T盾构隧道防水技术讲稿

盾构隧道防水技术目录一、防水原则二、防水等级三、衬砌自防水四、衬砌外防水五、衬砌接缝防水六、防水施工一、防水原则以防为主多道设防因地制宜综合治理

二、防水等级1、地下工程防水等级2、按《地下工程防水技术规范》（GBJ50108-2001）和《地铁设计规范》（GB50157-2003），防水等级为：地铁车站---一级地铁隧道---二级防水等级为二级表明：顶部不允许滴漏，其他不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000；任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。3、广州地铁盾构隧道防水等级防水等级标准隧道位置A不允许渗漏水，管片有少量、偶见的湿渍隧道上半部B有少量漏水点，不得有线流和混泥沙，每昼夜漏水量0.1L/m2隧道下半部、联络通道、洞门4、防水措施表《地铁设计规范》规定：5、常用防水措施A、自防水B、接缝防水a、弹性密封垫b、螺孔密封圈c、嵌缝d、注入密封剂C、金属埋露件防腐D、回填注浆三、衬砌自防水1、管片高强度、高精度、高抗渗性A、保证强度，混凝土试块强度必须大于等于设计值。B、抗渗等级应等于隧道埋深水压力的3倍，但等级不得低于0.8MPa。C、精度符合规范要求(1)、模具具精度度(1)模具每每周转转100次，必必须进进行系系统检检验，，其允允许偏偏差须须符合合表6.4.4的规定定。（2）、管管片精精度（2）预制制钢筋筋混凝凝土管管片的的尺寸寸偏差差应符符合表表6.7.3－4的规定定。（3）、水水平拼拼装精精度（3）水平平拼装装检验验：每每套钢钢模，，每生生产200环后应应进行行水平平拼装装检验验一次次，其其结果果应符符合表表6.7.2要求2、主要要要求求与措措施是是：(1)生产时时不允允许产产生裂裂缝；；(2)限制水泥用用量，控制制水灰比比、坍落落度，，控制制砂石石含泥泥量，，添加加高效效减水水剂和和活性性填料料（磨磨细粉粉煤灰灰、高高炉矿矿碴粉粉或硅硅粉)等外掺掺剂；；混凝凝土配配合比比要求求如下下：管片砼砼配合合比要要求(3)、管片片养护护3、钢筋筋混凝凝土管管片单单块检检漏，，应按按设计计抗渗渗压力力，恒恒压时时间≥≥2h，渗水水最大大深度度不得得超过过管片片厚度度的1/5。管片正正式生生产后后，每每生产产50环应抽抽查1块管片片做检检漏测测试，，连续续三次次达到到检测测标准准，则则改为为每生生产100环抽查查1块管片片，再再连续续三次次达到到检测测标准准，最最终检检测频频率为为200环抽查查1块管片片做检检漏测测试。。如出出现一一次不不达标标，则则恢复复每50环抽查查1块管片片的最最初检检测频频率，，再按按上述述要求求进行行抽检检。4、对于于水质质条件件差或或容易易造成成衬砌砌开裂裂的地地层中中用的的管片片，应应对管管片混混凝土土的渗渗透系系数作作进一一步规规定：：混凝凝土渗渗透系系数测测定仪仪所测测渗透透系数数K≤10-12～10-14m/s。四、衬衬砌外外防水水1、对有有特殊殊要求求(如地层层腐蚀蚀介质质量大大)地段的的管片片，应应涂抹抹外防防水涂涂层。。2、外防防水涂涂层应应符合合以下下规定定：A涂层应应能在在盾尾尾密封封用钢钢丝刷刷与钢钢板挤挤压磨磨损条条件不不损伤伤、抗抗渗水水；B在管片片弧面面的混混凝土土裂缝缝宽度度达到到0.3mm，仍能能抗0.8Mpa水压，，长期期不渗渗漏；；C涂层的的耐化化学腐腐蚀性性、耐耐候性性、抗抗微生生物侵侵蚀良良好，，且无无毒或或低毒毒；D涂层具具有防防杂散散电流流的功功能，，其体体积电电阻率率，表表面电电阻率率高；；E施工简简单，，冬季季能操操作；；F成本较较低，，经济济合理理。3、设计计中应应结合合外防防水涂涂层的的下列列性能能，提提出技技术要要求：：粘结结力、、抗渗渗性、、抗冲冲击、、耐腐腐蚀性性、体体积电电阻率率、耐耐磨性性、施施工温温度、、涂料料厚度度与成成(涂)膜时间间。宜采用用环氧氧煤焦焦油、、环氧氧一聚聚氨酯酯、改改性沥沥青、、环氧氧与氯氯磺化化聚乙乙烯复复合涂涂料等等外防防水涂涂层。。同时时，也也可辅辅以无无机水水性高高渗透透密封封剂加加强抗抗掺、、抗腐腐蚀性性。4、衬砌砌外防防水涂涂层，，除应应涂抹抹于衬衬砌背背面外外，还还应涂涂抹在在环、、纵面面橡胶胶密封封条外外侧的的混凝凝土上上。五、衬衬砌砌接缝缝防水水1、接缝缝防水水应采采用弹弹性密密封的的原理理，以以预制制成型型密封封条为为主要要防水水措施施。2、衬砌砌环缝缝应在在出现现最大大计算算变形形量时时，仍仍保质质在规规定压压力等等于隧隧道实实际承承受的的最大大水压压下不不渗漏漏。变形形量量应应按按(2．5．2)公式式计计算算：：式中中：：δ———环缝缝中中弹弹性性防防水水密密封封垫垫（（材材料料））在在设设计计水水压压力力作作用用下下允允许许的的环缝缝张张开开值值(m)；ρmin＿＿＿隧隧道道纵纵向向变变形形曲曲线线最最小小曲曲线线半半径径(m)(由设设计计定定)；D————隧道道外外径径(m)；B————管片片环环宽宽（（m）；；δ0————生产产及及施施工工误误差差可可能能造造成成的的环环缝缝间间隙隙(m)；δs———隧道道邻邻近近建建筑筑物物及及桩桩基基沉沉降降等等引引起起的的隧隧道道挠挠曲曲和和接接缝缝张张开开值值(m)。3、弹弹性性密密封封垫垫3、弹弹性性密密封封垫垫选选型型的的关关键键是是材质质与与配配合合比比必必须须恰恰当当，，构构造造形形式式必必须须合合理理。应应考考虑虑满满足足生生产产制制作作工工程程使使用用和和盾盾构构施施工工工工艺艺的的要要求求。。A接缝缝弹弹性性密密封封垫垫应应沿沿环环、、纵纵面面兜兜绕绕成成框框型型，，也也可可设设计计成成门门型型或或L型。。构构槽槽形形式式、、截截面面形形式式、、截截面面尺尺寸寸应应与与弹弹性性密密封封垫垫形式式和和尺尺寸寸相相匹匹配配。应应按按防防水水要要求求设设单单密密封封垫垫沟沟槽槽，，甚甚至至参参道道密密封封垫垫沟沟槽槽。。弹性性密密封封垫垫沟沟槽槽深深度度与与密密封封垫垫的的高高度度按按(2．5．3．1-1)、(2．5．3．1-2)公式并参照图图2．5．3．1计算。式中：a——为弹性密封垫垫最大压缩率率，即压至0mm时的压缩率，，为设计所设设定；a'——为弹性密封垫垫最小压缩率率，为设计所所设定；B——为设计中的接接缝允许张开开量的1/2；A——为要求的密封封垫沟槽深；；T——为要求的弹性性密封垫高；；B弹性密封垫沟沟槽截面积与与密封垫的关关系如下：为能使密封垫垫完全压密(环缝张开量为为0mm)，密封垫沟槽槽截面积应大大于等于密封封垫的截面积积，其关系应应按(2．5．3．2)式表示：A＝1～1．15Ao(2．5．3．2)式中：A——密封垫沟槽截截面积；Ao——弹性密封垫截截面积；C弹性密封垫应应有足够的宽宽度。其大小小视埋深和管管片环纵面的的凹凸榫而定定；D弹性密封垫的的材料应从下下列几类中选选取；(1)氯丁橡胶类(包括掺部分天天然橡胶或三三元乙丙胶)；(2)掺有遇水膨胀胀树脂的膨胀胀橡胶类，其其基料也是氯氯丁橡胶等。。弹性密封垫垫还可由上述述两类材料复复合制成；(3)丁基橡胶腻子子和氯丁橡胶胶或海绵橡胶胶复合类。E弹性密封垫材材质应对下列列性能提出技技术指标：硬度、伸长率率、扯断强度度、恒定压缩缩永久变形、、老化系数、、防霉等级，对于水膨胀胀橡胶还应增增加吸水膨胀胀率等；F弹性密封垫应应符合下列规规定：(1)密封垫选型在在盾构千斤顶顶顶力作用下下必须仍保持持其弹性变形形的能力；(2)密封垫在长期期压应力的作作用下，应限限制其塑性变变形量(永久压缩变形形≤25％)；(3)密封垫在长期期水压作用下下，当环缝纵纵缝达到预定定的张开量(3～l0mm)时仍能满足止止水要求。(4)压应力与压缩缩变形的关系系应是环缝张张开0mm，对密封材料料的压缩力小小于千斤顶最最大顶力；(5)弹性密封垫材材料的技术性性能指标应符符合表2．5．3．6规定。G弹性密封垫应应设计成框形形，但如果密密封垫厚度小小于6mm，应制作成卷卷带状。对于管片环拼拼装，封顶管管片拼装采用用纵向插入方方式时，弹性性密封垫表面面宜衬入限制制其拉长的尼尼龙线或帆布布。4、螺孔密封圈圈4、设置防渗漏漏的螺孔密封封圈应符合如如下规定：A螺孔密封圈应应设置在肋腔腔螺孔口(通常制成锥形形倒角），特特殊需要时，，也可设置在在环纵面螺孔孔口；B螺孔密封圈与与衬砌螺孔密密封圃沟槽匹匹配，它在螺螺帽与垫圈的的作用下挤入入螺孔内起到到压密或膨胀止水。在充分分止水条件特特殊需要时，，也可设置在在环纵面螺孔孔口下，螺孔孔密封圃应减减小断面，节节约用量；C螺孔密封圈的的外形，应利利于压入密封封圈沟槽，使使密封圈与螺螺栓、螺孔混混凝土都压密密止水。螺孔孔密封圈材料料应是氯丁橡橡胶、水膨胀胀橡胶，也可可采用橡塑制制品或塑料制制品。5、嵌缝防水5、嵌缝防水措措施的设置应应视工程使用用要求而定。。A嵌缝防水主要要以填塞密实实防水，也有有靠弹性挤密密或膨胀致密密防水。B嵌缝槽宜符合合下列的要求求；嵌缝槽的的槽底宜设斜斜楔口(见图2．5．5．2．(3))，嵌缝材料采采用定形类的的，则两槽边边是平行的，，嵌缝材料用用未定形类的的，可以是槽槽口小形的(见图2．5．5．2．(3)),嵌缝材料采用用定形类的，，则两槽边是是平行的，嵌嵌缝材料采用用定形类的，，则两槽边是是平行的，嵌嵌缝材料用未未定形类的，，可以是槽口口小形的（见见图2．5．5．2．(4)，深度比>2.5(槽深度为20～55mm,单面槽宽宜为为3～10mm)：C嵌缝材料有两两大类：一是是未定形类，，多为密封胶胶，应有较好好的不透水性性，粘结性(尤其要能在潮潮湿混疑土基基面粘结好)，耐久性、延延伸性、抗下下坠性。宜采采用合成纤维维水泥、环氧氧煤焦油(潮湿面粘结)、氯丁密封胶胶、聚硫密封封胶、聚氨酯酯密封胶类。。二是预制成成型类，宜采采用膨胀橡胶胶，特殊外形形橡胶及其控控制膨胀材料料，扩张芯材材等。应有与与嵌缝槽混凝凝土面紧密接接合的合适构构造外形、膨膨胀性、耐久久性；D嵌缝作业的范范围(全隧道或者井井圈附近)与部位(衬砌接缝整环环或衬砌接缝缝顶部、底部部)应视工程的特特点与要求而而定;6、灌注密封剂剂6、重要盾构法法隧道宜设置置在管片拼装装结束后可以以增设灌注密封剂的一道防水线线。A预留沟槽宜宜设在弹性性密封垫沟沟与嵌缝槽槽之间，沟沟槽应设计计成2～3mm深，宽20～30mmB预留灌浆孔孔也可以用用来灌注堵堵水止水材材料，作为为堵漏措施施。7、传力衬垫垫板7、用来缓和和局部集中中应力的承承压传力衬衬垫板应符符合下列要要求：A用以克服纵纵缝面内沿沿、外沿衬衬砌应力集集中的传力力衬垫板，，其外形为为弧形。环环面纠偏的的传力衬砌砌板，其外外形为弧形形。B传力衬垫板板材料宜在在丁腈软木橡橡胶板、石石棉橡胶板板、沥青油油毡、乳胶胶水泥板等中选用。。C用传力衬垫垫板作为楔楔形段或纠纠偏环面衬衬砌，使其其在千斤顶顶压缩后成成一平整的的楔形环面面，但一次次最大楔形形量不得超超过4mm其大小，可可视隧道直直径大小而而定)，纠偏时弹弹性密封垫垫高度应随随衬垫板高高度相应升升高。纠偏偏环面衬垫垫板的硬度度应明显大大于纵向传传力衬垫板板。8、变形缝8、变形缝的的构造及其其材料同样样应满足防防水要求。。A变形缝中应应设置垫板板，变形缝缝前环与变变形缝后环环面间的弹弹性密封垫垫必须随垫垫板相应加加厚。B变形缝用的的密封材料料应比普通通接缝用的的能适应更更大的变形形量。尤其其是弹性密密封垫，可可采用加高高厚度或增增加膨胀橡橡胶的比例例来满足设设计要求。。9、衬砌接缝缝构造9衬砌接缝构构造设计，，可按图2．5．9－1、图2．5．9－2所示的构造造选定。六、防水施施工1、一般规定A根据地下工工程防水施施工作业的的特点，必必须由经资资格审查合合格的专业业防水施工工队进行施施工，作业业人员应持持有由建设设主管部门门认可的培培训部门颁颁发的上岗证；B防水施工应应与其它施施工作业，，即衬砌制制作、衬砌砌检漏、衬衬砌装卸堆堆放、成环环拼装、盾盾构推进、、回填注浆浆等配合，，共同保证防水效果；；C防水施工中中所使用材材料、制品品等的品种种、规格、、材质应符符合设计和和规范要求求。2、衬砌外防防水施工2、衬砌外防防水涂料施施工A、准备工作作准备工作包包括材料准准备、工具具准备、管管片准备。。管片拱形形(背部朝上)放置或竖式式放置，以以便于作业业；管片养养护、晾干干，使之表表面湿度≤≤9％。B、表面处理理对已干燥的的管片背部部上的空穴穴、缺损，，用聚合物物快凝水泥泥填平。同同时，用油油灰刀铲除除基面上的的突起物、、砂浆疙瘩瘩等异物，，用钢丝刷清清除管片上上的浮灰、、浮砂。C、涂刷作业业(1)按规定的配配比，将涂涂料混合搅搅拌均匀；；(2)在设计的涂涂刷范围，，按规定的的要求涂刷刷(或喷涂，滚滚刷)冷底子或直直接涂刷底底涂料；(3)涂刷应均匀匀一致，不不得过厚过过薄，应用用单位面积积涂布量和和测厚仪二二种手段控控制涂膜厚厚度；(4)第二遭涂层层涂刷的方方向必须和和第一道的的涂刮方向向垂直。两两道的时间间间隔．应应根据涂料料品种、作作业环境温温度、湿度度等选定。。D、使用要求求待面涂料达达到实干时时间后，方方可起吊，，重新堆放放、送井下下使用。在在涂料投有有完全固化化成膜前，，严禁遭水淋淋，也应防止止灰砂的沾沾污。E、安全措施施施工中如使使用有机溶溶剂时，应应注意防火火、通风。。施工人员员应采取防防护措施(戴手套、口口罩、眼镜镜等)。施工温度度必须符合合涂料的有有关规定。。F、验收要求求：(1)涂层必须粘粘结牢固，，表面平整整，无空鼓鼓、脱落、、破损等现现象；(2)涂层厚度用用测厚仪测测出，测厚厚采用随机机抽样，膜膜厚要求基基本均匀；；(3)第一道涂膜膜应无水漫漫、稀释现现象，若有有鼓泡、积积液应划破破，排除积积液后补严严。3、接缝防水水施工A、衬砌接接缝防水的的施工准备备包括：a衬砌(1)检验：管片片的精度检检测、单块块抗渗检漏漏应在管片片制作工场场进行，使使之符合规规定；(2)修补与清理理：管片运运到现场后后，应由防防水工检查查管片的碰碰损，尤其其是密封垫垫槽、螺孔孔密封圈槽槽、嵌缝槽槽的质量，，有缺损或或大气孔者者必须修补平整。此外，还还应用钢丝刷除去去混凝土表表面沾上的的尘土、泥泥砂。b防水材料(1)防水材料未未经检验者者，不得出出厂；无合合格证，不不得使用；；(2)弹性密封垫垫和橡胶软软木衬垫的的检验应包包括：材料性能应应定期在厂厂内抽样，，制成试件件，委托有有关单位进进行技术指指标测试；；每20环，抽抽取取“标准准”、“邻接接”、“封顶顶”各一一条条进进行行规规格格尺尺寸寸检检测测，，检检测测应应在在制制造造厂厂内内进进行行。。另外外，，在在施施工工中中如如果果发发现现有有尺尺寸寸差差错错者者，，应应随随时时检检出出，，集集中中退退换换。。(3)防水水材材料料应应按按下下列列要要求求存存放放：：框形形密密封封垫垫出出厂厂产产品品，，应应标标明明"B"(标准准)、"L"(邻接接)、"F"(封顶顶)三种种型型式式。。框框形形密密封封垫垫在在工工地地贮贮料料间间应应有有规规则则、、分分类类型型堆堆放放(包括括楔楔形形环环密密封封垫垫，，变变形形缝缝环环密密封封垫垫以以及及加加厚厚用用橡橡胶胶带带)；在粘粘贴贴前前将将密密封封垫垫置置于于40℃℃～60℃℃的烘烘房房，，烘烘热热整整形形36小时时(烘房房大大小小以以能能放放15环密密封封橡橡胶胶为为宜宜)，可可避避免免密密封封垫垫挠挠曲曲、、变变形形；；橡胶胶软软木木衬衬垫垫板板(包括括纠纠偏偏用用楔楔子子料料)分类类存存放放。。粘粘结结剂剂应应密密封封，，干干燥燥储储存存。。B、衬衬砌砌接接缝缝防防水水材材料料的的施施工工顺顺序序C、衬衬砌砌接接缝缝防防水水材材料料的的操操作作规规程程a弹性性密密封封垫垫涂涂胶胶与与粘粘结结应应注注意意：：(1)应使使用用已已修修补补与与清清理理好好的的管管片片。。管管片片表表面面应应干干燥燥，，雨雨天天不不得得粘粘结结施施工工；；(2)涂胶胶于于管管片片密密封封垫垫沟沟槽槽，，应应"满涂涂"；(3)涂刷刷工工具具可可用用油油漆漆刀刀(刀头头改改制制成成呈呈锯锯齿齿状状)；(4)粘结结剂剂贮贮桶桶开开封封后后，，因因溶溶剂剂挥挥发发变变稠稠时时，，可可加加溶溶剂剂稀稀释释。。(5)采用用单单面面涂涂胶胶粘粘结结法法；；即即混混凝凝土土面面单单面面涂涂胶胶，，凉凉置置一一段段时时间间(一般10～15min，但随随气温温、湿湿度而而异)，待手手指接接触不不粘即即可直直接对对粘；；(6)在粘合合前再再次检检查粘粘结面面涂胶胶的均均匀程程度；；管片四四个角角部的的密封封垫，，既不不得耸耸肩，，又不不得"塌肩"；整个密密封垫垫表平平面应应在一一个平平面上上，严严禁歪歪斜、、扭曲曲；管管片在在粘贴贴装设设密封封垫12h内，不不得送送井下下拼装装。b橡胶软软木衬衬垫板板的操操作规规程与与"弹性密密封垫垫"的相似似，但但应注注意：：(1)衬垫板板与管管片表表面分别涂涂胶。此外外，衬衬垫板板可以以点涂涂或对对角线线涂，，粘结结在管管片上上，不不得脱脱胶、、翘边边、歪歪斜；；(2)需事先先在螺螺孔位位置的的衬垫垫上开开设大大于螺螺孔的的空洞洞，并并正确确就位位粘合合。D、角部部加强强在管片片密封封垫的的角部部位置置，宜宜加贴贴自粘粘性丁丁基胶胶腻子子薄片片加强强T字缝、、十字字缝接接头防防水。。如图图3．3．4示例。。在使用用水膨膨胀橡橡胶为为密封封垫时时，其其表面面应涂涂刷缓缓膨胀胀剂，，尤其其拱底底块密密封垫垫表面面必须须涂刷刷二道缓缓膨胀胀剂。弹性性密封封垫涂涂刷缓缓彭胀胀剂后后12h内，不不应送送井下下拼装装使用用。E、嵌缝缝作业业a嵌缝作作业的的准备备(1)清理嵌嵌缝槽槽内污污垢，，检查查作业业范围围内的的嵌缝缝槽有有无冒冒水、、滴漏漏、慢慢渗，，对前前两种种现象象应堵堵漏止止水，，对有有湿渍渍或慢慢渗的的嵌缝缝槽，，应采采用潮潮湿面面粘结结的密密封胶胶或膨膨胀密密封胶胶。(2)管片嵌嵌缝槽槽如有有碎裂裂、缺缺损，，应予予修补补，其其方法法同密密封垫垫沟槽槽的修修补。。b未定型型密封封材料料嵌缝缝作业业的要要则:(1)如用密密封胶胶类材材料嵌嵌填，，应先先涂冷冷底子子，再再自下下而上上、填填塞密密封胶胶，使使之密密实平平整。。嵌填填作业业用刮刮刀抹抹填或或嵌缝缝枪嵌嵌注均均可；；(2)如于密密封胶胶外加加封加加固材材料，，既可可直接接填塞塞于嵌嵌缝槽槽面层层，也也可加加封于于嵌缝缝槽两两侧。。加封封材料料宜为为聚合物物水泥泥砂浆浆、环环氧密密封膏膏、纤纤维水水泥等，并并应于于结合合面先先涂刷刷混凝凝土界界面处处理剂剂处理理；(3)拱顶部部的外外封加加固材材料应应能速速凝，，以免免坠落落；(4)水膨胀胀腻子子类密密封材材料应应与控控膨材材料配配合使使用，，槽口口必须须用外外封加加固材材料。。c