盾构区间隧道防水施工方法

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盾构区间隧道防水施工方法

1主要防水措施

衬砌防水措施有:管片混凝土自防水;管片接缝设弹性密封垫防水;螺栓孔防水;嵌缝密封;隧道与车站、旁通道接头防水。

2防水材料的技术性能

1)衬砌混凝土管片结构自防水

在管片生产中,通过合理的配合比设计、规范的材料选购、严格的生产控制和检测等措施来确保管片的抗渗性能。

本工程衬砌混凝土采用强度为C50的高强砼,其抗渗等级1.0MPa。管片的抗渗和检漏标准:在0.8MPa水压力作用下,恒压3小时,渗透深度小于5cm。

管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容主要有:砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。管片的外观检查除一般要求内实外光外,尤其是检查嵌缝条槽口处砼的外观:有否气孔及小蜂窝现象。

2)管片接缝弹性密封垫防水

(1)为了满足接缝防水要求,在管片接缝处设置了框形弹性密封垫和嵌缝两道防水措施,并以弹性密封垫为主要防水措施。

弹性橡胶密封垫在环、纵缝张开6mm(其中包括密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期

接缝变化)时,要求能长期抗0.6MPa水压,长期不渗漏。

弹性密封垫由三元乙丙橡胶挤出硫化而成,在其顶面嵌入水膨胀橡胶,在变形缝环面,密封垫顶部粘贴3mm厚水膨胀橡胶。下部开有多个孔槽,可改善应力一应变特性,使接缝张开一定范围时,密封垫接触面的压应力变化较小,在满足水密要求的前提下减小拼应力。

为减少封顶块插入时弹性密封垫间的摩阻力,封顶块两侧的弹性橡胶密封垫在拼装前涂表面润滑剂,为水性涂抹剂,粘度为300cps。

弹性橡胶密封垫与混凝土管片间用单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘结。

弹性橡胶密封垫顶面嵌入的水膨胀橡胶表面涂缓膨胀剂。

变形缝处在密封垫外增设遇水膨胀椽胶,进一步加强变形缝处防水能力。

此外,为加强弹性密封垫角部防水,在密封垫外角部覆贴自粘性丁基橡胶薄板,它由未硫化丁基橡胶薄片构成,厚1.5mm,宽50mm,长75mm×2。粘贴时,仅覆盖一半弹性密封垫表面(不遮盖水膨胀橡胶表面)。其剪切粘接强度大于或等于0.07MPa。

(2)管片密封垫防水见下图:

3)螺栓孔防水

(1)采用遇水膨胀椽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。做到螺孔处不出现渗漏、点漏、线漏现象。

(2)螺孔密封圈布置见下图:

4)吊装孔(注浆孔)防水

当吊装孔和注浆孔结合使用时,为减少注浆孔作为隧道渗水的薄弱环节,在吊装孔的管片外侧留50mm的素砼,当需要进行衬砌背后二次注浆时,将吊装孔素砼破开,作为注浆孔使用。注浆孔设置一道水膨胀螺孔密封圈加强防水。

5)嵌缝防水

(1)嵌缝槽密封材料采用聚合物水泥(如氯丁胶乳水泥砂浆),材料与混凝土结合面用

界面处理剂进行处理。

(2)嵌缝范围:洞门段30mm、联络通道两侧各8~10m处等变形量大的衬砌环段进行整环嵌填,其余区段则在拱顶40°范围和拱底90°范围内嵌填的。

(3)嵌缝防水结构图见下图:

6)盾构隧道与盾构工作井接头防水

盾构隧道与盾构工作井接头防水:仅接头处允许有少量渗漏,无肉眼可见的水流,砼表面水斑限制在最低限度。

3防水施工及主要技术措施

1)管片防水质量及主要技术措施

⑴管片结构混凝土的抗渗等级为1.0MPa,混凝土采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料,选择合理的拌和物配合比参数,配制以抗裂、耐久为重点的高性能混凝土。每60环管片做一组圆柱体的抗渗试验。

⑵在试生产100环管片内每天生产的管片任选10%进行单块检漏试验。衬砌管片生产正常后,每生产100片管片任选3片按要求进行单块检漏试验,并且符合单块检漏标准。

将养护龄期>28天的管片吊放在检漏台上就位后,在管片内弧面铺上橡皮,上好夹具,先用手动板手初步拧紧螺帽,再用气动板手由中间向两端对称拧紧螺帽,气动分二次拧紧螺帽,第一次拧紧60%,第二次拧足,使管片和检漏台上的橡胶接缝处在整个试验阶段密贴不渗水。

接通水泵电机电源,打开排汽阀门,排出管片与检漏台之间的空气,直到水溢出排气管,然后关紧排汽阀门。

调定溢流阀工作压力,在0.2Mpa时恒压5分钟,升压至0.4Mpa时恒压20分钟,升压至0.6Mpa时恒压35分钟,升压至0.8Mpa时恒压2小时。同时仔细检查管片渗漏情况,做好原始记录。

2)管片接缝防水施工及主要技术措施

⑴弹性密封垫施工

①弹性密封垫粘贴前用钢丝刷将密封凹槽的浮灰、油污清理干净并烘干,用单组份氯丁-酚醛胶粘剂将管片凹槽及弹性密封垫分别刷一遍,等到不粘手时粘贴,并用橡皮锤敲紧,保证弹性密封垫粘贴牢靠。管片潮湿时,通过强制干燥后进行粘贴。

②施工期间遇到下雨天或者隧道底部积水,操作不当会使遇水膨胀止水带和螺栓垫圈在

拼装前遇水预膨胀或变形,影响止水效果,故在粘贴止水条的地方做好防雨措施,搭设活动防雨棚、覆盖塑料薄膜或在止水带表面涂缓膨剂。隧道底部如有积水,及时进行清除。为适应施工条件,拱底块管片的密封垫露于沟槽外的表面涂刷缓膨胀剂三度。

③冬季施工时设置烘房设施,做橡胶止水带加温用。

④角部加贴的自粘性橡胶薄片厚度长度符合设计要求,以免影响止水带的防水效果。

⑤封顶块插入间隙偏小,摩阻力大,止水带容易延伸拉长,角部易形成“疙瘩”,影响压密,在拼装前涂水性润滑剂,粘度300cps,以减少封顶块插入时的摩阻力。

⑥弹性密封垫由厂家定制,每批弹性密封垫有质量合格证,其属性、质量、类别、型号、供应或加工来源在得到监理工程师的批准后使用。

⑵螺孔密封防水

螺栓与螺栓孔之间的装配间隙是渗水的重要通道,所采取的防水措施就是用密封圈(水膨胀橡胶)垫在螺栓和螺孔口之间,在拧紧螺栓时,密封圈受挤压变形充填在螺栓与孔壁之间,达到止水效果。

由于螺栓垫圈会产生蠕变而松弛,为了提高止水效果,对螺栓进行二次拧紧。

经过以上防水处理,大多数的螺栓孔可达到完全止水。若有少数发现漏水,一般情况下只要紧固螺母即可止水。但在隧道曲线推进段,螺栓插入螺孔时常出现不规则的偏斜,紧固

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