探讨地铁盾构隧道防水技术
城市轨道交通盾构隧道防水措施
城市轨道交通盾构隧道防水措施摘要:防水是地铁工程中的一项重要内容,它直接关系到地铁运营环境、结构的坚固性和耐久性及地铁运营成本和运营安全。
因此,做好地铁防水,具有很重要的现实意义。
本文从盾构隧道防水要求出发,提出了城市轨道交通盾构隧道的防水措施。
关键词:防水;措施;轨道交通地铁盾构隧道防水要求地铁防水是地铁建造质量的重要环节,防水的好坏关系到地铁的使用性、耐久性、安全性,这就要求地铁需具有良好的防水性能,主要表现为以下几方面:1、良好的防水是地铁正常运营的需要。
2、良好的防水是工程本身坚固性和耐久性的要求。
3、良好的防水是环境保护、水资源保护的需要,是避免引发地质灾害事故的需要。
4、良好的防水对减少地铁运营阶段的维修成本起到重要的作用。
盾构隧道防水的措施1、螺栓孔及吊装孔的防水措施(1)螺栓孔的密封圈也采用遇水膨胀橡胶材料,利用压密和膨胀双重作用加强防水,使用寿命终结可以进行更换,另外连接螺栓的防腐蚀处理是延长使用寿命、防止隧道渗漏的重要方面,也不能忽视。
根据现场条件和已有经验,可采用填实保护法,涂敷保护法或封盖保护法等保护螺栓不被水浸锈蚀,并对螺栓进行热浸锌处理。
(2)吊装孔设计为不通透管片混凝土式样,预留300mm的混凝土层,只有当隧道内出现渗漏水时,才凿穿渗漏水处附近管片上吊装孔处的混凝土层,进行二次注浆堵水。
另外吊装孔内设置止流阀,注浆管端头可做成可拆卸式,当注浆结束后,将活动端头部分拆除,清除预留孔内残余物,填入弹性密封材料,并用高性能焦油环氧树脂封固孔口,防止管片外部的水沿注浆孔渗入。
密封圈和密封塞均用遇水膨胀橡胶制作。
2、管片与地层空隙的防水措施盾构推进后,盾尾空隙在围岩坍落前及时地进行压浆,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(初期粘度低,微膨胀,后期强度高)、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。
在软弱围岩中,还可在管片与围岩间的空隙注完水泥浆后,在贴近空隙的围岩中注入超细水泥或化学浆等,并应保证注浆量、注浆压力,以充填密实不留空隙。
当今国内外盾构隧道防水技术比较谈
当今国内外盾构隧道防水技术比较谈对于城市交通建设,隧道工程的建设成为极为重要的一环。
而盾构隧道作为一种新型的隧道建设方式,由于其施工快捷、效率高等特点越来越受到工程师的青睐。
但是随着要求越来越严格,隧道工程防水技术也越来越受到关注。
从国内外技术的应用来看,可以看到盾构隧道防水技术也正在不断地发展完善。
一、国内盾构隧道防水技术在国内,随着城市地下空间利用的加大,盾构隧道项目越来越多。
在盾构隧道防水技术方面,国内专家学者通过不断的工程实践和科研攻关,研制出一系列适应我国国情、具有自主知识产权的防水技术。
1、诱导钻孔注浆技术诱导钻孔注浆技术是我国盾构隧道主要的防水措施之一。
该技术的主要原理是在隧道挖掘过程中实行先导注浆,将注浆材料注入土体中间和周围,形成一个色带状的固结体,在隧道段挖掘时加强土体的固结性。
经实验,诱导钻孔注浆技术治理地下水位高,地下水流量大的地区隧道防水效果较好,而且技术简单,容易施工。
2、冷激光显色材料堵漏技术该技术适用于隧道在施工过程中出现的漏水现象,特别是在隧道内部无法改变施工工艺的情况下,该技术具有较高的应用性。
该技术通过采用冷激光加显色消除液,使堵漏材料在激光照射下产生颜色,并由此找到漏点来准确定位漏点的位置,有效解决了隧道漏水的问题。
二、国外盾构隧道防水技术国外盾构隧道防水技术得益于先进的科技水平和严格的标准要求,在生产实践中形成了多种不同的防水技术。
目前常见的防水技术主要包括以下几种:1、岩洞灌浆技术该技术是在盾构施工后,首先在隧道内部打孔,然后通过岩洞枪注浆进行填充孔洞。
这种技术虽然存在一定的缺陷,但在岩层变化较大的区域,其防水效果非常明显。
2、钻孔注浆技术与我国的诱导钻孔注浆技术类似,但在加强固结效果方面较为出色。
通过采用高压注浆器进行注浆,可以将材料注入到地下水下方,形成一个强度更高的水带圈,在防水效果和实施难度方面均具有不错的优点。
3、毛细管注浆技术毛细管注浆技术是近年来发展起来的新型防水技术,其防水效果在地下水位较高地区的胡须管道工程中被广泛应用。
盾构法隧道工程防水施工工艺标准
盾构法隧道工程防水施工工艺标准概述在盾构法隧道工程中,防水工程是至关重要的一环,它直接关系到隧道的使用寿命和安全性。
因此,建立和执行科学的防水施工工艺标准对于保障隧道的质量至关重要。
施工前准备在进行盾构法隧道工程防水施工前,需要进行充分的准备工作。
这包括确定施工技术方案、准备施工材料、控制施工环境等。
同时,需要对施工人员进行培训,确保他们了解施工工艺标准并能够正确操作施工设备。
施工工艺流程1. 表面处理在进行隧道防水施工前,需要对隧道的表面进行处理,确保表面干净、平整,能够更好地与防水材料粘结。
通常采用清洗、打磨等方式进行表面处理。
2. 底部垫层施工首先需要在隧道底部进行垫层施工,这一步可以有效阻止地下水或污水渗透入隧道内部。
常用的垫层材料包括水泥砂浆、沥青等。
3. 防水材料涂刷选择合适的防水材料进行涂刷是隧道防水的关键步骤。
施工过程中需要确保防水材料的均匀性和完整性,防止出现漏水现象。
4. 防水材料固化涂刷完防水材料后,需要等待一定时间让防水材料固化。
固化时间的长短取决于具体的防水材料种类和环境条件。
5. 防水层质量检测完成防水层施工后,需要对防水层进行质量检测,确保防水效果符合设计要求。
常用的检测方法包括压水试验、渗透试验等。
6. 防水层保护最后需要对已经完工的防水层进行保护工作,避免因外部环境或操作不慎造成损坏。
常用的保护措施包括设置防水层保护层、避免机械碰撞等。
施工注意事项•施工人员应严格按照施工工艺标准操作,避免操作不当带来的质量问题。
•在施工过程中要及时清理施工现场,避免杂物污染防水材料。
•坚持定期检查防水层的状况,确保隧道的防水效果。
结语盾构法隧道工程防水施工工艺标准的建立和执行对于隧道的质量和安全性至关重要。
通过科学的施工流程、严格的质量控制和合理的保护措施,可以有效提高隧道防水的可靠性和持久性。
在未来的隧道建设中,我们需要不断总结经验,不断优化工艺标准,为建设更安全、更可靠的隧道贡献力量。
城市轨道交通盾构隧道防水措施探讨
城市轨道交通盾构隧道防水措施探讨摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,城市轨道建设取得了显著成效,极大推进了城市发展步伐。
本文将结合具体工程案例,对城市轨道交通盾构隧道施工相关内容进行介绍,分析盾构隧道防水原理及盾构隧道防水措施,从而将盾构隧道水害问题消除,推进城市轨道交通建设的稳定、顺利开展。
关键词:城市轨道交通;盾构隧道;防水措施城市的发展必然使人口激增,机动车数量增加,交通拥堵问题也随之而来。
为了将城市交通运输压力缓解,将人们出行效率提高,城市轨道交通建设成为必然。
盾构施工法依靠旋转将刀盘推进,借助盘形滚刀的力量将岩石破碎,逐步在隧道内推进成型,是一种非常有效的新型隧道施工法。
盾构施工有着显著优势,包括安全、环保、方便等,减少了人力物力,做好盾构隧道防水是确保盾构施工顺利进行的前提,下面将对相关内容具体分析。
1工程概况某轨道车站明挖区间地下段施工应用的平衡盾构机有2台,盾构机从这一明挖段开始出发,达到下一个车站后在该站东端头将盾构机拆卸并吊装,在车站西端头进行组装并继续始发,达到最后一个车站后完成整个盾构机的接收与拆卸工作。
盾构机出发段为明挖暗埋段,全长为120m,设置有U型槽与路基过渡段。
该路段穿越地层的地质特点为:含有淤泥粉细砂、淤泥质土与粉质粘土。
二次始发段全线长1102.02m,区间内有3座通道进行联络,地质层含有粉细砂、中粗砂与强风化泥岩、淤泥质中粗砂。
2盾构隧道施工标准在盾构施工过程中,为了使施工更加顺利、规范进行,需要按照以下施工标准进行:2.1安全标准。
始终将“以人为本,安全第一”作为施工原则,在接收施工中一旦发现可疑危险物需要及时辨别与处理,重大的危险源需要制定详细的处理及预防计划,在施工现场配备相应的消防器材,从而使施工可以顺利、安全进行。
2.2质量标准。
需要将完善的、全面的施工质量管理体系建立起来,严格按照质量标准与程序施工,明确施工目标与计划,结合施工地质特点、项目特点施工,针对常见的质量问题制定质量优化措施,强化现场的施工管理,满足设计施工标准。
盾构法隧道施工的防水技术
若管 片接缝 间存在 高 差时采用嵌缝方式进行嵌 缝 。具体如 图2 所示。
( 1 ) 连 接 螺 栓孔 防水
( 二) 防 水原 则
图2接缝间存在 高差时嵌缝 图
在盾构 隧道区间施工 的过程 中, 要满足上述的防水标 准 , 做好 隧道的
4 、 连接螺栓孔、 注浆孔 、 管片手孔防水
施 工技术 与应 用
盾构法 隧道施工 的防水 技术
雷泽鸿
中铁 十 一 局 集 团城 市 轨 道 工 程 有 限公 司
湖 北 武 汉
4 3 0 0 7 4
摘要 : 在盾构法隧道施工 中, 防水技术 的处理是保证施工质量的关键。如果防水处理不好会给人们的生命财产安全带来巨
大的威胁。文章结合 武汉市轨道交通 四号线一期工程 第二标段盾构 隧道 区间施工方案, 详细论述 盾构法 中的防水施工工艺, 以 供广 大同仁共 同参考 。 关键词 : 盾构法 隧道 施工 防水技术 在隧道施工中 , 最关键的就是要做好 防水措施 , 以防止在使用过程 中
防 水要 求 。
一
管片连接缝 的防水也是 区间隧道防水的重要环节 ,为提高接缝 防水
的效 果 , 接缝 处 设 置 多 孔 特殊 断 面 的 弹性 橡 胶 密 封 垫 。
密封垫 由三元乙丙橡胶制成 , 可构耐久性好的防水线。对弹性密封垫 还要做好以下几方面的工作 : ( 1 ) 防水材料 的安装制定专项的作业指 导书, 并要求 在施 工中必 须严
的 明 显漏 水 点要 用 快 硬 水 泥埋管引水( 或 注浆 ) 。嵌
允许表面有少量、偶见湿渍 ; 隧道内表面潮湿面积44 / 1 0 Nhomakorabea0 0
总 内表 面 积 ;任 意 l O O m 内表 面积 上 的湿 渍 不 超 过 4处 ,而 2
盾构隧道防水技术
D、使用要求 待面涂料达到实干时间后,方可起吊,重新堆 放、送井下使用。在涂料投有完全固化成膜前,严 禁遭水淋,也应防止灰砂的沾污。 E、安全措施 施工中如使用有机溶剂时,应注意防火、通风。 施工人员应采取防护措施(戴手套、口罩、眼镜等)。 施工温度必须符合涂料的有关规定。
F、验收要求: (1)涂层必须粘结牢固,表面平整,无空鼓、 脱落、破损等现象; (2)涂层厚度用测厚仪测出,测厚采用随机 抽样,膜厚要求基本均匀; (3)第一道涂膜应无水漫、稀释现象,若有 鼓泡、积液应划破,排除积液后补严。
6、灌注密封剂
6、重要盾构法隧道宜设置在管片拼装结束后 可以增设灌注密封剂的一道防水线。 A 预留沟槽宜设在弹性密封垫沟与嵌缝槽之 间,沟槽应设计成2~3mm深,宽20~30mm B 预留灌浆孔也可以用来灌注堵水止水材料, 作为堵漏措施。
7、传力衬垫板
7、用来缓和局部集中应力的承压传力衬垫板应符合下列要 求: A 用以克服纵缝面内沿、外沿衬砌应力集中的传力衬垫板, 其外形为弧形。环面纠偏的传力衬砌板,其外形为弧形。 B 传力衬垫板材料宜在丁腈软木橡胶板、石棉橡胶板、沥青 油毡、乳胶水泥板等中选用。 C 用传力衬垫板作为楔形段或纠偏环面衬砌,使其在千斤顶 压缩后成一平整的楔形环面,但一次最大楔形量不得超过 4mm其大小,可视隧道直径大小而定),纠偏时弹性密封垫 高度应随衬垫板高度相应升高。纠偏环面衬垫板的硬度应明 显大于纵向传力衬垫板。
六、防水施工
1、一般规定 一般规定 A 根据地下工程防水施工作业的特点,必须由经资 格审查合格的专业防水施工队进行施工,作业人员 应持有由建设主管部门认可的培训部门颁发的上岗 证; B 防水施工应与其它施工作业,即衬砌制作、衬砌 检漏、衬砌装卸堆放、成环拼装、盾构推进、回填 注浆等配合,共同保证防水效果; C 防水施工中所使用材料、制品等的品种、规格、 材质应符合设计和规范要求。
浅谈地铁盾构隧道的防水技术
浅谈地铁盾构隧道的防水技术摘要:截至2019年12月31日,中国内地累计有40个城市投运城轨交通,运营里程已超6700公里。
因具有施工速度快,适用地层范围广等优点,盾构法是城市轨道交通隧道建设的主流工法。
根据国内外轨道交通建设情况,地铁盾构隧道出现渗漏水现象较为普遍,已成为轨道交通建设的“顽疾”。
良好的防水效果可以减少地铁运营及维保成本,而且是保证工程自身安全、耐久以及保护环境的需求。
关键词:轨道交通;地铁盾构隧道;防水设计;防水技术近年来,国内的地铁隧道工程项目不断增多,其中又以盾构隧道居多。
在此类隧道的建设中,防水是重中之重,必须予以高度重视,并采取合理可行的方法和措施,提高防水设计质量,避免隧道渗漏的情况发生。
借此,下面就盾构隧道防水设计展开分析探讨。
1地铁盾构隧道防水要求与设计原则1.1防水要求防水是地铁盾构隧道工程建设中不可或缺的重要组成部分之一,防水效果直接关系到隧道安全性、稳定性和耐久性。
因此,地铁盾构隧道防水设计应当满足如下要求:在对地铁盾构隧道工程进行防水设计时,要确保基础资料的完整性与可靠性,如水文地质资料、环境资料以及结构资料等,由此能够确保设计出来的防水措施具有一定的针对性,从而提高防水效果;对于地铁盾构隧道而言,要进一步加强结构细部的防水设计;隧道结构自防水在设计与施工中,要采取行之有效的抗裂、抗渗等技术措施,并使混凝土的工作性能达到规定要求,最大限度地降低裂缝的产生几率,从而增强混凝土的防水能力;管片及密封垫的设计质量应当严格控制,如有必要应进行试验检测,以此来确保设计的可靠性。
1.2设计原则在地铁盾构隧道工程项目建设中,应当按照隧道的结构特点,并考虑具体的使用环境,对防水设计原则进行确定,即以隧道混凝土结构自防水为基础,以拼接缝防水作为重点,按照综合治理、多道设防的方针,运用行之有效的方法和措施进行防水设计,保证在设计水压下,接缝位置处的防水性能达到规范标准的规定要求。
【施工管理】盾构法施工地铁隧道防水技术浅谈
盾构法施工地铁隧道防水技术浅谈让艳艳1罗佩云2(1.西安科技大学审计处,陕西西安 710054;2.烟台职业学院,山东烟台 261400)摘要:盾构法已成为现代城市地下铁道或排水隧道等施工的主流方法。
而盾构法施工的隧道防水是一项非常重要而复杂的工作,本文分析隧道渗漏水的机理,总结国内外盾构法隧道防水堵漏的技术方法,并提出了合理的防水堵漏建议.关键词: 盾构;隧道;防水;注浆;管片;止水条;嵌缝中图分类号:文献标识码:Waterproofing of Shield—driven TunnelsRANG Yan-yan1,LUO Pei—yun2(1.Department of Audit,Xi’an University of Science and Technology Xi’an 710054,China;2。
Yantai V ocationalCollege Yantai 261400 ,China)Abstract: Shield tunneling has become one of the dominant tunnel construction methods for modern urbanMetro worksand sewage works。
The waterproofing of the shield—driven tunnels is very important and complicated. This article analyses the mechanism of water—leakage in tunnels, sums up thetechnologies and methods used for waterproofing and leak stoppage for shield—driven tunnelsat homeand abroad. Also,some reasonable measures are proposed for waterproofing of the shield-driven tunnels。
盾构法施工隧道的防水浅谈
盾构法施工隧道的防水浅谈摘要盾构工法施工隧道已成为现代城市地下施工的主流。
而地工程的防水是一项非常重要而复杂的工作。
作者根据自己在盾构施工中切身体会,对盾构法施工隧道的防水进行一下浅析,以供参考。
关键词盾构防水注浆管片止水条嵌缝1 概述由盾构工法施工的隧道的防水是一项相当复杂而又有一定难度的工作。
据统计,有一半以上的地下工程都存在不同程度的渗漏水,有的还相当严重,影响了建筑物的正常使用。
上海地铁一号线就曾因渗而造成接触网短路。
盾构工法施工的防水包括施工过程中阻止掌子面地层失水和隧道构筑物的防水。
前者根据不同类型的盾构同有不同的施工工法及冻结、注浆等辅助工法来解决。
本文主要谈论后者。
盾构隧道渗漏水的主要原因如图1所示,涉及到环境条件、管片质量和构造、止水材料、施工水平等诸多因素。
结构自防水效果是隧道防水理想与否的根本所在。
作者认为盾构法隧道的自防水包括管片防水和注浆防水。
2.1管片防水钢筋砼管片拼装形成最终供使用的隧道,所以,管片自身的防水能力对隧道防水起决定作用。
这就要求采用高精度的模具制作管片,从而保证管片尺寸精度。
根据设计要求的砼等级和防水等级准确地设计砼配合比,并准确地依照配合比拌制砼,且对碎石和砂子的级配和含泥量严格要求。
通常在有关规范要求的基础上还要求水泥标号不宜小于525#,水泥用量不得少于300Kg/m3,石子粒径求宜大于40mm,所含泥土不得成块,也不得包裹在三石子表面,砂子宜用洁净的中砂。
砼浇筑振捣必须密实,不得有漏振、久振及超振,以砼开始泛浆及不冒气泡为准,一般振捣时间为15~30S。
砼养护工作尤为重要,应作为一项重要的工序来抓,严格按照有关技术要求进行养护,并且在砼达到一定强度后方可拆模,以免因温度或别的原因造成管片破损及裂缝等内伤,给管片自身防水带来困难。
2.2 注浆防水一般盾构机刀盘半径较盾构半径稍大,造成了管片背后和开挖围岩之间存在着一定孔隙,需由完善的注浆工艺注浆填充。
城市轨道交通盾构隧道防水措施
城市轨道交通盾构隧道防水措施摘要:轨道交通施工过程中,防水防渗漏是一项重要工作,直接影响工程结构的刚度、强度和耐久性。
文章针对城市轨道交通的防水施工进行研究,结合工程案例,介绍了盾构隧道的常用防水措施,总结了管片防水的施工技术要点。
实践证实:采用科学可行的防水技术措施,才能提高轨道交通施工质量,为后续运营管理打下有利基础。
关键词:轨道交通;盾构法;防水措施;施工技术引言近年来,伴随着我国经济社会的快速发展,城市轨道交通建设项目增加,在缓解地面交通压力、改善城市形象等方面发挥出重要作用。
盾构法是暗挖施工的一种类型,土体开挖、运输、拼装、衬砌作业实现了一体化,具有安全性高、掘进速度快、不影响地面交通等优点,在地铁与隧道工程中应用普遍[1]。
盾构施工穿越含水量高的地层时,为了防止水体渗透,必须做好防水工作,才能保证质量与安全。
以下结合工程实践进行探讨。
1.工程概况某城市轨道工程盾构区间,区间设计总长度1.7 km,包括左线隧道、右线隧道各1条,采用盾构法施工。
隧道外径6.3 m、内径5.6 m,共由1130环管片拼装而成。
其中,每一环包括3个标准块、1个封顶块、2个临接块,管片宽度为1.5 m,厚度为35 cm,设计防水等级为S10。
该工程沿线建筑密集,地下水位为0.9~1.4 m,顶部覆土厚度在6.8~14.6 m之间,各土层参数见表1。
表1 城市轨道工程土层参数统计表土层类型粘聚内摩擦角水平渗透系数(10-渗透力(kPa)(°)6cm/s)性淤泥质粉质粘土7.312.20.8~5.4不透水粉质粘土29.620.30.2~1.1不透水粉土7.116.52.1~77.6微透水粉砂 4.029.211.5~25.3微透水2.盾构隧道的常用防水措施2.1 管片防水管片防水是最常见的防水方案,防水作用来源于两个方面:一是管片结构自身防水,二是密封垫、螺栓孔、嵌缝、外涂层防水等。
以外涂层防水为例,根据隧道埋深、土层性质、防水要求,选择合适的防水涂料,降低混凝土的渗透系数。
盾构隧道防水堵漏技术(三篇)
盾构隧道防水堵漏技术1国内外隧道建设及防水情况国内外已建成大量地铁、隧道,逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系,但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。
地铁不可避免地要经过含水量较高的地层(如上海地铁所处地层大多为饱和含水软粘土层),所以必将受到地下水的有害作用。
如果没有可靠的防水、堵漏措施,地下水就会侵入隧道,影响其内部结构与附属管线,乃至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命。
盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。
其中以管片接缝处为防水重点。
通常接缝防水的对策是使用密封材料,以西德为代表的欧洲方面,采用非膨胀合成橡胶,靠弹性压密,以接触面压应力来止水,以耐久性与止水性见长。
德国PHOENIx公司提供的隧道衬砌合成橡胶垫就是其中较典型的形式,其工作机理如图1所示。
以日本为代表的方面,则采用水膨胀橡胶,靠其遇水膨胀后的膨胀压止水。
它的特点是可使密封材料变薄、施工方便,但耐久性尚待验证。
国内主要采用水膨胀橡胶,并已开始研究开发水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。
2盾构法隧道的防水设计方法防水方法包括结构自防水和其它附属措施,如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。
2.1管片结构的自防水结构自防水是首选的防水措施,主要方法为管片材料采用防水混凝土。
地铁结构物一般用普通防水混凝土,而盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成,多用外加剂防水混凝土,抗渗可达S12以上,渗透系数K<10-11cm/s.2.2管片外防水涂层管片外防水涂层需根据管片材质而定,凡有较深裂纹的管片一般都要增加外防水涂层。
对钢筋混凝土管片而言,一般要求:①涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压摩擦下仍保持完好;②当管片弧面的裂缝宽度达0.3mm时,仍能抗0.6MPa的水压,长期不渗漏;③涂层应具有防迷流的功能,其体积电阻率、表面电阻率要高;④涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物侵蚀能力和足够的耐久性;⑤涂层要有良好的施工季节适应性,施工简便,成本低廉。
深圳地铁5号线主体结构防渗堵漏技术
深圳地铁5号线主体结构防渗堵漏技术深圳地铁5号线主体结构防渗堵漏技术近几年,城市化的发展已经让城市面貌焕然一新,地铁的建设也成为许多城市发展的重要标志。
深圳作为中国经济最发达的城市之一,地铁建设也一直在不断推进。
而深圳地铁5号线作为深圳地铁的一部分也在建设之中,它的主体结构防渗堵漏技术更是备受关注。
深圳地铁5号线主体结构防渗堵漏技术主要包括了以下几个方面:地铁车站隧道及盾构隧道的防渗堵漏地铁车站隧道和盾构隧道防渗堵漏是深圳地铁5号线最重要的一项建设任务之一。
由于深圳地铁5号线所经过的地区主要是大堆填区,所以在盾构施工的过程中,需要针对不同的土层,采用不同的防渗堵漏技术。
在基础阶段,需要采用隧道封闭后施工和冷却网喷射冷却的技术,在隧道围岩不够坚硬的站台区和引道展区施工时,需要采用隧道围岩剥落后施工和固结注浆防渗的技术。
这些技术的整合不仅保证了施工能够快速进行,而且也保障了施工效果。
地铁车站隧道及盾构隧道的环保随着人们对环境保护的重视程度不断提高,深圳地铁5号线的建设也需要考虑到环保问题。
因此,在盾构隧道施工过程中,采用了局部提供甲醛抑制剂、初期垃圾投放及时清理等实际举措,减少了噪声、污染等环境的影响。
除此之外,在车站建设中还采用了多层高效保温隔热材料,既达到了环境保护的目的,也能为乘客创造一个更加舒适的乘车环境。
地铁车站隧道及盾构隧道的主体结构安全深圳地铁5号线作为一个大型的基建工程,在建设过程中必须考虑到安全性问题。
因此,在车站隧道及盾构隧道的主体结构施工过程中,采用了多种多样的安全保障措施,比如对施工人员进行专业化的技能培训和安全培训,保证施工人员具备实施安全措施的专业技能。
当然,在安全防范方面不仅仅只有措施,还需要施工人员的自觉性和责任心。
深圳地铁5号线在车站建设过程中也加强了安全宣传和安全教育,提高员工安全意识和安全责任心。
总体而言,深圳地铁5号线主体结构防渗堵漏技术的建设在推动深圳地铁建设进步和提高城市设施安全性以及环保性方面都发挥了重要的作用。
地铁盾构隧道管片防水技术措施探索
免损 坏止 水条 , 并应 保证 管 片拼装 质量 , 少 减 错台, 保证 其密 封止 水效果 。 针对 管 片角部 为 防水 的薄 弱环 节 , 角部密 封垫 应铺 设 到位 , 并 在管 片角 部设 加强 密封 薄 片 ,以加强 防水 密 封效 果 。 3 管 片拼装 缝 的嵌 缝 防水措施 . 3 根据 本盾构 隧道 各洞 段 的施 工及 防水 功 能要 求 , 需嵌缝 范 围见表 1 所 所示 。 嵌缝 采 对 用聚 合水 泥( 氯 丁胶乳 水泥 ) 环氧树 脂嵌 如 或 缝 胶作 为嵌 缝材 料 , 将嵌 缝槽 洗刷 干净 , 先 然 后 涂刷 一道 基面 处理剂 , 再按 设计 置人 P E薄 膜, 最后 用嵌 缝材 料嵌填 密实 。 果待嵌 缝有 如 渗漏水 须先 进行 地下水 的 堵漏 与 引排后 再嵌
3 - 4螺栓孔 、 吊装 孔 防水 本工 程 的螺栓 孔 的密 封圈采 用 遇水 膨胀 橡胶 材料 ,利用压 密 和膨胀 双 重作 用加 强 防 水 。 要通 过 吊装 孔进 行注浆 , 结束 后将 如 注浆 活动 端头 部分 拆 除 , 除预 留孔 内残余 物 , 清 填 人腻 子 型遇水 膨胀 止水 密 封材料 ,然 后用 防 水砂 浆封 固孔 口。吊装 孔螺 栓套 管外 侧采 用 遇水 膨胀 橡胶 环形 密封 圈加 强 防水 ,在管 片 生产 时预 置 。 3 . 5同步注 浆加强 防水 措施 另外 ,本 工程采 取 背衬 同步 注浆 作 为外 加 防水层 ,按本 标 书 同步注 浆章 节 中的有 关 方法 , 确保 同步 注浆 的及 时性 、 久性 以及 密 耐 实性 , 切实 作 到加强 防水 的作用 。 3 质量 保证 措施 . 6 为 了有效地 确保 本 盾构 隧道 管片 防水 效 果 ,对 于 防水施 工 环节 均 由专业 防水 作业 班 组 实施 ,同时对 防水工 必须 进行 岗前 培训 经 考核 合格 后才 能上 岗 。各项 防水 作业 分项 工 作 由专业 防水 工程 师进 行指 导 ,并进 行检 查 合格 后才 能进入 下道 工序 。 外 , 门成 立防 另 专 水Q c小 组 , 对工 程 防水 工艺 、 术 问题 开 针 技 展 防水施工 质 量攻关 活 动 ,以优 良的 工序 质 量来 保证达 到优 良的工程 防水质 量 。 结论 文章通 过结 合笔 者从 事 高层 建筑 结构设 计 的工作 经验 ,分析 了当前 高层 混凝 土建 筑 的应 用优 势 , 同时根 据其 特点 , 出设计 中应 提 当如 何合 理地设 计 ,同时就 框架 剪力墙 的设 计应 用进行 阐述 ,为 同类 工程 提供 有 价值 的 参考 。 本 文 通 过 结合 某 地 铁 盾 构 隧 道 施 工 实 例 ,针 对该 隧道 管 片防 水设计 要 求拼 装缝 采 用高 弹性 三元 乙丙 橡胶 密封 条 防水 ,隧道结 构上 部 4 0 围 内 ,下 部 90范 围 内的管 片 5范 0 间拼 装缝 内侧 进行 嵌缝 加强 防水 ;螺 栓孔 及 管 片 吊装 孔采 用 遇 水膨 胀 橡胶 圈密 封 防水 , 环形 间 隙注浆 体作 为 隧道 防水 的加强 层 。工 程实 践效果 明显 , 足防水 设计 要求 , 满 可为 同
轨道交通盾构法隧道防水技术
轨道交通盾构法隧道防水技术摘要:隧道防水技术是保证隧道工程正常施工,以及地下隧道工程竣工以后能够安全投入运营的一门重要施工技术。
本文主要分析了隧道渗漏水的机理,及盾构法隧道防水技术常见的施工问题,并介绍了一些防渗堵漏措施。
关键词:隧道防水盾构法施工管片接缝防水嵌缝一、隧道建设防水现状现阶段我国已成功建成了大量地铁、隧道,逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系。
盾构法隧道已成为现代化城市轨道交通发展必不可少的一种施工方法。
而隧道防水作为隧道施工的一个重要组成部分,其重要性也日益上升和体现。
但在实际施工过程中,往往由于设计不周,选材不良,施工质量不好等原因,导致正在施工或已竣工的工程发生渗漏水现象。
若不及时进行治理,必将影响隧道的安全施工,外观质量,甚至会影响到工程使用功能,并降低隧道使用寿命。
二、盾构法隧道渗漏水的原因分析盾构法隧道渗漏水的主要位置是洞门接头部位、管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。
其中以洞门接头部位和管片接缝处为防水的重点。
引起隧道渗漏水的原因一般主要是施工措施不当,防水材质不良或违反操作规程造成的具体可分为以下几类:1、进出洞区域未进行合理有效的地基加固,进出洞止水装置不合理。
2、管片在制作时养护不合理,表面出现气孔和龟缩裂缝。
管片在运输、拼装中受挤压、碰撞,缺边掉角,使用前未进行有效的修补。
3、未选择符合要求的密封材料;遇水膨胀止水条粘贴不牢,或使用前时过早受潮,或使用时浸水使膨胀止水效果降低。
4、管片拼装质量差,螺栓未拧紧,接缝张开过大。
5、手孔、螺栓孔、注浆孔等薄弱部位未加防水垫片,封孔施工质量差等。
三、盾构法隧道的防水一般而言,盾构法隧道防水的原则是“以防为主、以堵为辅;多道防线、综合治理”。
其防水施工的内容主要包括:衬砌自防水、洞门接头防水、衬砌接缝防水(弹性密封垫防水、嵌缝防水)、隧道注浆防水、螺栓孔防水及渗漏水处理等1、衬砌自防水衬砌自防水是首选的防水措施,主要方法为管片材料采用防水混凝土。
探讨地铁盾构隧道防水技术
探讨地铁盾构隧道防水技术摘要:地铁作为城市重要的交通设施,地铁盾构隧道防水技术受到人们重视。
目前国内地铁盾构隧道一般采用单层预制混凝土管片拼装衬砌,其防水施工的主要内容包括管片衬砌结构自防水、衬砌外防水、衬砌接缝防水、螺栓孔防水、渗漏处理以及盾尾注浆工艺。
其中管片衬砌接缝防水是控制盾构隧道防水最重要的环节,根据工程摸索改进工艺。
关键词:地铁;盾构隧道;防水技术引言地下工程结构防水效果是衡量工程质量的重要指标之一。
复杂的环境条件对地下结构防水有着诸多无法预计的影响。
因此,在工程设计阶段合理选用与工程环境相适应的防水设计方案、性能优良的防水材料以及准确的施工工艺都极为重要。
近年来,随着城市轨道交通的发展,盾构隧道防水技术与设计理念已取得了很大的进步。
结构自防水、接缝防水以及防水材料等相关领域的研究与应用也日趋成熟,但是,在工程实践中,盾构隧道结构渗漏水等问题仍然频繁显现且影响着工程质量和运营安全。
1盾构隧道渗漏水原因分析盾构隧道的渗漏水主要集中在管片接缝、螺栓手孔以及管片破损修补处等。
由于高强度材料的应用,管片结构的自防水性能一般能够满足工程要求。
盾构隧道管片渗漏水的原因涉及到工程地质和水文地质条件、管片的拼装质量、同步注浆及二次补压浆的材料及实施效果、管片接缝的止水材料类型和形式、管片外涂防水材料的可靠性、施工水平等诸多因素。
本文将其归纳为主观因素与客观因素两大类,其中主观因素主要是指通过人为操作可以有效控制的因素,而客观因素则是受客观条件限制,不以人的意志而转移、客观存在的因素。
其中主观因素主要有两个方面:1)盾构施工工艺,包括曲线推进、盾构姿态、盾尾注浆等;2)管片,包括管片选型、管片拼装方式与拼装质量、管片制作精度、管片接头形式、管片破损及修补等。
客观因素主要有四个方面:1)环境条件,包括地质条件、水土压力;2)管片止水材料,包括密封材料、嵌缝材料、螺栓衬垫;3)隧道运营期间产生的纵向不均匀沉降;4)地下环境的长期腐蚀。
地铁盾构隧道渗漏水病害的成因与措施探讨
地铁盾构隧道渗漏水病害的成因与措施探讨摘要:随着城市化进程的高速发展,城市中地铁隧道的建设规模以及施工里程越来越大,在施工的过程中经常会穿过含水量较高的区域。
在施工的过程中由于防水、堵漏工作不到位,施工工程的薄弱位置经常出现隧道渗漏水,常见在隧道的接缝及孔洞等位置。
本文结合施工案例,研究了地铁盾构隧道渗漏水病害的形成原因并提出了防治举措。
关键词:盾构隧道;渗漏水病害;成因分析;防治举措;隧道渗漏水病害是指在隧道施工过程中地下或地面水通过渗、漏、涌等方式侵入地下隧道而造成的损害。
由于隧道施工工艺、隧道结构变形和地质条件等原因,导致隧道内渗漏水是一种较为普遍的问题,其病害十分突出,呈量大、面广、点多等特征,它会给隧道结构稳定、隧道内设施安全、地面沉降、列车运行等带来不利的后果,故施工中要注意隧道内的渗透漏水问题,一旦发现,要及时采取治理及防渗措施。
1渗漏水病害产生的原因地铁盾构法施工中出现渗漏的原因多种多样,大体可分为内外原因两大类型。
而外部因素则是施工位置周边地质水文条件影响;内部因素是施工中造成隧道结构渗漏的多种因素,其中包括隧道连接处的防水能力下降,隧道结构的过度变形以及隧道工程的施工影响等。
1.1隧道接缝防水性能的劣化在软土区,盾构隧道的衬砌内外之间存在着很大的水压差异,因此,一旦出现了孔洞,就可能导致地下水的渗透。
隧道内的防水带是由多个不同的防水层组成的,包括管段的壁后注浆防水层、自密性和接缝防水的防水。
在现有的施工实践中,隧道接缝的防水作用以橡胶密封材料和填充物为保障。
在盾构隧道施工中,弹性橡胶密封止水条是盾构隧道的重要防水部件,它必须能够经受住盾构掘进的顶力、注浆压力、螺栓预紧力和衬砌在施工过程中的横断面的内力。
并要有一定的弹性,才能够经受住往复力的压力,在张开量不超出容限的情况下,能够抵御设计水压。
上海地铁工程中,使用的是一种可伸缩的特殊橡胶垫片。
在隧道附近的内弧面拼装缝上设有嵌缝沟,其作用是通过填充物的密封性来实现。
盾构区间隧道结构防水及耐久性问题探讨
膨 胀橡 胶圈 。
嵌 缝 ,嵌 缝 范 围为 顶 拱 4 5 。、底 拱
0 。。 该 措 施 不 是 按 整 个 圆 周 采 取 ( 5)注 浆 。 及 9
时 向盾 尾 地 层 和 衬 的措 施 ,有 利 于 结 构 防 水 ,但 计 算
( 单 位 :mm)
砌 管 片 之 间 的环 形 分 析 时 不 宜 采 用 ; 同样 ,与 橡 胶 类 空 隙 适 量 地 均 匀 注 似 ,聚 合 物 也 有 老 化 的 问题 ,其 性 浆 。每 l 管片设 1 注 质与 2 . 1 节环 向、纵 向接 缝类 同。
b 纵 缝
等 的 防水 方 案 无 法 与 结 构设 计 使 用
地 铁 一 般 区 间 隧 道 结 构 防 水 型
图1 管片环 ,纵缝 接缝防水示意图
孙 国强:宁波市轨道 交通工程建设指挥部 ,高级工程 师,浙江宁波 5 1 5 0 1 0
项 代 垭 市 轨 厦 交 通 5 1 2 0 1 3 M O D E R N U R B A N T R A N S I T 0
范 围 为 顶 拱 45。, 丁腈软木橡胶垫片 底拱 9 0 。 。
对 于 环 、 纵 缝 嵌 缝 , 目 前 采 用 管 片 内 弧侧 预 留嵌 缝 凹槽 ,管 片 环 缝 、纵 缝 凹槽 嵌 缝 部 位 采 用 聚 合
( 4)螺 栓 孔 、
注 浆 孔 。 设 置 遇 水 物 水 泥 ( 或 聚 合 物水 泥 砂 浆 )进 行
本 工 程 地 处 北 亚 热 带 季 风 气 道 的使 用 寿命 问题 。 候 区 ,温 暖 湿 润 ,雨 量 充 沛 , 场地
周 围 河 网密 布 , 多 年 平 均 降水 量 约
地铁盾构隧道防水堵漏技术的应用分析
地铁盾构隧道防水堵漏技术的应用分析摘要:隧道防水堵漏施工是整个施工中一个重要的环节,施工难度大,防水要求高。
因此在施工中,必须加强隧道防水堵漏措施,提高防水堵漏技术,保证隧道工程的防水质量。
本文以工程实例探讨了地铁盾构隧道防水堵漏技术的应用,具有一定的参考价值。
关键词:地铁,盾构法,防水,堵漏。
防水是以加强二次衬砌的自身防水性能和外包柔性防水层(或内嵌式密封垫),以阻止车站与地下水的联系;堵漏是在隧道施工过程有渗漏时在地层中和衬砌中注浆填充,阻止地下水的流径而起到防水作用。
下面以沈阳地铁三标的工文盾构区间为例,浅谈一下地铁工程“防”与“堵”的一些经验。
1工程概况工文区间隧道单线长1302m,隧道底部埋深16~31m,主要穿越砂卵地层。
隧道防水等级为二级,钢筋混凝土管片采用S10防水混凝土,管片接缝采用橡胶密封垫密封止水,对螺栓孔、注浆孔等特殊部位进行防水密封处理。
2盾构法隧道的防水设计方法2.1结构自防水设计,衬砌采用高精度模具制作的C50高强度混凝土的管片,抗渗等级为S12,为A级防水标准。
地下水对混凝土有腐蚀时,要求混凝土的抗侵蚀系数大于0.8。
2.2接缝防水设计,管片之间设置密封垫沟槽,内填EPDM橡胶密封垫。
2.3嵌缝防水设计,管片上预留嵌缝槽,在隧道管片拱顶45°范围和拱底90°范围嵌缝密封。
嵌缝材料采用氯丁胶乳水泥,先在嵌缝里贴PE薄膜,再由嵌缝枪嵌填氯丁胶乳水泥处理。
对于变形缝,先塞入断面直径为22mm的PE泡膜塑料条,再由嵌缝枪嵌填聚氨酯密封胶处理。
在弹性密封垫寿命期满之后,对无法更换密封垫,作为第二道防水线的嵌缝材料是容易剔除并重新嵌填密封胶,保证隧道长期防水效果。
2.4螺栓孔防水设计,采用遇水膨胀橡胶密封圈作为螺栓密封圈,利用加密和膨胀双重作用加强防水。
2.5注浆孔防水设计,采用遇水膨胀橡胶止水圈,加强注浆孔与管片之间的密封防水。
2.6接头防水设计,隧道与联络通道连接处防水以设置EV A防水板和自粘式防水卷材为主,同时尽可能将联络通道的柔性防水层通过过渡材料与管片粘接形成密封防水层。
隧道盾构法防水解析
⑴管片自身防水⑵接缝防水①采取沿管片肋面四周设置一道密封垫的方法进行环纵缝防水;②密封垫采用符合标准的三元乙丙橡胶。
③采用批准的粘和剂按操作方法进行环纵缝防水;④提高管片接头处密封垫的施作精度。
⑤在封顶块处的密封垫加工时,为防止封顶块插入时止水条挤出及扯断,在封顶块密封垫加工时加筋处理,并在施工中在密封垫涂刷润滑脂。
⑶螺栓防水螺栓孔防水:采用遇水膨胀橡胶密封圈作为螺栓孔密封圈,利用压密和膨胀双重作用加强防水,而且材料到期可以更换。
⑷嵌缝嵌缝防水是构成接缝防水的第二道防线。
在密封垫寿命期满之后,虽然无法更新密封垫,但作为内道防水线的嵌缝材料是容易剔除并重新嵌填的。
⑸变形缝防水⑹衬砌外注浆防水因盾构施工的特点,在衬砌管片与天然土体之间存在环形空隙,通过同步注浆与二次注浆充填空隙,形成一道外围防水层,有利于区间隧道的防水。
具体措施⑴管片上的弹性密封垫要粘贴牢固,并且材料的种类和位置符合设计要求,尤其要注意管片角部材料粘结要紧密和牢固。
⑵管片角部粘贴未硫化的丁基橡胶腻子薄片。
管错缝拼装后形成的“T”形缝是防水的一个薄弱环节,因此在管片角部粘贴橡胶薄片,以加强角部防水,包括防止同步注浆浆液的漏入,要注意管片角部材料粘结要紧密和牢固。
在管片吊运过程中要避免触碰密封垫,发现脱落时要及时粘贴上去,在管片安装关,要安排一道检查程序。
⑶盾构操作要均衡(尤其在转弯处)。
避免盾构机方向变化中角度较大导致管片出现较大的错台(不超过10mm)从而影响密封垫搭接和密贴。
⑷在紧固管片螺栓时,要确认止水圈的完好性。
⑴加强施工测量,提高盾构掘进质量,减小隧道轴线的偏差及纠偏力度,给管片的吊装创造一个良好的前提。
这样才能保证管片铺设顺畅、橡胶垫各部位受力均匀,提高防水效果;⑵加强管片拼装施工管理,提高拼装质量,对于接缝部位的防水效果至关重要。
操作人员应经过岗位培训,要有熟练的操作技术。
衬砌环脱出盾尾后一般采取多次拧紧连接螺栓,严格控制压浆部位的注浆量和注浆压力等措施。
国内外盾构隧道防水技术比较谈(一)
路,呈东西向布置。车站有效站台长度中心里程为CK7+194.951. 车站周围建筑物和人口密集,福华路与彩田路交通十分繁忙。在福华路与彩田路交汇处的四角为高层建筑,车站西部南北
两侧为结构较差的八层民房。站区范围地下管线众多,计有雨水、污水、给水、煤气、电力电缆等30多条,其中彩田路东西 两侧雨、污水管埋深4m多,特别是彩田路东侧11万伏电缆埋设于车站上方。在车站西南侧14m处有较大断面的电缆隧道。 车站主体结构为地下两层三跨框架结构,长220.1m,宽21.9m,高12.8m,埋深16m多。 1.2 车站结构设计要求 岗厦站结构设计除满足一般地铁车站设计要求外,在车站投标、初步设计期间以及随后的施工图设计中,深圳市交管局、
② 素填土(粘土):主要为坚硬状态,局部为硬塑、可塑,为中压缩土,层厚0~7.5m,为Ⅱ类土,Ⅰ类围岩。 (2) 冲积层 ① 粘土:主要为坚硬状态,局部为硬塑、可塑,局部含砂砾,层厚0~5.9m.为Ⅱ类土,Ⅱ类围岩。 ② 粉质粉土:主要为硬塑状态,局部为软塑、坚硬,含砂砾,为高压缩土,层厚0~ 6.8m.为Ⅱ类土,Ⅱ类围岩。 ③ 粉砂:松散,很湿~饱和,局部含粉粒、粘粒及少量有机质,层厚0~4.1m.为Ⅰ类土,Ⅰ类围岩。 ④ 中砂:松散~中密,饱和,含粉粒、粘粒,层厚0~4.9m.为Ⅰ类土,Ⅰ类围岩。 ⑤ 粗砂:松散~稍密,饱和,含粉粒、 粘粒,层厚0~3.4m.为Ⅰ 类土,Ⅰ 类围上述砂层分布于车站西端与区间交界处。 (3)残积层 ① 砂质粘性土:主要为坚硬状态,局部为硬塑、可塑、软塑,为高压缩性土,层厚0~16.0m.为Ⅲ类土,Ⅱ类围岩。 ② 砾质粘性土:主要为坚硬状态,局部为硬塑、可塑,为高压缩性土,层厚0~ 17.7m 。为Ⅲ类土,Ⅱ类围岩。 (4)花岗岩 ① 全风化花岗岩:呈土夹砂砾状,为中压缩性土,顶面埋深18.0~25.2m.为Ⅲ类土,Ⅱ类围岩。 ② 强风化花岗岩:呈砂砾状,顶面埋深20.0~28.0m.为Ⅳ类土,Ⅲ类围岩。 ③ 中等风化花岗岩:呈碎块及短柱状,顶面埋深22.1~30,5m.为Ⅴ类土,Ⅲ类围岩。 ④ 微风化花岗岩:呈柱状,节理裂隙发育,顶面埋深22.5~31.6m.为Ⅵ类土,Ⅴ类围岩。 1.3.2 水文地质条件 本场地地下水按赋存介质为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。
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探讨地铁盾构隧道防水技术
发表时间:2019-04-26T16:58:38.657Z 来源:《防护工程》2019年第1期作者:荆垚
[导读] 地下工程结构防水效果是衡量工程质量的重要指标之一。
复杂的环境条件对地下结构防水有着诸多无法预计的影响。
中铁十九局集团有限公司北京 100176
摘要:地铁作为城市重要的交通设施,地铁盾构隧道防水技术受到人们重视。
目前国内地铁盾构隧道一般采用单层预制混凝土管片拼装衬砌,其防水施工的主要内容包括管片衬砌结构自防水、衬砌外防水、衬砌接缝防水、螺栓孔防水、渗漏处理以及盾尾注浆工艺。
其中管片衬砌接缝防水是控制盾构隧道防水最重要的环节,根据工程摸索改进工艺。
关键词:地铁;盾构隧道;防水技术
引言
地下工程结构防水效果是衡量工程质量的重要指标之一。
复杂的环境条件对地下结构防水有着诸多无法预计的影响。
因此,在工程设计阶段合理选用与工程环境相适应的防水设计方案、性能优良的防水材料以及准确的施工工艺都极为重要。
近年来,随着城市轨道交通的发展,盾构隧道防水技术与设计理念已取得了很大的进步。
结构自防水、接缝防水以及防水材料等相关领域的研究与应用也日趋成熟,但是,在工程实践中,盾构隧道结构渗漏水等问题仍然频繁显现且影响着工程质量和运营安全。
1盾构隧道渗漏水原因分析
盾构隧道的渗漏水主要集中在管片接缝、螺栓手孔以及管片破损修补处等。
由于高强度材料的应用,管片结构的自防水性能一般能够满足工程要求。
盾构隧道管片渗漏水的原因涉及到工程地质和水文地质条件、管片的拼装质量、同步注浆及二次补压浆的材料及实施效果、管片接缝的止水材料类型和形式、管片外涂防水材料的可靠性、施工水平等诸多因素。
本文将其归纳为主观因素与客观因素两大类,其中主观因素主要是指通过人为操作可以有效控制的因素,而客观因素则是受客观条件限制,不以人的意志而转移、客观存在的因素。
其中主观因素主要有两个方面:1)盾构施工工艺,包括曲线推进、盾构姿态、盾尾注浆等;2)管片,包括管片选型、管片拼装方式与拼装质量、管片制作精度、管片接头形式、管片破损及修补等。
客观因素主要有四个方面:1)环境条件,包括地质条件、水土压力;2)管片止水材料,包括密封材料、嵌缝材料、螺栓衬垫;3)隧道运营期间产生的纵向不均匀沉降;4)地下环境的长期腐蚀。
2地铁盾构隧道防水技术
2.1衬砌接缝防水施工
2.1.1衬砌接缝防水
管片接缝处的防水是隧道防水最关键的环节,管片上设置密封垫沟槽,其内设置高弹性三元乙丙橡胶密封垫。
环缝与纵缝面设弹性密封垫槽及嵌缝槽,采用材质为三元乙丙橡胶挡水条和遇水膨胀橡胶条。
密封垫与管片之间用氯丁一酚醛胶粘剂粘结,橡胶表面涂缓膨胀剂。
针对接缝处的防水要求,所采用的密封垫沿管片沟槽宽度为33mm,近而保证施工过程中相邻密封垫产生15mm搭接误差时仍达到设计的防水要求。
2.1.2防水材料存放及涂刷要求
框形密封垫出厂产品,应标明“B”(标准块)、“L”(邻接块)、“F”(封顶块)三种型式,框形密封垫在工地贮料间应有规则、分类型堆放(包括楔形环,变形缝环)。
管片表面应干燥,雨天不得涂刷,涂胶应“满涂”。
粘结剂储存桶开封后,因溶剂挥发变稠时,可加溶剂稀释。
在混凝土表面涂胶,凉置10~15min,待手指接触不粘即可。
衬垫板可以点涂或对角线涂,粘结在管片上,不得脱胶、翘边、歪斜。
2.1.3盾构油脂对防水的作用
盾构在掘进过程中,均匀地往3道盾尾密封刷中间压注一定量的盾尾油脂,一方面起到预防同步浆液以及地下泥水混合物的渗漏,同时减轻盾尾钢丝(板)刷与管片外弧面的摩擦力,从而延长钢丝刷在掘进区间的使用寿命,起到盾尾防水的作用。
盾尾刷与管片外弧面处于挤密压实状态,压注的盾尾油脂也沿管片外弧面一周“均匀涂抹”,当3道盾尾刷分别刮过衬砌外弧面接缝时,盾尾油脂则3次受到挤压而嵌入衬砌外弧接缝从而填实接缝,接缝脱出盾尾后受到同步浆液的包裹,共同形成一道防水帷幕。
故在推进过程中,选择材质良好的盾尾油脂和均匀的压注对管片防水有一定的辅助作用。
但因盾尾油脂费用较高,此方法在使用过程中会增加项目施工成本。
2.2管片结构自防水
管片结构自身防水效果是隧道防水的根本所在。
一般情况下,盾构法隧道由钢筋混凝土管片拼装而成,所以,管片自身的防水能力对隧道防水起决定性作用。
这就要求采用高精度的模具制作管片,从而保证管片尺寸的精度,同时,严格按照设计的防水等级、试验所确定的配合比拌制混凝土,且对碎石和砂子的级配和含泥量等进行严格要求。
对于管片,在通常的混凝土施工规范要求上,还有特殊要求:1)水泥标号不宜小于42.5级;2)石子粒径不宜大于20mm;3)砂子宜用洁净的中砂;4)混凝土浇筑振捣须密实,不得有漏振、欠振及超振,以混凝土开始泛浆及不冒气泡为准,一般振捣时间为15~30s。
需要指出的是,混凝土养护工作尤为重要,应严格控制蒸养时间、升温及降温速率、恒温时间和湿度等,以免造成管片破损及裂缝等内伤,削弱管片自身防水能力。
广州地铁某项目就因管片浇筑后蒸气养护的升、降温工作没有控制好,造成管片大面积出现细微裂纹等内伤而被迫报废了20多环。
2.3衬砌外注浆防水
根据盾构施工的工况特点,施工过程中采用盾构机同步注浆以及二次注浆填充空隙。
同步注浆与二次注浆形成隧道的一道外围防水层,作为隧道的第一道防水层。
壁后同步注浆对隧道的上浮、地面沉降、防水等能起到很大的作用,但注浆遇到地下沉压水或其他分水流时,壁后浆液可能会被稀释和带走。
故在浆液搅拌时宜加入水泥、石灰等材料(厚浆),使浆液尽早凝固成实体。
同步注浆在凝固后,可能会因为干缩而形成缝隙通道,从而增加此处渗漏水的机率,可通过在隧道内对周围地层采取补注单液浆或双液浆。
2.4管片背后注浆防水
目前国内地铁盾构隧道外径一般在6m左右,施工中,管片外径与盾壳外径之间的三维环状建筑空隙厚度一般在10cm左右。
建筑空隙内的回填注浆,一方面起到稳定地层、防止其位移的作用,另一方面,包裹在隧道四周的浆液层也形成了相对隔水层,对隧道的防水起到积极作用。
国内在盾构施工过程中,对注浆的认识也在不断进步。
起初认为盾构施工同步注浆只是为了回填管片背后的施工空隙、减少和控制地表沉降,现在则普遍认为同步注浆对控制整个隧道尤其是后期运营时的渗漏水有很大的作用;同步注浆的水泥用量也经历了从刚开始的不加水泥,到水泥掺量越加越多。
目前,地铁盾构施工中基本采取每8~10环就要注一次水泥-水玻璃浆,不但将其作为控制管片上浮的有效手段,同时也是控制地下水和改良碴土的有效方法。
可以这样说,在盾构法隧道施工中注浆是一道基本程序,对注浆的控制主要表现在对注浆量、注浆压力和注浆材料的控制,同时注浆工艺也在不断革新。
近年来,大比重浆液在上海地区得到了很好的应用,该浆液具有比重大、屈服强度高的特点,很好地解决了浆液的塑流性与早期相对较高的剪切强度之间的矛盾,满足浆液限定范围充填的目的。
结语
通过一系列的对策,确保了地铁盾构隧道的质量,减少了渗漏,同时也总结出了一套比较成功的控制方法,通过对现场防水作业进一步完善,使得以后的盾构施工防水作业得以系统化、规范化、标准化,争取将此施工工艺在业内广泛推广。
参考文献:
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[2]薛景沛.盾构法施工隧道的防水浅谈[J].隧道建设,2007,27(5):61-63,66.
[3]朱祖熹.喷涂聚脲防水涂料在地铁与隧道工程中的应用[J].中国建筑防水,2010,21:43-48.。