鑫中创专注于堵漏工程施工,在地下室、隧道、地铁等地下构筑物堵漏领域具有丰富的施工经验。

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地铁盾构隧道堵漏
浏览: 发布日期:2018-04-30
1 引言
随着地铁工程建设的不断加快,产生的隧道问题也越来越多。在隧道运营过程中,隧道防水是保证地铁隧道质量的一个重要环节。受季节气候、地质条件等因素的影响,隧道容易出现渗漏的问题,尤其是在多雨季节隧道运行过程中如果遇到渗漏水的情况,会出现电轨道短路或接触网漏电等等问题,导致列车停止运行。另外,渗漏还会导致隧道内管线生锈,影响隧道使用年限,因此,要做好地铁盾构隧道的堵漏施工。
2 工程概况
某地铁轨道使用盾构法进行施工,隧道衬砌使用预制钢筋混凝土管片进行施工。隧道管片设计规格如下:内径5 400mm,外径6 000mm,管片厚度为300mm,环宽1 500mm,管片采用标号C50 混凝土,环缝和衬砌纵缝之间使用EPDM弹性密封垫防水。场地地下水主要为全风化带中孔隙潜水、第
四系松散层和强中风化岩中基岩裂隙水,裂隙水类型为承压水,水压力大、水量丰富。由于隧道埋设深度比较大,区间盾构隧道环管片拼缝出现了渗漏,对地铁的运行造成影响,需要采取相应的堵漏技术来保持地铁隧道安全运营。
3 运营地铁盾构隧道堵漏施工难点
1)地铁运营隧道单次堵漏施工时间较短。在实际施工中由于地铁一直处于运行状态,施工时间有限,通常选取夜间地铁停止运行的时间进行施工,但时间较为紧促,使得有的施工环节不能有效开展。
2)机械设备、材料运输困难。在地铁隧道堵漏施工中会使用多种大型设备,比如注浆机、脚手架以及一些材料物资,这些物品都需要施工人员从地铁站亲自搬运到施工区域,这无疑会加大人力负担,而且也会影响工作效率。
3)任务紧急。一旦隧道出现渗漏喷水现象,均需在第一时间进行处理,如若不及时会带来不可估量的损失,甚至危及人们的生命安全。
4 隧道渗漏水原因分析及整治标准
4.1 隧道渗漏水原因分析
1)此隧道埋深大,深度达到27~33m,隧道上部主要分布的是强风化与中风化岩层。强风化岩层裂隙发育,而且地下水较多,水压力达到0.3MPa。
2)施工隧道地处中间风井部位,当盾构隧道被打通时,施工人员还没有对中间风井进行封堵处理,造成隧道漏水量较大。盾构施工阶段的管片背后所注的浆液遇水流过大时极易被冲刷,形成局部虚空状态。
3)中间风井为盾构到达井,由于盾构达到时推力在逐渐减小,如若管片间的止水带压实不牢固的话,容易出现漏水现象。止水条和载荷压力曲线关系如图1 所示。从图1 中可看出,当推力在不断变小时,管片止水密封条压缩变形量也会逐渐减小,防水效果不显著。此外,如果管片的错台过大或者重合搭接量太小的话,防水性能也会受到不同程度的影响。
4)部分吊装头在管片注浆后封堵存在质量问题,如若封堵不彻底,在长时间使用中管片壁也会出现渗水现象。与此同时,该段隧道与盾构吊出井距离较近,而且在吊出井的相应部位设置有集水井泵房,盾构隧道贯通了一段时间后,施工人员仍没有对吊出井实施封堵处理,使得隧道周围漏
水现象严重[2]。再加之一些潜在的漏水点由于没有暴露出来,因而在堵漏工作中也未进行及时修复。
4.2 整治质量标准
通过对现场情况进行分析,最终得出盾构区间隧道防水等级为二级,顶部以及结构内都不能出现漏水等现象,结构表面允许有少量的湿渍,但湿渍面积应进行严格控制。比如100m2 防水面积上湿渍应小于3 处,单个湿渍的最大面积应控制在0.2m2 以内。
此次整治的范围主要包括区间内上行线中间风井与靠近风井洞门一定区域内的管片,主要针对管片接缝漏水点以及管片裂缝漏水现象进行改进。
5 隧道堵漏施工技术
5.1 管片裂缝堵漏施工流程
管片裂缝主要指的是由于管片受到盾构千斤顶推力的作用而出现的纵向裂纹现象,按照地铁设计相关标准规定,如若盾构管片出现0.2mm 以上的裂缝时,需采取一定的措施进行防渗堵漏处理。具体的施工流程如下:
1)施工人员在渗漏区域顺着缝隙部位人工凿槽,一般凿成U 型或者口型槽,这样便于后续施工的顺利实施;
2)将防水胶水泥填充在缝隙部位,确保槽与管片表面相平,而且要注意压贴紧密;
3)按照渗漏实际情况,预留埋设多个注浆嘴,等到刚性胶凝固到一定程度后,从事先预留的注浆嘴部位向缝隙内注入高分子化学浆液比如改性环氧树脂等,浆液进入到缝隙后会迅速扩散,经过长时间后会凝固成强度很高的凝胶,这样可提高裂缝的密实性;
4)堵漏工作完成后应使用砂轮机将注浆嘴表面不平整部位进行处理,使其处于平整状态。
5.2 管片拼缝堵漏施工工艺
1)明确漏水点的具体方位。施工人员可按照管片出水点的位置以及出水量的实际大小明确漏水点的具体方位,紧接着在漏水点的两端距离一定部位打终止孔,将注浆管预先埋设在此处。具体见图2 所示。
2)钻终止孔。施工人员应在管片渗漏部位的端头顺着缝隙部位钻入一定深度的孔,孔的深度主要由内侧的止水条位置决定,绝不能超过止水条位置,这样会损坏管片,起不到应有的防水效果。用流水冲洗终止孔后将水泥膏注入孔内,直至到达孔口即可。
3)钻注浆孔。首先顺着渗漏缝向孔内钻注浆孔,孔径以及孔深应进行严格确定,孔径应达到1cm,孔与孔之间的距离应控制在0.3~0.5m 之间;其次将注浆孔与渗漏缝中的杂物进行彻底地冲洗,以提高灌浆质量。
4)埋铝管嵌缝。首先使用一定硬度而且处于微膨胀状态的水泥注入孔内的铝管内,压实紧密,但要注意的是管片要流出铝管10cm 的距离;其次嵌缝压入水泥时动作要迅速,注入水泥越多,效果越显著。
5)注浆环节。
1)施工人员首要一步是将注浆软管与预埋铝管进行有效连接,为了提高其稳定性,可使用铁线进行绑扎处理。
2)试压时应密切关注嵌缝封闭的效果以及浆液的质量,若无异常情况时则可使用改性环氧树脂进行堵漏处理。
3)为了提高材料的黏接性,可在速硬水泥中加入一定量的聚合物氯丁胶乳。
4)施工人员应现配水泥浆液,水灰比的浓度应满足相关要求。
5)注浆工作结束后应立即对注浆机以及管路进行彻底地清洗,确保表面整洁。
5.3 管片吊装孔施工工艺
管片吊装孔施工流程如下:
1)将吊装孔中的杂物清洗彻底;
2)在吊装孔中埋设两只铝管,一支铝管起到泄水减压作用,另一支铝管作为注浆管,并在铝管周围使用速硬微膨胀水泥进行填筑处理;待水泥凝固完全后,将注浆管连接到位用手动泵压注水泥浆,直至完成。
5.4 管片背后注浆施工工艺
管片背后注浆方法主要用来解决管片背后注浆不饱满所引发的不良现象。按照实际施工情况可在渗漏点的上方选取1 点位或者11 点位的吊装孔作为泄水孔,而在渗漏点下方的第4 点位以及7 点位设置注浆孔,所设置的注浆孔与泄水孔的连线应横穿渗漏点。考虑到此施工区段地下水压力较大,
可使用冲击钻打穿吊装孔。为了确保管片的安全性,施工人员可在注浆管路部位设置压力表与安全阀,及时检查管路周围的水压力状况,一旦发现超过标准应立即打开安全阀。压浆应请专人全权负责,注意观察管片有无异常变化情况,浆液喷射时不能对准施工人员,以免使人员受到伤害。
6 结语
综上所述,本地铁盾构隧道经过堵漏施工后,有效治理了隧道的漏水问题,实现了预期的治理效果,值得类似工程借鉴或参考。需要注意的是,在拌制水泥时要使用干净的水进行拌制,不能只是为了方便,选择地下水来拌制水泥,以免影响水泥的质量。

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