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鐵路隧道堵漏施工綜合技術措施

日期:2018-2-2

西安藍箭卓越防水堵漏科技有限公司

摘要:鐵路運營后,鐵路隧道在載重車輛通過的時候,會給隧道二襯、仰拱和底板帶來很大的震動擾動,同時產生很大的氣流、振動波擾動。因此,在鐵路隧道滲漏水整治施工中必須采用多種設備、多種工藝、多種材料組合的綜合技術措施,才能取得良好的效果。

關鍵詞:抗震動擾動 抗高頻震動氣流波 改性環氧結構膠 改性環氧注漿液 環氧丙烯酸酯注漿液 高強度堵漏抗滲密封膠

前言:鐵路通車運營后,隧道混凝土結構會受到重載列車通過時產生的震動擾動嗎,高頻振動波影響,也使得鐵路隧道的防滲水堵漏技術難度遠遠增大。因此,對此種結構工程的堵漏,應該對材料、設備和工藝進行優質選擇,才能確保混凝土結構在震動擾動環境下的整體堵漏效果。傳統的地下工程防滲水堵漏使用環境是靜態的,鐵路工程若采用傳統方法處理,解決不了根本問題,會重新出現反復滲漏,材料選擇不合理,會造成結構出現隱患。進而陷入反復堵漏的惡性循環。經分析總結,其原因主要是在堵漏材料和施工工藝選擇上,未考慮震動擾動,高頻振動波、極寒氣溫等環境因素。鐵路隧道兩側排水槽長時間不清理造成堵塞引起整個底部大面積存水,正是鐵路隧道冒漿的主要原因之一。

綜上所述,在鐵路隧道混凝土防水堵漏施工中,我們提出了結合化學灌漿新技術,進行堵、排、防、截相結合 剛柔相濟、彈性柔性相結構,因地制宜、綜合整治,采用復合防水法,多到設防的防滲水理念來治理震動擾動環境下的滲漏水的技術方案,隧道防滲水堵漏掉塊防治要有新的材料,更要有嚴謹的施工方案和高端的施工設備,三者結合才能達到預期效果。

材料選擇:

1、密封材料:目前國內外通用的防滲水堵漏密封材料有以下幾種:彈性材料:硅酮膠、聚氨酯膠、聚硫膠等,剛性材料:堵漏靈 、滲透結晶、快干水泥、環氧樹脂等,在具體施工過程中,有的是單一用一種材料,有的是采用“剛柔相濟”組合,無論是哪一種方式,從目前結果看,都不能長時間穩定防止滲漏,時間長短不一的面臨二次、三次維修,不僅加大社會負擔且影響工程質量壽命,要想找出出現這些現象的原因,必須對以上材料進行分析,以便得出正常的結論,利于選擇更好的材料組合及施工工藝:1.硅酮膠:有機硅密封膠具有優異的耐紫外線老化及保持高低溫彈性功能,但他的分子結構官能團,不能長期和水接觸,如果長期和水接觸,會產生水解而導致粘結失敗,產生滲漏,所以該產品不能用在潮濕環境,不適合變形縫、伸縮縫的客觀環境。2.聚氨酯密封膠:聚氨酯同樣具備優異的耐紫外線及高低溫彈性功能以及超強的密封性能,但其特殊的官能團也容易和水產生水解反應,長期接觸潮濕環境會產生粉化及失去粘結性,該產品適合在非潮濕環境下的粘結密封,不適合在經常潮濕的環境下密封。遇水膨脹型聚氨酯發泡膠作為臨時止水注漿材料為后續止水防滲工藝贏得時間具有正面效果,但不能作為長期止水防滲材料使用,否則出現二次滲漏維修的可能性非常高。3.聚硫膠:聚硫密封膠是由多硫化物縮聚而成的合成橡膠,有優異的耐油、耐溶劑、耐酸堿性能,該產品固化以后再潮濕環境下能保持相對穩定的粘結力,,同時具備高低溫狀態下的柔變性能,在國內外防水、防漏工程設計中很多方案采用聚硫密封膠作為主要密封膠,其防水防滲的穩定性在工程上已經得到認可,但由于聚硫密封膠原料的生產過程中產生環境污染問題在過去相當長時間內遭到民間或政府部門的詬病,美國、德國、日本、中國等聚硫原膠工廠要么關閉,要么縮減產量,主要維持軍工使用,導致原材料價格上升,產品成本高,價格昂貴,很多工程設計使用聚硫膠,實際使用的是代用品,并沒有達到設計要求,工程滲漏率高。進入21世紀以來,德國阿克蘇等工廠通過技術改造突破環保瓶頸,生產聚硫膠的污染問題得到解決,其產量已得到提升,能夠滿足市場需求,聚硫膠其獨特的優點作為防水堵漏的一個特殊品種可以選用,但其耐紫外線性能較弱,不能用在曝曬環境和高低頻振動較強的工程單獨使用。4.環氧樹脂膠:該型密封膠從目前的技術現狀看,由于其固化后硬度高,屬于剛性材料一種,它的耐紫外線性能較弱,作為通用防水防滲材料弱點較多,不宜采用,但通過改型后能在潮濕環境或水中固化成型,其較強的粘結力,作為注漿堵漏材料以達到長時間的防滲防漏效果。

綜上分析,得出結論如下:1.每一種材料都有其獨特性能,在一定范圍內使用,2.每一種材料獨自很難滿足高低頻震動的長期防滲防漏功能;

經過大量工程案例及實際施工方案,比照其滲漏結果,我們得出如下結論:在單一材料不能完全滿足實際需要的情況下,必須采用“復合”方法,進行設計防水堵漏材料及施工工藝方案,不能被“剛柔相濟”的傳統思維左右研發思路。

通過比照防滲防漏的兩個充要條件“粘結”和“高低溫柔性”進行梳理:隧道產生滲漏水的原因客觀存在非干凈界面,只要非干凈界面存在,界面粘結失效隨時產生。界面不干凈的具體表現:粉塵、油污、潮濕、微生物、青苔、水泥基面的酸堿度等等,這些因素的存在,推斷出單純依靠化學粘結的方法來達到長期防滲防漏的目的,幾乎不可能。

要想柔性和彈性相結合的產品工藝變成現實,橡膠類材料通過復合應該能滿足基本要求,通過上千次實驗篩選,采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠等具有不同功能的六種橡膠共混方式生產出滿足伸縮縫、變形縫防滲防漏基本要求的專用防水膠泥,把它作為第一道防水密封,其相關技術指標如下:1.低溫零下40度不斷裂、有柔性且與基材粘結牢固。2.高溫90度不流淌,具備高觸變性和自身0.3MP強度。3.潮濕、干燥基面能保持持久粘結力,100%內聚破壞。4.酸堿鹽溶液浸泡后外觀無變化、延伸性大于40MM、質量變化不超過1%.5.自愈性強,6.具備0.8MP以上抗竄水性。7.無溶劑,環保無毒。8.自膨脹率10%左右。由于聚硫膠優異的耐油、耐污染、及固化后在潮濕環境的持久粘結性能,我們選用低模量聚硫密封膠做為伸縮縫、變形縫防滲防漏的第二道密封,這種彈柔相濟雙道密封的工藝設計不僅能承受各種高低頻振動對縫隙的破壞,還能穩定持久防滲防漏。大大降低返修概率,減少維修成本,增加社會效益。

2:結構加固材料

高滲透環氧樹脂加固材料

環氧樹脂加固材料,是一種以環氧樹脂、特殊固化劑以及助劑等材料配制而成的雙組份灌漿材料。由AB兩個組分構成,混合固化形成堅硬高分子聚合物,不含溶劑,不含有害物質,對環境友好,是一種理想的混凝土裂縫修補材料。

產品性能符合JC/T 264-2010《混凝土裂縫修復灌漿樹脂》。

【性能特點】

1)漿液粘度低、可灌性好;

2)固化物強度高、韌性好、收縮率低,可用于修復嚴重破損的砼裂縫;

3)與基材粘接強度高,經灌漿處理后的裂縫不易重新開裂與滲漏;

4)不含溶劑,安全環保;

5)耐化學品性能好,耐大多數有機溶劑、酸、堿、鹽以及有機微生物侵蝕。

3:灌漿材料:

3.1丙烯酸鹽灌漿材料

丙烯酸鹽灌漿材料,是一種以丙烯酸鹽為主劑的灌漿材料.粘度幾乎和水一樣低,可以灌入高粘度灌漿材料不易灌入的細微裂縫,凝固后形成一種具有較高強度、遇水可膨脹、不透水的橡膠狀凝膠體,適用于帷幕灌漿、磚砌工程灌漿、灌漿軟管灌漿等工程。

產品性能符合JC/T 2037-2010《丙烯酸鹽灌漿材料》。

【性能特點】

1)漿液粘度低、滲透性好,可注入細微裂縫;

2)固化體不透水,防滲性能優異;

3)固化體抗擠出能力強,可承受高水壓;

4)固化體在水中具有一定的膨脹能力,防滲止水效果好;

5)耐化學品性能好,耐大多數有機溶劑、酸、堿、鹽以及有機微生物侵蝕;

6)遇水發泡膨脹快,膨脹倍數大,自由發泡時,一般可達到20倍以上;

7)對環境友好,對水質無影響,適用于飲用水工程;

 

3.2變形縫、結構裂縫、伸縮縫專用結構密封膠

伸縮縫專用結構密封膠是一種高性能、低模量、拉移能力為±50%的單組份聚氨酯建筑密封膠,具備抗高壓、耐腐蝕、耐極寒氣候的優異性能,主要針對大的變形縫,施工縫,沉降縫堵漏。

適用范圍

隧道、地下工程的伸縮縫、沉降縫堵漏。

性能特點

彈性、活動量高           不沾染基材               環保產品

防水密封                 無靜電吸塵現象           粘結力極強

耐候性極佳               可長期浸水               抗紫外線性能強

主要技術參數

成分:單組份聚氨酯 施工溫度:-5℃以上

比重:1.2 干結時間:2mm/2h(速干型3.5

收縮量:<5% 顏色:12種標準顏色,加指定顏色

活動量:100%±50% 抗紫外線:強

延伸率:>900%(速干型:45 其他性能:無毒、無味,無靜電,不污染基材

適應溫度:-5--90 庫存時間:24個月

剝離強度:22N/cm 使用年限:10年以上

干結硬度:30Shone A(速干型:45 抗腐蝕:酸、堿、溶劑、柴油、汽油

3.3水泥基高強度水中不分散加固注漿料

該注漿材料無論在靜態還是流水中本品不會被沖散而影響注漿料性能和施工效率。

1)強度高:1-3天抗壓強度可達30-50MPa以上,灌漿后24小時即可緊固螺栓、開機試車。28天強度可達60MPa以上。

2)      具有高自流行:現場加水攪拌即可使用,不需振搗便可填充全部間隙。

3)微膨脹性:灌漿后無收縮,保證設備,螺絲與基材之間緊密接觸

4)冬季施工性:允許在-10℃氣溫下進行室外施工。

5)耐久性:本品屬于無機膠結構材料、使用壽命大于基礎混凝土使用壽命,經200萬次疲勞試驗,50次凍融循環試驗,強度無明顯變化。

3.4改性環氧樹脂注漿料

本品低粘度、低毒、低氣味、低色相,韌性好,特殊的分子結構設計提供了強烈的憎水性,在復雜的低溫帶水環境下施工可靠性極高:極佳的分散性,尤其是添加填料后仍能保證足夠的流動性;有較長的適用期,放熱平穩不爆聚,尤其適合水下灌漿、裂紋修補,水下砂漿、水下建筑結構膠的配制;即使水下施工,優良的分散性人能使混凝土強度提高30%以上。對多種有機或無機建筑材質具有極佳的粘接強度。

 

 

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