杜雅丽盾构隧道管片接缝和裂纹渗水堵漏措施

1、浅谈盾构隧道管片接缝和裂纹渗水堵漏中铁一局城轨公司客大项目部 杜雅丽地下工程施工防水是重中之重，盾构隧道也不例外。在地下水丰富的地层中修建地铁，则不可避免受到地下水的作用，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地铁使用寿命。现主要针对客大盾构隧道渗水后的处理方法做简单总结。主要从以下三个方面进行简略分析：1.客大盾构区间工程概况；2.盾构隧道管片接缝和裂纹渗漏水原因分析；3.针对盾构隧道管片接缝和裂纹渗漏水采取的基本处理措施。1.客大盾构区间工程概况广州地铁三号线客大盾构区间采用两条分离式的单线隧道，两线间距15.2米11.2米，盾

2、构隧道总长度是3016.933m，采用一台盾构机进行施工，盾构区间圆形隧道外径6.0米，内径5.4米，管片厚度300mm，管片宽度1.5m，环间采用错缝拼装。盾构隧道主要穿越7岩石强风化带、8岩石中风化带、9岩石微风化带，岩性为泥质粉砂岩，裂隙和地下水发育丰富，容易造成隧道渗漏水。2.盾构隧道管片接缝和裂纹渗漏水原因分析2.1常见渗漏水的部位盾构隧道常见渗漏水部位主要是管片的接缝、管片裂纹、注浆孔、螺栓孔、洞门、联络通道。2.2管片接缝和裂纹渗漏水原因分析管片拼装影响拼管片时，两块管片已经压紧，又硬性调平或旋转，导致止水条松动，接触不紧密；盾构机单油缸的靴子容易旋转，靴子旋转后将压在管片止水条

3、上，由于盾构机推力大，将止水条压松；当盾构机滚动角过大时，靴子会发生跳动，扯动止水条；管片选型错误，所拼管片走向与盾构机姿态不符，盾尾间隙超限，管片切在盾壳上被刮裂，使管片外棱角掉块；止水条粘贴不到龄期（未达到12小时），或粘胶质量不好，在管片运输和拼装时容易松动；管片螺栓复紧不及时，当管片上浮和旋转时，易引起管片错台和止水条松动；管片拼装不平整，盾构掘进，受到集中应力，使管片开裂；盾尾的泥砂未清理干净，管片被托起来，或是管片未冲洗干净；如果封顶块被两个油缸推压，拼封顶块时，要保证两组油缸同时与管片接触；管片上注浆孔兼作吊装孔，当注浆孔周围的混凝土被剥蚀时，形成渗水通道。同步注浆的影响（施工和

4、材料两方面）浆液配比与地质条件不适应，在富水地层中凝固慢，且易被稀释；如果施工中止浆板脱落，浆液凝固速度慢，当注浆压力大时，浆液易流到土仓里；地层中水大，所注的浆液被稀释，冲入到土仓；盾构掘进时操作的影响盾构掘进行程不够，封顶块拼装时，搭接长度多；盾构掘进时，滚动角超限（大于±7）时，油缸靴子开始跳转，带动管片旋转；掘进时不注意油缸行程差，导致行程差超限，使管片受力不均匀，产生径向分力；操作盾构机时，四组油缸发力不合理，如推力全部集中在C组油缸上，使下半环管片的受力超限，造成管片开裂；（四组油缸的发力控制在100bar内）如油脂注入不合理，造成漏浆，浆液在尾刷里凝固，拼装管片时，不能

5、确保管片的盾尾间隙。管片质量的影响管片在制作时养护不合理,表面出现气孔和龟缩裂缝；混凝土强度不够；管片成品保护不够，在运输、吊运、拼装中受到挤压、碰撞,以至缺边掉角；手孔、螺栓孔、注浆孔等薄弱部位未加防水垫片或所加的防水垫片质量不好,封孔施工质量差，则容易渗漏水。3.针对盾构隧道管片接缝和裂纹渗漏水采取的处理措施盾构隧道防水采取结构自防水（混凝土为C50 S12高强混凝土）为主，外防水（附加防水）为辅的施工原则，关键做好管片的接缝、裂纹的防水，以及螺栓孔、壁后注浆孔等的防水作业。3.1管片接缝渗漏水处理措施（下列序号依次为优先顺序）二次拧紧螺栓后，清理嵌缝基面，用聚氨脂密封膏进行嵌缝防水；进行

6、开孔注浆；在渗漏严重处先打一小孔，插入塑料细管引排水，同时插入另一注浆管压注入环氧树脂材料堵渗水通道，当确认不渗漏水时剪断注浆管，在埋管处用快凝水泥封缝；进行二次注浆补强；二次注浆是盾构隧道堵漏的常用方法，管片环缝漏水用紧固螺栓的方法解决不了时，就使用二次注浆，地下水丰富时，选择双液浆，反之可选单液浆。水泥浆液的配合比应选在1：1或1：1.2，二次注浆注入口，管片的吊装孔，可以用400mm24的电钻头打穿管片，以安装注浆头。二次注浆孔位选择二次注浆孔位的选择一般是临近渗水环缝的管片吊装孔，而且距盾尾应在12环以上。打穿吊装孔之前，先在吊装孔上试安装注浆头，判断吊装孔是否完整，确定吊装孔未破坏时

7、，打穿管片吊装孔，做注浆的准备工作。管片吊装孔打穿后，如有渗水、冒气、或喷水时就证明该孔可用，若无此现象，证明注浆孔位选择不合适，但也要从这个孔试注，并控制好注浆压力。若注不进浆液，有以下两种原因：、管片背面的混凝土未打穿；、管片背面砂浆填充密实。判断方法是取掉注浆头，用长钢筋棒凿管片背面的砂浆，若能打穿，就说明该孔可用，若打不动，证明需要换孔位，若该孔废弃一定要用膨胀水泥封堵。二次注浆参数在本工程，防水堵漏主要用二次注浆，每孔的水泥用量一般在750kg，若管片背面空洞大时，注浆量要加大，二次注浆主要是控制注浆压力，一般不能超过2.5Mpa。若采用双液浆，水玻璃（B液）的浓度一般为60%70%

8、，水泥浆液（A液）与水玻璃（B液）的比例，根据现场情况来确定。若凝固时间调到20秒时，A液：B液=1：1。施工中随凝固时间要求和水玻璃性能来确定A液、B液的比例。注浆结束标志在软土地段堵漏时，注单液浆，注浆压力上到0.20.5Mpa时，结束注浆。在硬岩地段，需要注双液浆，开始注入时，水玻璃（B液）的浓度取到20%30%，A液：B液=2：1注浆的过程中，观察注浆压力，若注浆压力上不去，保持在0.5Mpa时，说明浆液流失比较厉害，可将水玻璃（B液）的浓度取到40%50%，A液：B液=1.5：1。当注浆压力接近0.50.6Mpa时，水玻璃浓度调整到60%，A液：B液=1：1，准备封孔，当压力达到0.

9、5Mpa，结束注浆。注浆效果判断单液浆由于受到地下水的影响，注浆效果一般在12小时以后才能判断出来，注浆结束时，渗水面水流明显减小，注浆效果就可以，等水泥浆凝固后，渗水基本可以堵住；双液浆注浆结束时，接缝渗水接近停止，湿迹表面水不流动，注浆效果可以。嵌缝密封防水在嵌缝槽内嵌填充低模量聚氨脂嵌缝膏进行防水处理。嵌缝形式如图1所示： 图1 嵌缝形式填充的材料性能要求 要求材料具有以下性能：不仅要有水密性，而且有良好的化学稳定性，适应气候的变化；湿润状态下，易于施工；伸缩及复原性好；硬化时不受水分影响；施工后尽快成为非粘接，完全硬化时间短；伸缩小等性能；技术要求.先检查嵌缝槽有无冒水、滴漏、慢渗现象

10、，如有则进行嵌缝处理；.嵌缝作业应在盾构机千斤顶顶力影响范围外进行，综合考虑隧道的稳定性，掘进等作业的影响，安排在工作面后100米左右范围内进行；.防污牛皮纸粘贴位置如图2图2 防污牛皮纸 说明：防污条在密封材料刮平后立即揭去。.刷涂底料，如刷涂后24小时没有填充密封材料，需再刷一次；.现场拌合密封材料，每次拌合最多2-3kg，混合时间约为10min；.用密封膏嵌填后，在密封膏未干前，用腻子刀将多余的密封材料刮去，并对有厚薄的部位进行调整，刮平时，顺一个方向刮，不能来回多次抹压，刮刀要倾斜，使刀的背面轻轻在密封膏表面滑动，形成光滑表面；.完成后养护2-3次，施工现场需清扫时，必须待密封材料表面

11、干燥后进行，以防止污染或碰损；.质量要求及检查方法（见表1）： 密封膏嵌填质量要求及检查方法 表1质 量 要 求检 查 方 法填充饱满、无气孔、表面干燥迅速目测接缝粘接牢固嵌填14天后用手指压接缝周边3.2管片裂纹渗漏水处理措施当管片出现裂纹，建议用防水材料涂抹其裂纹，涂抹宽度30mm，厚度2mm，防水涂料会沿管片裂纹向里生长，最长可伸28cm，可达很好的止水效果，由于隧道里温度高，混凝土面干燥快，所以对涂抹的防水材料至少四个小时养护一次。渗水比较大的部位，涂抹防水材料时，容易被水冲掉，加大防水涂料的稠度，同时配台吹风机，吹干流水，可有效防止涂抹的防水涂料（膨瑞转）被冲掉，如涂抹防水材料封不住渗水时，就用二次注浆从背面填充封堵。墙面轻度渗水时可不注浆只作嵌缝处理，即凿缝（深宽各70mm）后填塞膨润土腻子，再用硫铝酸盐超强微膨胀水泥抹填20mm，待干燥后涂刷1.5mm厚的防水涂料，再用氯丁胶乳水泥抹平，宽度为100mm。另外根据地下连续墙的施工经验，嵌缝止水采用堵漏剂和注浆进行处理，效果较好。 3.3螺栓孔部位渗漏水处理方法二次拧紧螺栓；加止水垫片。3.4注浆孔位渗漏水处理办法注浆孔渗漏水有两个部位：在注浆孔里面；在注浆孔漏水和管片混凝土间