浅析地铁隧道的防水堵漏

1、浅析地铁隧道的防水堵漏王玉卿中铁隧道股份有限公司摘河南郑州450007要：本文针对不同部位的不同渗漏形式，结合地铁隧道防水堵漏施工与设计在实际中的一些常见问题，简述其施工技术和设计思路，并着重探讨这些常见问题及其应对措施等。关键词：混凝土裂缝；地下连续墙；防水堵漏1前言由于有些地层的含水量很高，当地铁隧道难免要经过时，如未采取一些可靠的防水堵漏措施，则隧道后的内部结构和附属管线将会被地下水侵入，然而缩短其使用寿命，并危及地铁运营的安全。地铁隧道的渗漏部位通常为管片接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等，其中以管片接缝处最易发生渗漏。使用密封材料是国内通用的接缝防水措施，其主要有：欧洲系的非膨胀合

2、成橡胶，通过弹性压密以接触面压应力止水，具有较高的耐久性和止水性，其工作机理如图1所示；日本系的水膨胀橡胶，遇水膨胀后产生膨胀压止水，其特点是可使密封材料变薄，且便于施工，但耐久性尚待验证；采用水工法用旋转的刀盘开挖地层，挖下的渣料通过切割轮的开口被压人开挖腔，然后在开挖腔内与塑性土浆混合。推力由压力舱壁传递到土浆上。这样可以避免尚未受到控制的开挖地层进人开挖腔。当开挖腔内的土浆不再被当地的土和水压固化时就达到平衡。如果土浆的支撑压增大超过了平衡，开挖腔的土浆和在工作面的地层将进一步固化。反之，将引起盾构前的地层崩塌。该工法与泥浆式盾构相比所具有的优点:无分离设备在淤泥或粘土地层中使用，覆盖层

3、浅时无贯穿浆化的支撑泥浆地露的危险。3.3敞开式盾构在隧道工作面无封闭压力补偿系统用以抵抗土压和地下水压力的隧道掘进机称为敞开式盾构。敞开式盾构用于无地下水地层或预先降低地下水位的地层。该工法由于工作面支撑方式简单，其相对的工艺简单。它的灵活性高，适于通过各种非粘性和粘性地基。其另一优点是对断裂带的稳定性及可能用手工盾构和半机械化盾构掘进非圆形断面。在机器工艺方面其价格相对低，是一种短程掘进的经济方法，常用于较小断面的隧道开挖。根据开挖方法的不同，可将这类型盾构分为:手工盾构，部分断面开挖盾构，全断面开挖盾构。使用该工法最著名的工程要数英国法国的海底隧道。4.盾构法施工技术在我国的应用盾构法在

4、国际上起步较晚，但近年发展较快。我国盾构法隧道施工技术近年来也有了较大的发展。我国1963年开始在上海试验性地采用盾构法掘进隧道，最初为直径4.2m的开胸盾构干挖法，后逐步发展为干出土的网格式盾构、水力出土网格式盾构、局部气压水力开挖网格式盾构及土压平衡式盾构施工法，这些盾构的设计、加工、施工为盾构在软土中施工创造了宝贵经验。1991年上海地铁1号线引进法国FCB公司的7台土压平衡式盾构，采用大刀盘开挖、螺旋输送机排土，同时备有同步压浆、计算机控制系统等，性能比较完善。上海利用这7台盾构机建成地铁1号线区间隧道，全长18.5km。该盾构直径为6.2m，混凝土管片厚度0.35m，每环6块，环宽1

5、.0m。隧道经过淤泥土和淤泥质亚粘土，覆土深度518m，盾构进尺为46m/d，地面沉降控制在1030mm。该工程于1995年4月10日正式全线试运营，为我国在含水软土地区的城市中修建隧道提供了宝贵的经验。1994年，上海隧道工程股份有限公膨胀类材料与密封垫的复合型材料。2防水堵漏方法2.1常见渗漏的处理首先应全面仔细地分类调查隧道渗漏的情况，可得到12点钟分圆格统计图。针对不同渗漏可采取以下措施：(1)混凝土结构裂缝渗漏和蜂窝麻面渗漏：采用压力注浆法，灌注改性环氧树脂补强浆液，并用环氧树脂胶泥对混凝土进行外封闭处理。(2)管片拼缝渗漏：采用压力注浆法，灌注超细水泥浆及环氧树脂，并用环氧树脂胶泥

6、对混凝土进行外封闭处理。2.2材料选择司引进日本的超大型泥水加压平衡盾构，用于建造上海延发东路隧道南线，经受了穿越仓库、浅覆防汛墙、地下车库、地下人行道、高层建筑等严峻考验，成功穿越了黄浦江，盾构曾创下日推进13.5m的速度，地表最大沉降点小于3cm。该盾构主要参数为盾构外径11.22m，盾构全长10.945m，千斤顶数32台，盾构总推力112200KN。90年代，在西安安康18.4km秦岭双线铁路隧道1号线使用了隧道盾构掘进机，盾构机直径8.8m，标志着我国山岭隧道施工机械化水平上了一个台阶。最近，我国有关部门正在研究南水北调穿黄隧道工程中引入盾构法施工技术。今后，在我国，地铁区间隧道的盾构

7、法发展方向为开发适应不同地质条件、自动更换刀盘的气压、土压泥水平衡式盾构和超前探测排障技术；钢纤维挤压混凝土衬砌；三维仿真计算机管理系统，管理信息化、自动化；自动导向、中途对接异型盾构；地铁车站施工方法中的异型盾构法发展方向为开发研制国产大型三心圆、割圆异型盾构，开发新型衬砌支护材料和施工技术。随着我国经济实力的增强，盾构法施工技术在我国的地下工程的建设中将发挥越来越重要的作用。5.结语盾构法施工技术在世界各国的发展中是有争议的，主要原因是它一次性投资大，造价较高。但由于其具有快速、安全、减少地面沉降的优点，使得盾构法施工技术在世界许多国家不断得到发展。为加快施工速度，在不降低水位的条件下，采

8、用盾构法将有较好的发展前景。盾构法施工技术在我国有了较大的发展，不仅在地铁区间隧道中得到了应用，而且积极地创造条件应用于地铁车站施工中，目前我国的盾构以土压平衡式为主。参考文献1崔玖江.隧道与地下工程施工技术现状及问题对策J.施工技术，2001,30(1):3-62轩辕，啸雯.21世纪初中国地下工程概况J施工技术，2002,31(1):383张庆贺.21世纪地铁施工技术展望J.施工技术，1999,28(1)：9-104蓝云德.上海地铁盾构隧道的设计和施工J.施工技术，1996.26(l):7-10超细水泥；中砂；榄形遇水膨胀止水条；丙酮；二甲苯；SH外掺剂；EAA环氧树脂；改性环氧浆；混凝土表

9、面清理剂；8耐压胶管；8铝管；注浆盒；铁线钉；环氧固化剂；环氧树脂；苯二甲酸二丁脂；NDC防水剂；速硬微膨胀水泥。(1)速硬微膨胀胶泥：这是一种凝固快、早期强度高、具有微膨胀性能的防水灌浆专用堵漏特种材料，其凝结时间仅需1min，lh后强度可达15MPa以上，适用于各种地下结构的堵漏，砖、墙、混凝土、水泥构件的快速修补和固结充填，输水排污管道的接口填封等。图1非膨胀管橡表2管片渗漏情胶止水条示意图况统计（5090环）(2)改性环氧补强灌浆液：由环氧树脂、改性液、固化剂等组成具有粘度低、强度高、塑性好、使用方便等优点适用于各种地下结构的化学灌浆，其主要技术指标为：棕色浆液，纯胶体的抗压、抗拉强度

10、分别为58.588.3MPa和lO.7l8.5MPa抗压强度为41.768.6MPa，劈裂抗拉强度为2.O3.5MPa。(3)溶性聚氨酯速效堵漏浆液：由TDI与水溶性聚醚合成的高分子化合物用机械压力注入漏水部位后，以水为交联剂经化学反应释放CO，f，它可遇水而上扩散并与周围砂石、泥土等固结成弹性固结胶体，完全封闭疏松部位，最终达到堵漏目的。(4)胶泥：环氧胶泥是由环氧树脂、改性液及固化剂、填充剂组成，具有极强的粘结力和抗压强度，适用于玻璃、石料、陶瓷、金属等的粘结和各种结构缺陷补强填充和粘贴钢板加固之用，各项强度应达到以下要求，即抗压强度4MPa，抗拉强度2MPa，抗剪强度18MPa，粘结强度

11、IOMPa。(5)水泥基渗透结晶型防水材料：由活性化学物质与水泥基无机材料混合而成，以水为载体，随着水对混凝土结构的毛孔渗透作用，活性化学物质渗透至毛孔内部，析出Ga(OH)2，它在孔缝中吸水膨胀使得孔缝被结晶体充填密实，以达到防渗目的，其主要技术指标为：在20min后初凝和24h内终凝；7d、28d抗压强度分别大于2.8MPa和3.5MPa；粘结强度1.OMPa;28d渗透压力比300。2.3混凝土结构防渗堵漏施工(1)裂缝清除积水及碳酸钙粘附物，检查渗漏源，并做好标记；铲除找平层直至原混凝土面，以裂缝为中心左有各宽50mm；凿U型槽，从裂缝向左有两侧各宽20mm、深30mm；化学处理施工混

12、凝土面，要求牢固、无积水、无杂物；筑造压力注浆系统，间距350400mm，用速硬微膨胀水泥封闭，待12h固化后。将高压灌浆管道连接到灌浆机上试压；经压力测试密封合格后，将改性环氧树脂补强浆液按配比配好并放入灌浆机中渐进加压使缝隙空腔内充满浆液；当相邻灌浆嘴冒浆后结束注浆，并迅速将高压灌浆胶管扎好以防浆液外溢，如此反复操作直至完成所有孔的灌浆为止。12h后检查整体堵漏效果；在混凝土面涂刷化学处理剂，要涂刷均匀，不得漏刷。保持3h以上；施工环氧胶泥密封层，修复饰面层。整体检查验收。(2)蜂窝麻面清除积水及检查渗漏源并做好标记，剔除结构面松散层；化学处理施T混凝土面，要求牢固、无积水和杂物：筑造压力

13、灌浆系统。用速硬微膨胀水泥封闭，待12h固化后。将高压灌浆管道连接到灌浆机上试压；经压力测试密封合格后，将速效化学堵漏浆液。放入灌浆机中，渐进加压，使缝隙空腔内充满浆液；当相邻灌浆嘴冒浆后结束该孔注浆，并迅速将高压灌浆胶管扎好以防止浆液外溢如此反复操作直至将所有灌浆部位灌完，12h后整体检查堵漏效果；在混凝土面涂刷化学处理剂，应涂刷均匀，不得漏刷，3h后再做后续T作；施工改性环氧胶泥密封层。修复饰面，清洁场地，检查验收。(3)管片拼缝渗漏使用钢丝刷刷洗拼缝，用压缩空气清除其中的尘土污物；在缝内涂刷界面处理剂；用525水泥+30SH外加剂在界面处理剂尚未干透时及时埋设灌浆管并封堵拼缝，管距视具体

14、情况而定，一般设为50cm左右当轻微渗漏时其间距可适当增大但不宜超过lm严重渗漏时其间距为3040cm，封缝后应呈圆弧形。表面光滑，接近原构件颜色；筑造压力注浆系统，先压注超细水泥浆，观察注浆止水效果。控制注浆压力在O.30.4MPa，如仍渗漏则再埋管压注改性环氧浆，在7d后将注浆管切除；在混凝土面涂刷化学处理剂。注意涂刷均匀，不得漏刷，并保持3h以上；施T环氧胶泥密封层，修复饰面层。整体检查验收。3施工工艺3.1地下连续墙接缝的防水堵漏施工按以下工序(图3)进行：凿除疏松混凝土并清洗新鲜混凝土表面预留注浆通道，用堵漏荆封堵槽缝，将水溶性聚氨酯注入接缝用微膨胀水泥砂浆五层抹面，粉刷聚合物潦层，

15、涂抹聚氨酯密封胶，微膨胀水泥砂浆多层抹平用水保湿。粉刷聚合物涂层。3.2地下连续墙墙面渗漏的防水堵满地下连续墙墙面渗漏是由于混凝土不密实引起的。其施工工序如下：用钢丝刷和尼龙刷与水一起反复刷洗，直至墙面的泥土和浮浆全部清除干净，裸露钢筋表面的锈斑均被去除用双快水泥将明显的渗漏点堵住用微膨胀水泥砂浆对墙面进行五层抹面保湿养护2周，粉刷聚合物涂层。3.3车站顶板和中楼板裂缝的防水堵漏常见顶板、楼板裂缝是由混凝土干缩和温差应力造成的。此类裂缝渗漏量不大，却因裂缝处于微动状态而使修补材料遭到破坏。因此必须选用刚柔结合的方法。其施工工序如下：对有渗漏的裂缝进行开槽扩缝，用堵漏剂封堵槽缝一用电动钢丝刷除去

16、裂缝表面的水泥浮浆和浮尘，用水清洗裂缝表面一涂抹聚硫橡胶，涂抹聚合物纤维洙层(图4)3.4沉降缝的防水堵漏车站主体结构与出人口往往不是同时施工，先期施工所埋的橡胶止水带很容易在后期施工过程中遭到损坏，故多数沉降缝是渗石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐排板技术孙英杰王红梅湖北武汉430074中建三局第三建设工程有限责任公司摘要：本文以相关规范为依据，通过实例讲解并结合图例，较全面的介绍了石化储罐底板、壁板及顶板下料前，利用AUTOCAD绘图软件求取排板优化方案和选取最佳下料方案的方法，进而达到充分利用钢材的目的。关键词：储罐排板底板边缘板中幅板壁板顶板一、排板概述石油化工类储罐施工过程中，为合理节约

17、钢材，施工单位经常在规范及设计要求允许的范围内，利用计算机绘图软件对储罐的底板、壁板及顶板进行排板优化，以达到降低成本投入、充分利用钢材的目的。二、排板流程、原则及排板难点 1、排板流程3.2中幅板与边缘板任意相邻的三条焊缝最小距离的保证； 3.3任意三块中幅板之间焊缝最小距离的保证；3.4与弓形边缘板连接的不规则中幅板最小直边尺寸的保证； 三、底板排板 1、排板形式与组成1.1按焊接方式分为：搭接、对接或二者组合三种。 1.2排板种类按有无弓形边缘板进行分类分为中幅板及边缘板排板、中幅板及弓形边缘板排板两种，区分方法如下：1.2.1当罐底内径小于12.5m时,可不设“弓形”边缘板； 1.2.

18、2当罐底内径大于或等于12.5m时,宜设弓形边缘板； 注：此处罐底内径是指罐壁内表面直径。2、排板原则2.1在排板过程中宜使用尺寸较大的板，这样焊接工作量少，焊材用量少，更有利于焊接组合板的整体受力；2.2在符合设计及规范要求的前提下，应注重合理利用板材，减少板材损耗；3、排板中的难点3.1合理利用板材，最大限度的减少板材损耗；2、绘制底板圆考虑焊缝的收缩问题，底板排板直径宜按设计直径放大0.1%0.15%（常取0.1%）。2.1排板直径计算公式Dy=Ds(1+0.1%0.15%) （公式-1）Ds=2(Rn+Ly+Bw) （公式-2）式中 Dy底板排板直径；漏的。对于变形在520n-m之间的

19、沉降缝，只能采用橡胶止水带为主要防水材料进行修复(图5)。施工工序如下：开槽凿缝，预埋注浆通道，用双快水泥封堵槽缝，注入水溶性聚氨酯一在混凝土上铺设钢板一预留压水试验管，用堵漏荆封堵沉降缝，用聚硫橡胶封堵钢板压条，安装橡胶止水带一用水泵将水压橡胶止水带内，保持0.12MPa压力2h检验修复效果。4堵漏效果在某地铁车站地下连续墙共修补40条接缝。采用刚柔、堵排结合，兼顾接缝混凝土修补办法，除9个月后有5条接缝的底部咯有湿迹外，至今所有接缝保持完全干燥状态。燥，半年后狰空气进入站内，顶板出现新的裂缝，部分原修补过的裂缝两端有延长裂缝，出现渗漏。经返工后至今基本未发现新的裂缝与渗漏。地铁车站与地下商

20、业街为两个不同时期施工的工程。混凝土接缝处的橡胶止水带经多次修复均遭失败。渗水量为1.5m3h。后采用上述方案修复至今已有3年，沉降缝表面干燥，橡胶止水带虽承受很高的水压，仍然完好无损。其地下商业街的主体工程与出人口间受不均匀沉降影响，橡胶止水带被拉破，后采用上述方案施工的4条止水带共80m亦均获成功。对不“直”沉降缝部位采用了钢板加接，这样既保持了橡胶止水带处于“直线”状态，又使橡胶与钢板以及与混凝土紧密相连，达到了止水的目的。该工程经2年的考验，仍然完好无损。5结语通过多年地铁施工的实践，沉痛的事故教训和成功喜悦的佐证，使我们深切认识到地铁隧道的安全至关重要。地铁隧道的防渗漏防突涌综合施工

21、技术是地铁隧道安全可靠施工的有效手段，社会效益和经济效益是明显的。站台层车站段墙面经五层抹面和表面粉刷聚合物潦层后，渗漏墙面验收时完全干燥，2个月内曾出现过23个渗漏点，经返工后墙面至夸基本保持干燥。顶板及中楼板裂缝经堵漏防水处理后，验收时表面均十分干浅析地铁隧道的防水堵漏作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：王玉卿中铁隧道股份有限公司,河南,郑州,450007城市建设CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN2009，""(31)0次1.学位论文 柏国利 圆形地下连续墙壳体有限元数值模拟分析 2006本文根据圆形地连墙空间效应显著的特点，利用圆形基坑的对称性进行土体分层三维有限元数值模拟分析。对圆形地连墙的空间效应和墙体厚度以及不对称岩土性质条件下的结构敏感性进行了探讨。模型将圆形地连墙和环形内衬当作线弹性材料，土体采用D-P准则。其中结构模型的土体和圆形地连墙墙体采用实体单元进行模拟，内衬作为壳体单元附在地连墙的内侧。模型计算结果表明，对称岩土和施工条件下圆形地连墙的“拱效应”显著，墙体侧向位移很小，在减少了墙体和内衬的厚度以后，甚至在不对称土压力作用下，其墙体的侧向位移绝对值都十分有限。可见圆形地下连续墙的“拱效应”能够很好的限制墙体的侧向变形。位于不对称土层性质条件下