无毒、无味,无静电,不污染基材

适应温度:-5--90 库存时间:24个月

剥离强度:22N/cm 使用年限:10年以上

干结硬度:30Shone A(速干型:45 抗腐蚀:酸、碱、溶剂、柴油、汽油

3.3水泥基高强度水中不分散加固注浆料

该注浆材料无论在静态还是流水中本品不会被冲散而影响注浆料性能和施工效率。

1)强度高:1-3天抗压强度可达30-50MPa以上,灌浆后24小时即可紧固螺栓、开机试车。28天强度可达60MPa以上。

2)      具有高自流行:现场加水搅拌即可使用,不需振捣便可填充全部间隙。

3)微膨胀性:灌浆后无收缩,保证设备,螺丝与基材之间紧密接触

4)冬季施工性:允许在-10℃气温下进行室外施工。

5)耐久性:本品属于无机胶结构材料、使用寿命大于基础混凝土使用寿命,经200万次疲劳试验,50次冻融循环试验,强度无明显变化。

3.4改性环氧树脂注浆料

本品低粘度、低毒、低气味、低色相,韧性好,特殊的分子结构设计提供了强烈的憎水性,在复杂的低温带水环境下施工可靠性极高:极佳的分散性,尤其是添加填料后仍能保证足够的流动性;有较长的适用期,放热平稳不爆聚,尤其适合水下灌浆、裂纹修补,水下砂浆、水下建筑结构胶的配制;即使水下施工,优良的分散性人能使混凝土强度提高30%以上。对多种有机或无机建筑材质具有极佳的粘接强度。