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毛细透排水带工程应用案例

  毛细透排水带/管是一种性能优良的新型防水抗渗材料,应用该新材料可在原有结构封堵防水措施基础上,以变形缝、施工缝、诱导缝等接缝处为重点,辅以渗漏水引排,消除压力渗水对内衬结构的冲击,从而达到结构防水抗渗的目的。近年来,该新技术产品由四川威铨工程材料有限公司作为中国大陆区总代理从中国台湾引入中国大陆,目前已广泛应用于铁路、公路、地铁、机场、隧道、挡墙边坡、桥梁桥台、地下建筑、病险水库治理加固、江河堤防、市政道路等土木工程构筑物、的排水防渗工程,有效地解决了各类工程构筑物,特别是地下工程构筑物的渗漏难题。
  以下介绍毛细透排水带在上海虹梅南路—金海路越江段新建工程(闵行明挖段)防渗工程中的实际应用案例。该工程由上海隧道股份有限公司承建施工。
  工程概况
  虹梅南路—金海路通道越江段新建工程位于闵行区和奉贤区,全长约5260m。闵行段主体结构全长约1210m,除穿越铁路段100m采用箱涵顶进施工外,其余1110m结构均为明挖顺筑施工。
  防水设计
  该工程闵行明挖段采用地连墙围护+内衬墙结构“两墙合一”的复合式防水设计思路,以钢筋混凝土结构自防水体系为主,以变形缝、施工缝等接缝防水为重点,辅以结构外防水层作加强防水。
  存在问题
  围护结构地下连续墙和现浇钢筋混凝土内衬墙结构“两墙合一”的结构形式形成了2道挡水挡土结构。但由于地下连续墙接缝施工质量、地下连续墙水平位移、围护结构钢支撑拆除卸载扰动等多方面因素的综合影响,对前期进行的接缝封堵措施产生不利影响,导致随后的内衬墙浇筑过程中,地下水受较高的坑外地下水压力作用,在尚未终凝的墙身混凝土中寻找薄弱点突破,产生贯穿裂缝和渗漏通道,降低了墙身混凝土的密实度和抗渗性能,墙体出现渗漏水现象。
  防渗新思路
  针对该工程施工中所出现的主体结构渗漏问题,工程业主、施工、监理等各相关方在现场试验和专题论证的基础上,确定引入一种新型的防排水材料—毛细透排水带,采用截断水源、改排疏导的防渗漏治理新思路,解决深层地下工程中“两墙合一”结构的防渗防漏问题。该防渗治理施工措施的技术要点为:在内衬墙施工前,应用毛细透排水带对地下连续墙接缝处的渗漏水进行疏导改排,给墙身混凝土的养护创造较好的环境,提升墙身混凝土的密实度和抗渗性能,以减少渗漏点和渗流量。
  现场试验
  为验证毛细透排水带与集水管组成的排水系统在两墙间的可行性、稳定性,掌握在内衬墙与地下连续墙之间铺设的毛细透排水带的实际排水性能及效果,评估排水方案对隧道耐久性和运营管理的影响,在治理措施方案成型之前先期进行了毛细透排水带防排水性能现场验证性试验。
  现场试验于2012年6月中旬进行,选择奉贤一区段封堵墙(地下连续墙)的一条接缝进行毛细透排水带的铺设、固定、浇筑和排水试验。排水带沿地下连续墙接缝布置,铺设范围为-11.35~-6.35m,长度为5m,表面覆盖无纺布保护层以防水泥浆液侵入。排水带下部插入紧贴地下墙铺设的集水管,集水管两端临时封堵。然后以排水带为中心,浇筑试验墙,墙身尺寸(宽0.8m,厚0.3m,高5m)。墙底标高-11.45m,墙顶标高为-6.45m。墙底布设DN65PE管作为集水管,管中心标高为-11.35,一端埋于试验墙内,一端伸出试验墙侧面,下设集水槽测定渗漏水量。
  现场试验观察结果表明:1)毛细透排水带与集水管组合的排水系统在地下连续墙与内衬墙件能顺利倒排渗漏水。2)毛细透水带导排水系统条件相对于封堵条件下,内衬墙与地下连续墙的接缝处水量明显减少,可以大大减轻内衬墙面临的水头压力。3)在5m高度地下连续墙接缝处,排水带每小时导流量达到400ml/h,排出的渗漏水水质清澈,无浑浊现象。封堵半个月后再开启排水管,排水顺畅。
  环境影响分析
  该工程主体结构采用“两墙合一”的复合式结构形式,防水设计思路是以堵防为主,在确保第一道防水体系发挥良好作用的同时,辅以应用毛细透排水带导排少量渗漏水的方式解决内衬墙的渗漏问题。
  经试验验证,毛细透排水带与集水管组成的导排水系统具有以下特点:1)水流量较小,以基坑降水导致的沉降进行对比,对周边地面及建筑物影响可以忽略。2)排水带的防堵塞设计,能有效防止水土流失引起的环境保护问题。3)经检测,排水带耐久性高,可长期有效发挥导排渗漏水作用。4)排水带导排水属于被动排水,不会对地下水位的下降产生明显影响。
  方案评审及实施
  在现场验证试验的基础上,施工方最终形成了《虹梅南路金海隧道越江段新建工程毛细透排水带安装工程专项施工方案》,并于2012年11月8日通过了业内专家评审。专家评审意见认为:该专项施工方案针对地下工程渗漏水应用了防排结合的多元化综合治理思路,其中应用毛细透排水带作为局部排水措施,属于综合治理范畴,依据毛细透排水带导排水系统的性能试验和环境影响分析结论,该系统的实际防渗效果良好,对原隧道结构设计和构造基本无不良影响,方案总体可行。该方案随后在上海虹梅南路—金海路越江段新建工程(闵行明挖段)防渗工程中全面实施。工程施工情况表明,采用毛细透排水带导排防渗系统后浇筑的内衬墙表面干燥,系统导排渗水稳定,水质清澈透明,有效地解决了该工程“两墙合一”结构的内衬墙表面渗漏问题。
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