[分享]地铁盾构区间防水工程施工方法

作者：False虚假时间: 2014-12-29 00:00 阅读: 次大中小

1 概述

1 防水标准

根据招标文件，本工程防水标准见下表：

表20.1-1防水标准表

1.2 防水原则及防水重点

防水原则：以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理。

防水重点：以管片砼自身防水、管片接缝防水、区间隧道与车站接头、联络通道与区间隧道的接头防水为重点。施工技术措施如下：

管片从进场验收合格到隧道内拼装结束过程中，要轻拿轻放，防止管片外缘边角损坏，造成防水条脱落，影响隧道防水质量。

盾构推进时，严格控制盾构姿态，防止出现轴线偏差大造成盾尾间隙小，管片安装困难，外边角损坏。防水施工过程中，管片防水密封条要粘贴平整、牢固；防水卷材、防水板应铺设均匀、搭接自然、焊接牢固。

2 防水机构设置

成立以项目经理为首的防水工作领导小组，由总工程师主抓此项工作，下设两名专职质量检查工程师及数名专业技术人员，并派专人到管片生产厂家进行监督，抽调有多年在隧道中防水施工经验的技术工人组建防水班。平时由总工程师及质检工程师对有关人员进行技术培训，使防水工作人员在各项防水施工面前人人做到心中有数，并持证上岗按规范要求进行施工。

盾构隧道的防水以管片结构自防水为根本、接缝防水为重点，确保隧道整体防水，同时遵循“以防为主、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则，制定防水施工措施。

3 盾构隧道防水

3.1 管片的自防水

管片砼采用高抗渗高强度(C50)等级的混凝土，抗渗等级为S10 A级。为达到管片砼自防水，管片的生产主抓三个方面：砼密实度、抗裂性能和制作精度。

1、选用符合国家标准的各种原材料，并通过现场检验满足要求。

2、选择合理的防水砼配比，务使砼自身的收缩及空隙率降至最低。

3、选择高精度模板、钢模刚度足以控制施工过程中的各种变形。

4 制作工艺和方法标准化、规范化，并加强生产过程中的质量监督和计量装置的检验校核。

5 加强对振捣质量的管理。

6 管片蒸养后，继续水中养护，水养时间为14天，28天后方可使用。

7 对每个成品管片进行质量检验和制作精度校验。

8 按每两环抽取一块管片进行抽样检漏，抽样不合格的管片严禁出厂。

9 管片出厂前必须通过各道验收程序，包括各道生产工序的检查、抗渗试验、抗压抗渗报告和三环水平拼装验收等，验收合格后在管片内弧面加盖验收合格章和生产日期。

10加强管片堆放、运输中的管理检查，防止管片产生附加应力而开裂或在运输中碰掉边角，确保管片完好。对运输到现场的管片进行验收，确认没有缺角掉边及不满足养护周期等问题，并分类堆放。

3.2 管片接缝的防水

为了防止管片的接缝部位漏水，满足防水构造的要求，在管片的环缝、纵缝面设有一道弹性密封垫槽及嵌缝槽。采用三元乙丙橡胶弹性密封垫，在千斤顶推力和螺栓拧紧力的作用下，使得管片间的橡胶弹性密封垫的缝隙被压缩，起到防水的作用。接缝的防水是隧道防水的重点。

3.2.1 防水机理

在千斤顶推力和螺栓拧紧力的作用下，使得管片间的密封材料的缝隙被压缩紧密。

3.2.2 止水条的安装工艺

1、确保管片表面平滑，侧面无孔洞和缺边，管片和止水条干燥，没有灰尘和油脂。

2、将止水条套在管片上，检查型号及位置是否正确，并让其悬挂于管片上。

3、用稀释液清洗止水条和管片，把沟槽侧面和底面清洗干净。

4、待稀释液挥发后，开始涂胶水(胶水须搅拌均匀，并经常搅动)，胶水100%覆盖止水条和管片的底部和侧面。先涂止水条，后涂管片，涂胶时止水带与砼面均涂满，涂胶量约200g/m2。

5、胶水溶剂挥发以后，将止水条装入槽内，粘结顺序为先短边后长边、从中间到角。粘贴时注意四个角的密封垫位置不得“耸肩”或“塌肩”现象，整个密封垫表面应在同一平面上，谨防歪斜或扭曲。

6、最后用锤击打止水条，使其与管片粘结牢固。

7、止水条粘贴12小时后，管片方可拼装。

3.3 嵌缝密封防水

3.3.1 嵌缝的形式

嵌缝作业应在盾构千斤顶顶力影响范围外进行，综合考虑隧道稳定性，掘进等作业的影响，安排在工作面后100米左右范围内进行。本工程在洞门20环、联络通道10环范围内进行整环嵌填，其余区段则在拱顶90°范围和拱底90°范围内嵌填的。凡变形缝均以密封胶做全环嵌缝，联络通道处的钢管片与其两侧混凝土管片相交的环缝处理同变形缝。槽密封材料内部嵌填可采用聚合物水泥(如氯丁胶乳水泥)，材料与混凝土结合面用界面处理剂进行处理。

3.3.2 嵌缝施工

1、先检查嵌缝槽有无冒水、滴漏、慢渗现象。若管片接缝有渗漏水，先进行注浆堵漏处理。在无明显渗漏基础上，再进行嵌缝施工。

2、清理嵌缝内泥污等。

3、粘贴牛皮纸防污条，防污条在密封材料刮平后立即揭去牛皮纸防污条贴法见图20.3.3.2-1。

4、刷涂界面处理剂，如刷涂后24小时没有填密封材料，需再刷一次。

5、现场拌合密封材料，每次拌合最多2-3kg，混合时间约为10min 。

6、用嵌缝枪进行嵌缝处理。

7、用密封膏嵌填后，在密封膏未干前，用腻子刀将多余的密封膏刮去，并对有厚薄的部位进行调整，刮平时，顺一个方向刮，不能来回多次抹压，刮刀要倾斜，使刀的背面轻轻在密封膏表面滑动，形成光滑表面。

8、嵌填完毕后养护2～3次，施工现场需清扫时，必须待密封材料表面干燥后进行，以防止污染或碰损。

9、嵌填质量要求及检查方法如下表所示。

密封膏嵌填质量要求及检查方法见下表20.3.3.2-1：

表20.3-1密封膏嵌填质量要求及检查方法

3.4 接缝螺栓孔防水

管片螺孔位于接缝面，密封防水也是重要环节，其采用遇水膨胀橡胶密封圈加强防水。施工中应避免螺栓位置偏于一边的现象。由于螺栓垫圈会发生蠕变而松弛，在施工中需要对螺栓进行二次拧紧。防水结构见图20.3.4-1。

3.5 吊装孔的防水措施

原则上不通过管片吊装孔注浆，所以避免了吊装孔漏水这一问题。

由于管片接缝漏水或土体加固要通过吊装孔进行二次注浆时，要做好二次注浆的收尾工作。等双液浆凝固后将活动端头部分拆除，清理吊装孔内残余物，填入腻子型膨胀止水密封材料，然后用防水砂浆封固孔口，盖上螺旋盖，预防从吊装孔漏水。

3.6 管片与地层空隙防水措施

盾构推进后，盾尾空隙在围岩坍落前及时进行注浆，不但可防止地面沉降，而且有利于隧道衬砌的防水，选择合适的浆液、注浆参数、注浆工艺，可形成稳定的管片外围防水层，将管片包围起来，形成一个保护圈。同时在二次注浆也可加强保护圈，有利于隧道防水。

3.7 其它部位的防水措施

1、加强楔形环的弹性密封垫的止水性(如：加厚密封垫高度)。

2、封顶块纵向插入时采用减摩润滑剂。

3、管片角部应粘贴未硫化的丁基橡胶腻子薄片。以加强角部防水，包括防止同步注浆浆液的漏入。

3.8 漏水的主要部位、原因及其处理方案

3.8.1 管片接缝漏水

管片接缝防水采用高弹性三元乙丙橡胶加遇水膨胀橡胶的复合型密封垫，操作工艺要强调以下两点：a.管片凹槽要完整，不得有缺口；b.橡胶条的粘贴要在

管片安装前12小时完成。

1、原因分析

(1)在软弱地层和松散砂层中，掉块、塌落、地层下沉，很快就会发生。这些现象产生的偏压，作用在隧道上，使管片接缝张开，是产生漏水的重要原因。

(2)拼装质量差，螺栓未拧紧，接缝张开过大。

(3)拼装管片时损坏止水条。

(4)管片在运输、拼装中受挤压、碰撞，缺边掉角。

(5)橡胶条粘贴不牢，或安装时损坏。

2、处理方法(下列序号依次为优先顺序)

(1)二次拧紧螺栓后，清理嵌缝基面，用低模量聚氨脂密封膏进行嵌缝防水；

(2)二次注浆；

(3)密封、嵌缝施工后若还漏水，则在漏水处设置注入槽，注浆密封；

(4)开孔注浆；开孔注浆操作方法：在渗漏严重处先打一小孔，插入塑料细管引排渗漏水，同时插入另一注浆管压注入环氧树脂材料堵渗水通道。当确认不渗漏水时剪断注浆管，在埋管处用快凝水泥封缝。

3.8.2 螺栓孔部位漏水

1、原因分析

未加防水垫片、螺栓未拧紧、防水垫片与管片接触面之间有杂物。

2、处理方法

加防水垫片、二次拧紧螺栓、更换垫片清除杂物。

3.8.3 注浆孔漏水

1、原因分析

由于管片上注浆孔兼作吊装孔，所以注浆孔周围的混凝土被剥蚀，形成水通道而漏水。

2、处理方法

对于注浆孔漏水处查出漏水位置后，先清理基面再进行开孔注浆，注浆方法与管片接缝漏水开孔注浆方法相同。

3.8.4 管片裂缝漏水

1、原因分析

(1)管片在制作时养护不合理，表面出现气孔和龟缩裂缝；

(2)盾构掘进过程中，千斤顶推力超过管片的抗压强度，管片出现通缝；

(3)盾构掘进过程中，盾构机的姿态控制不好，造成管片裂缝。

2、处理方法

(1)埋设注浆管注浆

(2)打孔注环氧树脂，表面开一细缝，环氧树脂等材料粘结

(3)表面处理平整光洁、颜色一致。

(4)管片表面涂刷一层水泥基渗透结晶防水涂料。

(5)管片表面刷涂一层水泥基渗透结晶型防水涂料。

4 联络通道、泵房防水施工

联络通道(泵房)采用矿山法施工，支护形式为复合式衬砌，防水方式根据结构及施工特点，其具体措施如下：

1、联络通道(泵房)段采用全封闭塑料防水板防水层，并结合混凝土结构自防水。防水层采用无纺布＋EVA防水板，结构自防水要求初支喷射混凝土抗渗等级为S6、二衬混凝土的抗渗等级为S8

2、结构设计中考虑水压的影响，以免混凝土产生后期裂缝，并控制结构在短期荷载组合或长期荷载组合下，其迎土(水)面裂缝宽度允许值为0.2mm。

3、联络通道与盾构区间接头处是防水的薄弱环节。防水板由PVC先过渡到ECB,再过渡到SBS后粘贴到盾构管片上，并在联络通道二衬与区间管片接头处设置两道框形遇水膨胀橡胶止水条，而且为避免二次衬砌混凝土的收缩变形，接头部位采用微膨胀混凝土。

4、联络通道顶部的穿墙管，采用钢板止水环并结合SBS、ECB卷材防水等措施，以保证其防水效果。

5 洞门防水施工

5.1 洞门防水

洞门防水主要指盾构区间隧道与车站(盾构井)的连接部位，这些部位拐角多，结构复杂、施工缝、变形缝多，是防水的难点，也是防水施工的重点。盾构机在进出隧道时，管片缺乏后座顶力，管片间压力松弛，接缝不密实，易渗漏水，因此靠近洞门的区间隧道也是防水的重点。盾构进出洞时，用特殊帘布橡胶圈及可靠的固定装置减少漏泥，漏水，并用聚合物砼合成纤维砼搅捣井圈，用特殊形式止水带与遇水膨胀橡胶止水条、密封胶加强抗裂与防水。盾尾空隙回填灌浆材料，构成隧道外围圈防水。

1、拆除管片前，将从相邻管片的中间孔注浆以减少渗水；

2、拆除管片后，对渗水部位仍要进行注浆缝堵或预留引水导管，以确保施工面的干燥；

3、对施工接缝要进行凿毛处理，对止水条的基面要清理干净并保持平整和干燥；

4、遇水膨胀橡胶止水条要与基面密贴牢靠，搭接足够，并涂上缓膨剂；

5、布置钢筋时不要触碰止水条，封闭模板前仔细检查止水条的可靠性；

6、浇注砼时要避免振动棒碰到止水条，振捣要均匀到位；

7、浇完砼后，至少养护14天，在未达到规定的强度前，不得拆模，以免出现渗水裂缝；

8、对拆模后的渗水部位压浆处理并施以环氧水砂浆封堵抹平。

5.2 盾构出洞防水

帘布橡胶板孔边径向尼龙线密集排列，环向棉纱线稀疏排列，帘布橡胶板由模具分块压制，然后连接成一整框。

圆环板加工、安装困难时可分段制作。

螺孔及孔位允差1.5mm，现场钻套。

扇形压板间隙为8mm

6 特殊部位的防水施工

6.1联络通道(泵房)与盾构隧道接口防水

联络通道与盾构隧道接口的位置也是非常容易渗漏的。在初衬施工之前，在接口处埋设好注浆管，等初衬到达一定的强度后实施注浆。做主体结构前，找平管片与主体结构的搭接面，抹上防水涂料，贴上缓膨型止水条。防水涂料要作2～3次涂刷均匀，止水条粘贴要牢固，在浇注混凝土之前对初衬渗漏部位埋设引水管，见图20.6-1。