翟江龍
摘? ? 要:滲漏水問題作為地鐵盾構隧道最易發生的病害之一,其所致成因眾多,根治較為困難。本文筆者結合多年的地鐵施工實踐管控經驗,首先就滲漏水的主要所致成因予以了簡要剖析,然后全面探討了滲漏水的控制舉措與處治措施,供廣大地鐵隧道施工同仁借鑒參考。
關鍵詞:盾構隧道;滲漏水;所致成因;控制舉措;處治措施
1? 地鐵盾構隧道滲漏水的所致成因
(1)管片質量問題。管片生產原材質量把控不嚴,或管片制作過程中砼振搗不規范而出現麻面、蜂窩或養護不當導致開裂等都會形成滲漏水通道。此外,管片進場時未嚴格依照相關要求開展質量驗收,或轉運過程中操作不規范、保護措施不當造成管片出現破損,且在后期管片安裝時,安裝作業人員對于邊角缺損、掉塊以及止水條剝落等情況未采取妥當的補救措施,這些情況的出現都會導致管片自防水失去作用。
(2)拼裝施工問題。首先,管片拼裝施工操作不規范,以致管片發生碰撞損壞、止水條擠壓變形嚴重而滲漏。其次,封頂塊在兩側相鄰管片過大的擠壓作用下致使止水條出現嚴重變形、脫落,或管片端面以及止水條面清理不徹底,致使拼縫夾泥而形成漏水點。另外,掘進姿態不好致使管片無法拼裝到位而出現錯臺,以致止水帶的有效接觸止水面積大大降低。此外,管片與盾構相對位置不好,此種情況下極易導致管片受到過大擠壓而出現開裂變形、脫落掉塊,或相鄰兩管片的止水條無法壓緊吻合而導致后期滲漏水出現。
(3)管片上浮問題。管片與盾尾脫離后處于懸浮狀態,以致在同步注漿作業前后,管片狀態因不穩而易出現上浮或左右偏移,由此導致管片出現破損,并形成滲漏水通道。
(4)注漿防水問題。注漿作業不規范、灌注不密實,使得襯砌結構與圍巖整體受力不均出現較大變形,從而導致首層防水層失效而加大了滲漏水發生的幾率。另外,對于超挖以及土體滲透等因素考慮不周,以致對于注漿量的計算出現偏差,致使注漿量不足導致后期隧道出現沉降變形而形成滲漏。
2? 地鐵盾構隧道滲漏水的控制舉措
2.1? 緊抓管片防水控制
(1)管片自防水。加強設計與管片制作環節的質量管控,嚴控水灰比與管片制作精準度,確保管片連接位置密實無縫隙,并嚴格依照砼振搗、脫模、養護的相關工藝要求,控制管片的制作質量,從而有效確保管片的抗滲性與精準度。
(2)管片接縫防水。管片連接位置處的縱向接縫與環向接縫是隧道防水最薄弱的環節,因此,務須要嚴格把關密封材料的質量,確保其在油缸頂推與管片變形時依然能夠滿足水密性、緊固力、耐久性以及均質性的要求。
(3)螺栓孔防水。對于管片拼裝不夠密實或密封墊失去作用時,往往會發生滲漏,因此務須要做好螺栓孔位置的防水處理。可在螺栓墊圈與螺栓孔的中間位置填充橡膠聚乙烯環形墊圈,在緊固螺栓的過程中,環形墊圈發生變形,從而使螺栓孔密封不漏水。
2.2? 規范管片拼裝施工
(1)確保管片旋轉、滑動以及升降等作業的規范化,拼裝時應按照由下向上、左右對稱、最后封頂的作業流程,且拼裝過程中應準確調整確保管片位置與上環管片對接平順,孔位精準對正,螺栓順利穿插;(2)安裝封頂塊前,應對止水條涂抹黃油進行潤滑,安裝時應先徑向后縱向緩緩頂推到位,并及時推進相應的油缸頂進管片,頂推所用作用力應比穩定管片用力略大,最后移開管片安裝設備;(3)按照盾構隧道施工原理,及時掌握盾構掘進的姿態,并通過軟件與設計軸線進行分析、比較,以查找掘進偏差并通過調整控制使盾構機掘進姿態良好,調整糾偏的過程中應遵循如下原則:首先,以控制盾尾間隙為主,控制掘進趨勢為次,控制行走線性為輔的原則對盾構機的掘進線路進行糾偏;其次,在調整盾構機的掘進偏差時,一次調整糾偏量不得過大,即控制油缸行程<6㎝。
2.3? 控制管片上浮偏移
根據試掘進施工階段管片與盾尾脫離后的管片發生上浮的實際數據,對盾構機的掘進狀態進行相應調整,可提前對盾構機施加一定壓力,或通過在盾構機發生偏移的反方向超欠挖以控制盾構機的行進狀態與路線,從而確保穩定后的管片能夠滿足設計的線路要求,避免因管片上浮、偏移造成兩管片接縫處的止水條不密實而導致滲漏水。
2.4? 抓好注漿防水控制
注漿防水應遵循“防、堵、截、排”的防水原則,并通過注漿堵水,達成盾構隧道防水的目標。(1)在管片預制的注漿孔中選擇與拱頂接近的注漿孔進行壓漿,通過同步注漿與二次注漿將隧道的空隙填充密實,從而使空隙內地下水、泥水排出,并在隧道周圍形成環形漿液保護層實現防水的效果。(2)合理把握注漿開始與結束的時間,防止注漿過早導致盾尾漏漿,注漿時應根據隧道的埋深、地下水壓力等情況合理控制注漿壓力,多為0.2MPa~0.3MPa,如若注漿壓力過大可調整注漿量予以控制。(3)綜合考慮超欠挖、土體滲透、泄露損失等因素對注漿的影響,合理控制注漿量,確保注入的漿液量、速度與推進速度保持匹配,從而確保注漿的密實度,防止注漿量不夠而出現孔洞等滲漏點。
3? 地鐵盾構隧道滲漏水的處治措施
(1)對于管片大量滲漏水的情況,可于漏水點接入注漿設備,并采用水灰比為1∶1,體積比為1∶0.3的水泥-水玻璃雙液注漿,其初凝時間僅為5s。同時,在滲漏點外部采用速凝水泥與聚氨酯進行封堵,以達到內外綜合治理的效果。
(2)對于管片拼縫滲漏水的情況,可在查找到精確的滲漏點后,在拼縫滲漏點兩側設終止孔并埋管注漿,然后用速凝水泥封堵拼縫確保注漿時不滲漏,并用快干水泥封堵嵌縫,嵌縫水泥凝固后進行化學注漿,壓力0.3MPa~0.4MPa,滿足壓力的要求后閉管至凝固8~12h后,檢查孔口漿液密實且飽滿后待3~5天凝固后拆管并處理縫面。
(3)對于原注漿孔滲漏水的情況,先用雙液注漿封堵明流,然后清理注漿孔并均勻涂刷一層環氧界面劑,之后用速凝水泥嵌縫埋管封閉密實,然后按照0.3MPa~0.5MPa的壓力注入環氧漿液,直至孔口填充密實,等待3d~5d凝固后拆管并修復飾面。
(4)對于管片螺栓孔滲漏水的情況,可沿孔位開設深3m~4cm、寬3cm~4cm的環形槽,然后細致清理槽位內直至無粉塵、雜質后,將賽柏斯濃縮劑與潔凈的水按照一定體積比混合,然后均勻涂刷(體積比5:2)或噴涂(體積比5:3)賽柏斯濃縮劑防水材料,最后將賽柏斯堵漏劑壓入槽內,確保壓注飽滿、密實、平整。
(5)對于管片裂縫滲漏水的情況,沿裂縫開深2cm~3cm、寬2cm~3cm的“V”型槽,并騎縫斜向45°鉆深8cm~10cm、φ1cm、距離40cm的孔,鉆孔應通過并貫穿裂縫,然后清理裂縫及“V”型槽內至干凈無雜質后依次對孔位注入環氧漿液,直至鄰近孔有漿液冒出后移機至下一孔位至所有孔位注漿完成后,最后一個孔位按照0.3MPa~0.5MPa逐級升壓注漿并在完成注漿后保持20min不進漿后停止注漿,閉管待凝8h~12h后檢查孔口確保漿液飽滿密實,待凝3d~4d后處理飾面。
4? 結語
區間隧道作為城市地鐵的主要構成部分,其修建質量事關地鐵能否長久安穩運營。因此,廣大地鐵建設者務須時刻緊抓施建質量不放松,按規作業,規范施工,抓好細節,抓好關鍵,協力共建優良工程,造福民眾。
參考文獻:
[1] 李享松,沈紅良,蔣瑾,饒永強,凌濤,劉燾.長沙市軌道交通5號線盾構隧道管片修補及防滲漏技術[J].湖南文理學院學報(自然科學版),2020(2):71~74.
[2] 邵剛剛.硬巖層盾構隧道漏水的防范與治理技術[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2018(S2):59~62.
[3] 周彩榮.武漢某地鐵盾構隧道運營期常見病害原因分析及治理措施[J].城市軌道交通研究,2018(12):153~157.