淺談地鐵盾構隧道的防水技術

王金輝

摘要：盾構施工是地鐵隧道技術的重要組成部分，盾構機作為重要的建筑機械，具有很強的承載能力;千斤頂提供推力，使盾構機向前移動，進行 切土和出渣工作，有序進行管片和襯砌的相關工作。在盾構施工過程中，由于地質條件和施工局限性等原因，盾構隧道滲水現象不可避免，會影響隧道內下道工序的正常施工，如機電設備安裝、消防、通訊、控制系統等，將影響地鐵正常運營。盾構施工過程中的防水質量，關系到整個成型隧道的質量， 因此，盾構防水施工為重中之重。

關鍵詞：地鐵工程;盾構隧道;防水技術

隨著我國經濟的發展，城市交通壓力也在不斷增大，因此各城市大力 發展地下交通勢在必行。造成地鐵盾構隧道產生滲漏水的因素很多，概括而言，有內因和外因兩大類。其中，外因主要指作用在隧道周圍的孔隙水 壓力;內因則是使隧道結構形成滲水通道的各種原因，主要包括隧道接縫 防水性能的劣化、隧道結構的過大變形和隧道施工質量的影響。

1地鐵盾構隧道防水設計原則

盾構法施工的隧道，其防水應采取" 以防為主、剛柔結合、多道設防、因地制宜、綜合治理 " 的原則，采取與其相適應的防水措施。

盾構隧道防水應以管片結構自防水為根本，采取措施控制管片結構混 凝土密實性，提高混凝土的抗滲性能，一般采用預制管片 C50P10 混凝土管片;襯砌管片外弧側面沿管片四周設置一道封閉的防水彈性密封墊、內 弧側在預留的嵌縫槽內進行嵌縫密封，對每一個螺栓孔、注漿孔設置緩膨 脹型遇水橡膠密封圈，每個管片螺栓都要達到設計要求有足夠的防腐蝕性， 同時在具有腐蝕性或不良地質區域盾構隧道迎水面管片設置防水、防腐涂層進行加強防水。

2控制施工參數，加強拼裝質量

盾構機是在開挖過程中保持周圍土壤穩定性以避免倒塌的主要施工機械，具有隧道開挖和排渣功能。在施工過程中，盾構機械可以在內部完成管片組裝，形成完整的襯砌結構，同時保證周圍的土壤處于穩定狀態，進 而在安全的環境中成功完成隧道的施工。盾構法的基本目標是盡可能降低對周圍土體、巖體擾動的程度，以最快的速度完成地鐵隧道的施工，同時形成地鐵隧道的主體結構，維護周圍現有建筑物、公路、鐵路等的安全穩定性。

盾構機盾尾與管片的姿態不好.影響到管片的拼裝質量.造成管片間錯位.相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊.從而引起漏水;掘進過程中推力不均勻造成管片受力不均勻而產生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水;在掘進困難時推力過大也會造成管片產生裂紋而滲漏水;由于盾尾間隙不均勻.管片選型不當.造成間隙過小.使得在掘進過程中造成管片外壁被損壞導致止水條漏水。由于掘進行程不足或拼裝不當.導致封頂塊插人困難時止水條破壞而漏水;千斤頂撐靴在頂至管片時擺放不正.使得止水帶損壞而漏水.管片損壞、崩缺漏水。

3盾構隧道滲漏原因分析

目前，盾構隧道管片滲漏水位置主要集中在環向、縱向的拼縫，滲漏主要原因為：當盾尾與隧道管片間隙過小，管片拼裝困難，可能引起管片錯臺，甚至管片發生碎裂;當盾尾與隧道管片間隙過大，盾尾易出現漏漿， 當管片接縫處有泥沙時，會降低管片接縫止水效果;管片壓緊程度嚴重影響管片防水性能，當管片螺栓擰緊或者管片拼裝壓緊未達到設計及規范要 求時，止水帶達不到止水效果;凝結的漿液是盾構管片的第一道防水屏障， 當同步注漿量不足，或者二次補漿不及時，易出現管片發生滲漏水。因此， 盾構隧道在小曲線半徑、較大縱向坡推進時，管片拼裝易出現較大錯臺或 接縫張開量偏大，以致相鄰兩管片間密封墊錯開，造成管片滲漏水。

4地鐵盾構隧道的防水技術及管理措施

4.1洞門防水

隧道洞門主要指盾構區間隧道與車站或風井、豎井的連接部位。這些部位拐角多，結構復雜，是防水工作的難點。洞門結構防水在剛性接頭中設置柔性填縫材料，豎向施工縫及水平施工縫均設置遇水膨脹橡膠止水條等防水裝置。防水混凝土在施工時充分考慮收縮應力和變形開裂，做好預防工作，避免產生微小裂縫引起滲漏。控制好涂緩膨脹劑的時間與劑量， 切實發揮止水作用。止水條的粘貼基面光滑平整，沒有臺階。

4.2螺栓及吊裝孔防水

吊裝孔兼作注漿孔時，注漿結束后清除孔內殘留物，填人彈性密封材 料，并用密封塞封堵孔口;螺栓孔采用密封圈加墊片安裝。密封圈和密封 塞采用遇水膨脹橡膠制作。螺栓孔處理。螺栓孔采用可更換的遇水膨脹橡膠密封圈作為螺栓孔密封圈，外加鐵墊圈和螺帽安裝，利用壓密與膨脹雙 重作用加強防水。螺栓孔防水處理方法方法一：將全部螺栓用混凝土澆實封填于手孔中。方法二：對局部漏水的地方，可采用竹麻堵塞螺栓與螺栓 孔的間隙，然后加工環形鋼套筒嵌人螺栓孔，外面再安裝防水膨脹圈以及 墊片與螺帽。方法三：涂防銹漆，加封水泥或套塑料罩。吊裝孔處理吊裝 孔兼作注漿孔時，注漿結束后清除孔內殘留物，填人彈性密封材料，并用專用捫頭封堵孔口，密封圈和捫頭采用遇水膨脹橡膠制作。螺栓孔采用遇水膨脹橡膠圈作為螺栓孔密封圈，利用壓密與膨脹雙重作用加強防水。

4.3襯砌外注漿防水

根據盾構施工的工況特點，施工過程中采用盾構機同步注漿以及二次注漿填充空隙。同步注漿與二次注漿形成隧道的一道外圍防水層，作為隧道的第一道防水層。壁后同步注漿對隧道的上浮、地面沉降、防水等能起到很大的作用，但注漿遇到地下沉壓水或其他分水流時，壁后漿液可能會 被稀釋和帶走。故在漿液攪拌時宜加人水泥、石灰等材料（厚漿），使漿液盡早凝固成實體。

4.4手孔封堵

隧道上半環范圍內的手孔采用內部充滿硫鋁酸鹽早強（微膨脹）水泥 的塑料保護罩套于螺栓上。采用硫酸鹽早強水泥，填人塑料保護罩，填至 離杯口 15mm 左右，然后套在手孔內螺帽上，并于管片緊密結合。隧道下半環采用硫鋁酸鹽早強（微膨脹）水泥充填手孔，且可拌人適量的普通硅酸鹽水泥以延長固結時間。道床混凝土范圍內的管片嵌縫槽以快硬水泥嵌填。快硬水泥抗壓強度應≥ 10MP_（10h 以內）。嵌填前，采用界面處理劑涂刷于嵌縫槽基面。

4.5隧道出現滲漏的現場整治

現場堵漏整治施工順序如下：在漏水口 2 環至 4 環管片注漿孔處預埋注漿接頭閥，用快速凝水泥封堵空隙.封堵要密實，確保注漿時不漏漿。先從 4 環處開始注漿，由遠到近，其他兩個備用;打開球閥，用長鉆頭打穿注漿孔，待鉆孔有水流出后，快速抽出鉆頭，關閉球閥;安裝注漿三通接頭，連接注漿管，開始試壓注漿，邊注漿邊觀察注漿壓力;注漿施工嚴格按照工藝流程圖;注漿系統采用 sHB 型柱塞式雙缸雙液灰漿泵，兩個活塞分別注水泥漿和水玻璃或同時注水泥漿。

5結束語

綜上所述，滲漏水病害主要是指地下水或地表水在隧道施工過程中以及后續地鐵隧道運營過程中直接或間接地以滲、漏、涌等形式進人隧道內部所產生的危害。對含水量較高或者水位高于盾構隧道以上的區間，因受其施工工藝、地質條件等因素的影響，滲漏水病害在盾構施工過程中和運營監護中非常常見，滲漏水病害非常突出，因此，在盾構施工過程中對隧道容易漏水部位的防水施工尤為重要，盾構掘進參數控制、拼裝質量以及洞門防水、螺栓及吊裝孔防水、襯砌外注漿防水、手孔封堵等部位施工質量為重中之重，因此在盾構隧道施工過程中應對盾構防水施工嚴格控制。

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