[发明专利]一种隧道衬砌结构修复时防水层重塑的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体地说，涉及一种隧道衬砌结构修复时防水层重塑的施工方法。

背景技术

既有隧道防水层破坏时，根据不同的情况一般可选用埋暗管引流、拆除二次衬砌混凝土重建等处理。埋管引流具有简单便捷，对结构破坏小，一般适用于对小股水流进行治理。拆除重建工序繁多、工作量大，对结构有较大的损坏，主要适用于渗漏严重，衬砌混凝土已经损毁的集中段采用。在工程实际中，如果渗漏现象分布广泛，而衬砌混凝土仍具有良好的支承能力时，将难于选择合适的防排水系统修复办法。

我国早期修建的隧道多采用矿山法开挖，筑模施做整体式混凝土衬砌，防排水系统不尽完善，并因为衬砌混凝土抗渗性和强度均较低，所以隧道渗漏普遍，素有“十洞九漏”之说。对这些隧道整治修复工作所面临的一个最大难题是隧道防排水系统的重塑。对少数受损严重的隧道和集中段可以在完全拆除既有受损衬砌并重建防排水系统的方法进行整治修复，绝大多数情况是在既有隧道衬砌混凝土的外部喷射混凝土进行加固补强处理，其处理整治的重点在衬砌结构力学强度上的增强。受喷射混凝土施工技术水平和喷射施工狭窄的作业面的限制，所施做的喷射混凝土加固层的防水抗渗能力很弱，所以对隧道的渗漏病害是治标不治本，整治效果短时间内有效，当病害再次发生时，后期补强的喷射混凝土沿着基面间的界面呈现掉落、掉块等。虽然铺设防水卷材防水夹层提供了一种防水效果理想选择，但防水卷材与内衬和二衬相分离，不适用二衬筑模混凝土厚度小和不利于喷射混凝土施做(喷射混凝土无法粘结)，所以丰富隧道防排水系统重塑技术方法，特别是根治水患适用薄补强层情形的方法意义尤为重要。

现有技术中主要采用喷(刷)涂无机或有机材料防水层外防水、敷贴高分子有机物防水卷材整体防水。

敷贴高分子有机物防水卷材整体防水法存在的缺陷有：①由有机高分子材料制成，会随使用时间的增长而老化，变形能力下降易破损失效；②敷贴要求苛刻，影响防水效果的工序环节多，且自身抗损坏能力弱，在施做二衬钢筋网和混凝土浇筑时受损破坏的风险高；③防水层与内衬和二衬相分离，不适用于喷射混凝土；④水压力依靠卷材自身和二衬混凝土承担，但卷材与基面的界面清晰，易防水卷材背部易形成水囊，一旦出现局部损坏，则水分沿卷材背部快速渗流，导致防水层整体失效。

防水涂层外涂防水法存在的缺陷有：①处于结构最表面，直接面对环境，受损风险高；②与基面的粘结依靠材料自身的粘结力，粘结力一般较低，易出现起皮、剥落等现象。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种隧道衬砌结构修复时防水层重塑的施工方法，该方法以有机高分子材料改性的无机类防水材料，材料老化风险小，耐时性长。运用喷(刷)涂工艺施做，工艺要求简单。并由无机防水材料与基面的粘结力及植筋(膨胀钢钉)强化结合面抗剪强度，形成刚性连接将迎水衬砌混凝土基层、防水涂层和外层保护混凝土有效结合一起，形成一个刚性整体式防水结构系统。发明工艺要求宽松，仅要求基面密实，基本平整，喷(刷)涂前润湿饱水即可。工艺过程简单，可根据结构实际灵活选择喷涂和刷涂方法施做，无特殊工艺要求，按喷(刷)涂工艺基本方法操作即可；防水层缺陷修补和损伤修复容易，修复工作仅需按正常的涂刷工艺，补刷防水层封闭即可完全实现。其技术方案如下：

一种隧道衬砌结构修复时防水层重塑的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、基面表层的腐蚀区、酥松层的凿除；采用风镐等工具将表层低强度区凿除干净，直至密实高强度区，基面基本平整。

步骤2、钻孔植筋或打膨胀钢钉；按照设计要求的密度和深度在基层上布设固定补强用的连接钢筋或膨胀钢钉。植筋和膨胀钢钉一定要深达基层一定深度，固定稳定，必要时，需检测抗拔力。

步骤3、基面表面的清洁和润湿；采用高压气枪和高压水枪沿某一个方向，自上而下洗净松散物和尘土。

步骤4、喷(刷)涂防水层；待基层表面润干时，选择喷涂或是刷涂法施做配制好的防水涂料，分层涂刷防水层，边缘和角隅等部位应重点关注涂刷，喷涂或刷涂要均匀，每层应有一定厚度，层与层之间呈“十”字交叉。涂层施做完毕，进行检查，并对隐蔽部位和重点部位等进行补刷增强。

步骤5、铺设二衬钢筋网或挂钢丝网，并在浇筑混凝土或喷射混凝土前再次进行防水层闭水防渗性检查，对缺陷部位进行修补封闭。

步骤6、筑模浇筑混凝土或施做喷射混凝土保护层。在施做喷射混凝土或浇筑混凝土前，应洒水润湿，筑模混凝土振捣时，应加强防水层的保护，防止尖锐物刺穿或刮擦破坏防水层。

步骤6中筑模混凝土可优先选用自密实混凝土或微振混凝土施做。