盾構(gòu)隧道防水施工措施

1、盾構(gòu)隧道防水施工措施（中鐵四局集團(tuán)有限公司）李懂懂一、引言：本文主要闡述盾構(gòu)施工中對(duì)隧道防水的措施，使隧道防水 作業(yè)處于受控狀態(tài)，確保工程質(zhì)量符合規(guī)定要求。二、工程概況：本標(biāo)段共有兩站（尹山湖中路站、東方大道站）三區(qū)間（邀湖 路站尹山湖中路站區(qū)間、尹山湖中路站東方大道站區(qū)間、 東方大道站獨(dú)墅湖南站區(qū)間）和電纜通道（尹山湖中路主變電 所35電纜通道）。車站及電纜通道采用明挖法施工，區(qū)間采用 盾構(gòu)法施工。三、質(zhì)量要求：a、整個(gè)標(biāo)段區(qū)間盾構(gòu)隧道應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)二級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿足初步設(shè)計(jì)技術(shù)要求的隧道上半部不允許滲漏水，結(jié)構(gòu)表面 偶見(jiàn)濕漬及隧道下半部、洞門(mén)及聯(lián)絡(luò)通道允許有少量漏水點(diǎn)， 不得有線流和漏泥砂

2、，實(shí)際滲漏量小于0.12 dob、 隧道滲水量每晝夜不超過(guò) 0.06升/平方米；任意100平 方米每晝夜?jié)B水量w 10升。隧道頂不允許滴水，側(cè)面允許有少 量、偶見(jiàn)濕漬，即隧道內(nèi)總濕漬面積w 4/1000總表面積，任意 100mi隧道內(nèi)表面的濕漬不超過(guò) 4點(diǎn)，任一濕漬面積w 0.15平 方米。襯砌接頭不允許漏泥砂和滴漏，拱底塊在嵌縫后不允許有滲水。四、引用規(guī)范與依據(jù)：地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(50208-2011)地下工程防水技術(shù)規(guī)范(50108-2008)本行業(yè)工法及先進(jìn)成熟的施工技術(shù)；我公司在蘇州2號(hào)線的施工經(jīng)驗(yàn)。五、施工中的防水、防滲措施5.1盾構(gòu)進(jìn)、出洞防水施工盾構(gòu)出洞時(shí)，為防止泥沙及水

3、的涌出，需設(shè)置簾布橡膠圈， 出洞裝置包括簾布橡膠板、圓環(huán)板、扇形板及相應(yīng)的連接螺栓 和墊圈。安裝順序?yàn)楹煵枷鹉z板f圓形板f扇形板，自上而下 進(jìn)行。安裝時(shí)圓形板的壓板螺栓擰緊，使簾布橡膠板緊貼洞門(mén)，防止盾構(gòu)出洞后同步注漿漿液泄漏。盾構(gòu)出、進(jìn)洞處，車站與 隧道的連接構(gòu)造鋼筋砼洞圈未澆搗或未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，設(shè)置 襯砌拉緊裝置，即將近洞口的10環(huán)襯砌用14槽鋼沿隧道縱向 拉緊。14設(shè)置在管片的起重螺母處，用50圓柱管螺紋加M36螺栓將14可靠地栓緊在管片上，以防止洞口襯砌環(huán)縫松 馳、張開(kāi)并造成漏水。同時(shí)每100環(huán)管片的環(huán)圈中抽10環(huán)，每 環(huán)抽樣3個(gè)測(cè)試點(diǎn)，合計(jì)縱縫30個(gè)點(diǎn)，且環(huán)縫與縱逢不得大于 10,

4、由監(jiān)理單位測(cè)量復(fù)測(cè)，環(huán)縫抗水壓力為0.62,環(huán)圈底下水頭 的水壓力為0.32 洞門(mén)襯砌防水構(gòu)造和施工。5.2盾構(gòu)推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)與隧道理論上應(yīng)是一個(gè)同心圓，盾構(gòu)機(jī)與襯砌管片 間存在一定的空隙（每邊 2.5 ）。但由于操作不當(dāng)?shù)仍?，使?構(gòu)機(jī)姿態(tài)不良，與管片相切，在盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)時(shí)，管片與盾 尾鋼殼相互磨擦，把管片外弧面掛破，破碎深度超過(guò)粘貼的橡 膠止水帶時(shí)，造成嚴(yán)重的滲漏水，所以必須及時(shí)對(duì)盾構(gòu)機(jī)糾偏。1） 采用調(diào)整千斤頂?shù)慕M合來(lái)實(shí)現(xiàn)糾偏：盾構(gòu)機(jī)共有22個(gè) 千斤頂，按上、下、左、右四個(gè)扇區(qū)分布，除底部區(qū)為7個(gè)千斤頂外，其它區(qū)均為5個(gè)千斤頂。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)需要調(diào)整方向時(shí)，可調(diào)節(jié)每組千斤 頂?shù)墓ぷ鲏毫?，借此糾

5、正或控制盾構(gòu)前進(jìn)方向。調(diào)整時(shí)注意盾 構(gòu)中心線相對(duì)稱區(qū)域的千斤頂油壓差應(yīng)小于5,其伸出長(zhǎng)度差應(yīng)小于12.。盾構(gòu)糾偏是個(gè)緩慢的過(guò)程，切忌一次糾偏過(guò)大， 避免突糾，保持平緩并加強(qiáng)糾偏測(cè)量工作。2）粘貼石棉橡膠板貼片糾偏： 根據(jù)需要糾偏的方向，在管 片環(huán)面上分段粘貼低壓石棉橡膠板 （壓縮率12%，推進(jìn)過(guò)程中 經(jīng)過(guò)千斤頂壓縮后成一平整楔形環(huán)面，從而達(dá)到糾偏的目的。3）選用不同的注漿孔糾偏：若姿態(tài)偏離軸線過(guò)大，在采取 以上方法的基礎(chǔ)上，還可選用不同的注漿孔利用壓漿時(shí)的壓力及在偏離軸線側(cè)多注漿來(lái)對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行糾偏。5.3管片拼裝管片進(jìn)場(chǎng)須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。不合格的堅(jiān)決不用到工 程中去。堆放時(shí)場(chǎng)地平整，用方木做

6、管片支墊 ，擱置點(diǎn)應(yīng)上下 對(duì)齊，以防管片承受剪應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，造成管片壓壞。隧道管片采用通縫拼裝，由下而上順序?yàn)楣暗讐K、標(biāo)準(zhǔn)塊、 鄰接塊、封頂塊。拱底塊為定位塊，拼裝時(shí)力保確其位置的準(zhǔn) 確，加強(qiáng)整環(huán)拼裝的質(zhì)量。安裝拱底塊管片時(shí)，力求與前一環(huán) 拱底塊縱縫對(duì)齊，內(nèi)弧面高度平順。封頂塊安裝時(shí)，先與鄰接 塊搭接1/2，然后縱向插入成環(huán)。插入前都預(yù)先要求測(cè)量?jī)舌?接塊之間的間隙是否滿足要求，并在其兩側(cè)涂抹潤(rùn)滑劑減少插 入時(shí)彈性密封墊間的摩阻力，不得強(qiáng)行推入，造成管片破碎而 出現(xiàn)漏水和濕漬現(xiàn)象。具體措施為：1） 確保管片拼裝時(shí)拼裝的質(zhì)量和精度： 環(huán)面不平整度小于 3，相鄰環(huán)踏步小于4,法面上下左右超前量小

7、于 20。管片拼裝 一旦錯(cuò)位，及時(shí)用貼石棉墊調(diào)整。2）及時(shí)擰緊縱、環(huán)向螺栓：以免造成接縫處縫隙過(guò)大， 產(chǎn) 生滲漏水，且螺栓未擰緊還會(huì)造成管片錯(cuò)位。 在推進(jìn)下一環(huán)時(shí)， 在千斤頂?shù)耐屏ψ饔孟?，?fù)緊縱向螺栓。在成環(huán)管片推出車架后，必須再次復(fù)緊縱、環(huán)向螺栓。3）止水帶與管片粘貼必須緊密：彈性橡膠密封墊與管片粘 貼不緊，在管片安裝時(shí)密封墊可能會(huì)剝離、脫落、扭曲變形，管片安裝后水會(huì)從接縫處滲出，影響防水效果。5.4同步及壁后注漿盾構(gòu)掘進(jìn)注漿通常采用“水泥一粉煤灰系或其它具有抗?jié)B 功能的注漿材料，加上盾構(gòu)本身完善的注漿工藝”在襯砌環(huán)外 壁形成環(huán)形灌漿材料固結(jié)圈，其作用為：第一，防止隧道周圍 地基變位（主要是

8、盾尾間隙引起的）；第二，提高隧道止水性能； 第三，確保管襯砌的早期穩(wěn)定性（使作用外力均勻）。隨著盾構(gòu) 推進(jìn)，脫出盾尾的管片與土體間出現(xiàn)的“建筑空隙”通過(guò)設(shè)在 盾尾的壓漿管予以充填。由于壓入襯砌背面的漿液會(huì)發(fā)生失水 收縮固結(jié)、部分漿液會(huì)劈裂到周圍地層中、曲線推進(jìn)、糾偏或 盾構(gòu)機(jī)抬頭等原因，實(shí)際注漿量要超過(guò)理論建筑空隙體積。其 具體注入措施：1）在正式施工前，對(duì)漿液配合比進(jìn)行不同的試調(diào)配及性能測(cè)定比較，優(yōu)化出滿足使用要求的配方，同時(shí)在 100環(huán)試推 進(jìn)施工過(guò)程中對(duì)漿液的配合比核對(duì)推進(jìn)后地表沉降監(jiān)測(cè)情況進(jìn) 行相應(yīng)的優(yōu)化及調(diào)整。2）注漿壓入的時(shí)間控制在盾尾脫離管片時(shí)，壓注時(shí)根據(jù)實(shí)際施工情況、地質(zhì)情況對(duì)

9、壓漿數(shù)量和壓漿壓力二者兼顧。一 般情況下，每環(huán)壓入量在 1.82.8吊左右，注漿壓力約0.3 0.5。壓漿速度和掘進(jìn)保持同步， 過(guò)高的壓力將導(dǎo)致漿液從盾尾 竄入，影響盾構(gòu)機(jī)的正常掘進(jìn)。在管片出盾尾5環(huán)后，對(duì)管片的建筑空隙進(jìn)行二次注漿，壓漿量和壓漿點(diǎn)視壓漿時(shí)的壓力值 和地層變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)而定。5.5盾構(gòu)穿越運(yùn)河防水施工1）壁后注漿：由于上面是河流，盾尾空隙會(huì)使水流進(jìn)，所 以進(jìn)行充分的壁后注漿管理以控制地基變形和防止隧道出現(xiàn)滲 漏水現(xiàn)象，施工時(shí)嚴(yán)格的控制同步注漿量和漿液質(zhì)量，用具有早期強(qiáng)度的雙液漿液進(jìn)行壓注，以減少施工過(guò)程中的土體變形 同步注漿量控制為建筑空隙的 200%250%。2）盾尾油脂：為防

10、止盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，地下水及同步注漿漿液 從盾尾竄入隧道，在盾尾鋼絲刷位置壓注盾尾油脂，以達(dá)到盾 尾的密封效果。為了能安全并順利的穿越運(yùn)河，須在過(guò)河前檢 查盾尾鋼絲刷的完好程度補(bǔ)注油脂，選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口油脂，足量 及時(shí)注入油脂，確保能安全完成過(guò)河段掘進(jìn)施工。3）在過(guò)蘇州運(yùn)河時(shí)，須保持盾構(gòu)姿態(tài)、管片姿態(tài)控制良好， 盡量消除向上抬頭、超量糾偏及“蛇行”擺動(dòng)現(xiàn)象。土倉(cāng)壓力 調(diào)整須及時(shí)、準(zhǔn)確。必要時(shí)，采取負(fù)高程控制（盾尾脫離后管 片會(huì)上?。?。5.6隧道嵌縫堵漏防水施工在盾構(gòu)掘進(jìn)結(jié)束后須對(duì)管片預(yù)留的接縫、手孔等處進(jìn)行溝槽 嵌縫、手孔封堵等防水處理。采用三種方式進(jìn)行：第一種嵌縫方式，施作于一般嵌縫范圍拱頂45度、整

11、環(huán)變形縫、鋼管片環(huán)及鋼管片環(huán)之間整環(huán)環(huán)縫、鋼管片環(huán)與混凝土 管片環(huán)之間整環(huán)環(huán)縫、及鋼管片環(huán)上的縱縫；第二種嵌縫方式，施作于一般嵌縫拱底 86度，進(jìn)、出洞各 20環(huán)整環(huán)環(huán)、縱縫嵌填（扣除變形縫環(huán)），聯(lián)絡(luò)通道鋼管片襯 砌中心環(huán)縫前后各 2環(huán)（已扣除鋼管片環(huán)、 變形縫環(huán)）整環(huán)環(huán)、 縱縫嵌填；第三種嵌縫方式，若接縫存在高差，用聚乙烯泡沫條須在接縫較低的一側(cè)填實(shí)，用氯丁膠乳快硬水泥須保證接縫平滑。5.7洞門(mén)井接頭防水施工保留管片與現(xiàn)澆洞門(mén)圈之間的環(huán)向接縫嵌縫密封；并在現(xiàn) 澆洞門(mén)圈與管片之間加設(shè)一道水膨脹型止水條；現(xiàn)澆洞門(mén)圈與 車站內(nèi)襯墻之間的施工縫處加設(shè)兩道水膨脹型止水條。并對(duì)洞 門(mén)襯砌施工前應(yīng)對(duì)管片背

12、后進(jìn)行二次注漿來(lái)加強(qiáng)防水，確保洞 門(mén)施工的干燥作業(yè)面。5.8隧道局部滲漏水及其他損壞處理施工隧道襯砌從設(shè)計(jì)方面采取了防水措施，基本能滿足隧道防 滲漏水的要求，但也可能有局部滲漏水現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)這些部位 須進(jìn)行處理，確保整個(gè)區(qū)間滿足抗?jié)B要求：根據(jù)滲漏水情況，可采取以下兩種措施：如滲漏水較大、滲漏點(diǎn)較多并集中或裂縫較寬，可采用鉆 孔注漿（漿液根據(jù)滲漏狀況選用聚氨脂漿材、水玻璃和水泥漿 等），封縫采用工字型加遇水膨脹膩?zhàn)訔l加封氯丁膠乳水泥保護(hù) 層，界面均涂界面處理劑，注意管片打穿時(shí)要配相應(yīng)的橡膠塞 密封防注漿孔涌泥問(wèn)題。如裂縫為0.15以下潮濕或微滲裂紋，可采取涂無(wú)機(jī)水性高 滲密封劑涂刷以封閉裂紋。5

13、.9旁通道及泵站防水施工1）混凝土結(jié)構(gòu)防水措施：采用高性混凝土，即選用強(qiáng)度等 級(jí)42.5的Pi和Pii、Po型水泥及堅(jiān)固耐久、 級(jí)配合格、粒形良好的結(jié)凈國(guó)料為原料，添加優(yōu)質(zhì)粉煤灰（級(jí)灰）、礦渣微粉（比 表面積）=38om ）等復(fù)合超細(xì)礦物摻合料配制成以耐久性為重 點(diǎn)的高性能混凝土，同時(shí)通過(guò)添加高效減水劑。限制膠凝制材 料量（300 kg 3）及水膠比（W 0.45 ），總用水量（w 1853）嚴(yán) 格規(guī)定集料與外加劑中的含堿量（總含堿量w2 3）等措施。控制混凝土初期開(kāi)裂與收縮裂縫，以確保結(jié)構(gòu)混凝土自防水性能。 旁通道及泵站混凝土抗?jié)B等級(jí)淡 S&2）旁通道與隧道接縫防水：旁通道與隧道接縫處分別預(yù)設(shè) 兜繞成圈的遇水膨脹橡膠條和預(yù)設(shè)注漿管于支護(hù)層與結(jié)構(gòu)層中。3）旁通道及泵站夾層防水：旁通道及泵站由支護(hù)層與結(jié)構(gòu) 層組成，在兩者之間設(shè)置夾層防水層，夾層防水層由無(wú)紡布緩 沖層、防水板，無(wú)紡布保護(hù)層共同組成，防水板接頭處應(yīng)采取 雙縫焊接，并進(jìn)行真空檢漏外，還加強(qiáng)了：聚丙烯土工膜宜 雙