地铁盾构隧道管片接缝、接口防水技术措施探讨

地铁盾构隧道管片接缝、接口防水技术措施探讨

发表时间：2018-05-22T10:12:44.507Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：杨学忠耿晓亮

[导读] 摘要：本文通过结合某地铁盾构隧道施工实例，针对隧道管片施工环节，提出采取可行的接缝防水技术措施，从密封垫防水、螺栓孔防水、嵌缝防水、端头井接口防水、联络通道接口防水等措施分别探讨管片接缝、接口防水的实现，旨在能为同类工程提供有价值的参考。

中国建筑第八工程局有限公司轨道交通建设有限公司北京 100032

摘要：本文通过结合某地铁盾构隧道施工实例，针对隧道管片施工环节，提出采取可行的接缝防水技术措施，从密封垫防水、螺栓孔防水、嵌缝防水、端头井接口防水、联络通道接口防水等措施分别探讨管片接缝、接口防水的实现，旨在能为同类工程提供有价值的参考。

关键词：地铁盾构；隧道施工；接缝防水；接口防水

1概述

某地铁盾构区间线路单线总长度2080m，该地铁盾构隧道衬砌采取C50钢筋混凝土预制管片拼装成型，管片内径5800mm，外径6400mm拼装采取“3+2+1”错缝拼装，同时对于管片的接缝位置采取三元乙丙橡胶止水条防水。

根据招标文件隧道设计要求，区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级应为二级，顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。隧道工程中漏水的平均渗漏量不大于0.05L/m2.d，任意100m2防水面积渗漏量不大于0.15L/m2.d。

2密封垫防水

管片应至少设置一道密封垫沟槽。接缝密封垫宜选择具有良好弹性或遇水膨胀性、耐久性、耐水性的橡胶类材料，其外形应与沟槽相匹配。

管片接缝密封垫应能被完全压入密封垫沟槽内，密封垫沟槽的截面积应为密封垫截面积的l倍～1.15倍。密封垫的高度与设计考虑的最大压缩率和最小止水压缩率有关。多孔型弹性橡胶密封垫增加了橡胶的压缩空间，使沟槽面以上橡胶高度增加，且回弹性良好，在较低压应力下能适应较大的接缝张开量，同时可避免管片沟槽侧壁混凝土剪切破损，而同样截面的三元乙丙（EPDM）橡胶的松弛要比氯丁橡胶要小，因此目前国内轨道交通领域一般选用多孔型三元乙丙弹性橡胶密封垫。

管片接缝密封垫应满足在计算接缝最大张开量和估算的错位量下、埋深水头的3倍水压下不渗漏的技术要求；选用的接缝密封垫应进行一字缝或T字缝耐水压检测。

密封垫一般包含弹性橡胶密封垫和遇水膨胀橡胶密封垫两大类，前者一般用在普通接缝处，多采用多孔型三元乙丙弹性橡胶密封垫；后者一般用在变形缝处或远期可能存在较大变形的区段，多采用多孔型三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶复合而成，复合型密封垫，应微波一次性硫化成型。

3螺栓孔防水

管片的螺孔的密封防水也是重要环节，目前广泛的做法是：

管片肋腔的螺孔口设置锥形倒角的螺孔密封圈沟槽，设置螺孔密封圈；

螺孔密封圈的外形与沟槽相匹配，并应有利于压密止水或膨胀止水；

螺孔密封圈应为合成橡胶、遇水膨胀橡胶制品。

4嵌缝防水

轨道交通工程盾构隧道的嵌缝通常不是整环封闭嵌缝的，多为拱底、拱底局部嵌缝，特殊地段如变形缝、盾构进出洞、横通道临近范围内的环、纵缝进行整环嵌缝处理。

盾构法隧道防水的根本在于管片自防水和管片接缝的弹性密封垫防水。若这两道防水措施出现问题，比如钢筋混凝土管片抗渗能力不足、拼装时管片碎裂或是弹性密封垫放置不当，这时地下水就会进入隧道内部。若渗漏量较小，在嵌缝范围内的渗漏水会沿着嵌缝槽内沿流至端部排出，以保证嵌缝范围内无水渗出。若渗漏量较大超过允许值，则必须采取堵止措施。嵌缝施工作为一道防水措施的主要作用是将接缝允许渗漏量的水引导至规定位置，也就是说它是一种泄水方法，而不是堵水方法。

《地铁设计规范》GB50157对嵌缝防水规定如下：

在管片内侧环向与纵向边沿应设置嵌缝槽，其深宽比应大于2.5，槽深宜为25mm～55mm，单面槽宽宜为5mm～10mm。

嵌缝材料应具有良好的不透水性、潮湿基面粘结性、耐久性、弹性和抗下坠性。

应根据隧道使用功能及防水等级要求，确定嵌缝作业区范围，采取嵌填堵水、引排水措施。

嵌缝防水施工应在盾构千斤顶顶力影响范围外进行。同时，应根据盾构施工方法、隧道的稳定性确定嵌缝作业开始的时间。

嵌缝作业应在接缝堵漏和无明显渗水后进行，嵌缝槽表面混凝土有缺损时，应采用聚合物水泥砂浆或特种水泥修补，强度应达到或超过混凝土本体的强度。嵌缝材料嵌填时，应先刷涂基层处理剂。嵌填应密实、平整。

5端头井接口防水

盾构端头井与盾构隧道在盾构施工过程中有临时密封防水的要求，在盾构隧道建成后有永久密封防水的要求。施工过程中除了对洞口土体先进行改良加固，提高其强度，改善其透水性外，盾构进出洞前洞门圈辅以注浆止水，对洞门圈的密封是靠以帘布橡胶板为主包含环状压板及止逆铰链的整套洞门圈密封装置。

通常情况下单道帘布橡胶板足以止水，但当水压高，地层条件差时可考虑设置双道帘布橡胶板。作为永久接头，盾构洞门圈一般采用现浇钢筋混凝土结构刚性接头，但接缝宜采用柔性材料密封处理，缝内设置遇水膨胀止水条并预埋专用注浆管。在软土地层距盾构井结合处一定范围内的衬砌段宜增设变形缝。变形缝环面应贴设垫片，同时应采用使用变形量大的弹性密封垫。

6联络通道接口防水

联络通道与盾构隧道接头应选用缓膨胀型遇水膨胀类止水条（胶）、预留注浆管以及接头密封材料。

通过密封胶粘带将联络通道防水板与钢管片或混凝土管片背面黏贴收口，并预埋注浆导管，管片端头与联络通道结构相接处设置遇水

膨胀止水条（胶）并预埋注浆导管。

7结束语

本文通过某地铁隧道施工实例，针对该隧道设计防水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45°范围内及下部90°范围内的管片间拼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，端头井接口及联络通道接口采取遇水膨胀止水条及预埋注浆管技术处理。工程实践效果明显，满足防水设计要求，可为同类工程提供有价值的参考。

参考文献：

[1]朱槿平.盾构法隧道管片接缝防水橡胶密封垫研制[J].科技革新与应用，2007-29（06）：101-103.

[2]蒋峰.盾构隧道管片防水施工关键技术探讨[J].四川建筑，2011-31（08）：46-49.

[3]鞠丽艳，倪佳.关于盾构法隧道注浆防水及加固技术的应用分析[J].中国建筑防水，2015（24）：21-24.

[4]陈江平，熊涛.地铁盾构区间防水技术应用研究[J].公路隧道，2015（04）：7-9+6.