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地铁盾构隧道渗漏原因分析及处理措施

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本文分析了地铁盾构隧道渗漏水的原因、漏水位置,并结合深圳地铁二号线登良路站~后海站~科苑站区间隧道堵漏施工,提出了堵漏的处理措施。

 [关键词]盾构隧道,渗漏,原因分析,处理措施  

  1、 概述 

深圳地铁2号线登良路站~后海站~科苑站区间盾构隧道,位于深圳市南山区后海湾填海区,该标段地铁盾构隧道穿越场地原始地貌为滨海潮间带,现已填海造地,地下水丰富,地下水中Cl-离子含量偏高,说明地下水与海水尚有水力联系。地铁盾构隧道经过含水量较高的地层,必将受到地下水的侵害,如果没有可靠的预防、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,缩短隧道使用寿命,乃至造成轨道道床底鼓等危害地铁的运营。盾构隧道渗漏水的位置主要在管片的接缝、破损修补处、吊装孔和螺栓孔等。其中以管片接缝处为防水重点。目前接缝防水有两种方式:一种是采用非膨胀合成橡胶,靠弹性压密,以接触面压应力来止水,以耐久性与止水性见长;另一种是采用遇水膨胀橡胶,靠其遇水膨胀后止水。

地铁盾构区间隧道防水等级为二级,顶部不允许滴漏,其它不允许漏水,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。防水混凝土的耐侵蚀性系数不应小于0.8。

在隧道贯通后,笔者对该区段隧道的渗漏水进行了调查,详细分析其管片渗漏原因,并提出了处理措施,主要有以下几个方面。

 2、盾构隧道渗漏水位置、渗漏原因

2.1渗漏水位置

根据现场情况,管片渗漏水主要集中在管片的纵缝环缝、管片蹦块、螺栓孔、吊装孔部位,水源为洞身围岩基岩裂隙水,渗漏水共有189处。

2.2渗漏原因

地下裂隙水、海水、涌砂、断裂带等地质条件的制约造成吊装孔、螺栓孔、管片崩块渗水,同时造成管片环纵缝渗水;遇水膨胀止水条还未完全遇水膨胀,或者缓膨剂涂抹不均匀,缓膨剂局部破损时,使已成环管片的止水条遇水后提早膨胀,不能和新拼装管片的止水条形成有效的止水套,造成管片环、纵缝渗水,具体可分为以下几类:

(1)管片在制作时或养护过程中出现砂眼、气孔、龟缩裂纹、温度应力裂纹等,在运输、拼装或推进过程中受挤压、碰撞,破损范围达到止水槽位置,使止水条不能和管片密贴;

(2)止水条粘贴不牢,遇水膨胀,止水条过早浸水膨胀止水效果降低,拼装过程中挤(压)破止水条或止水条间夹杂异物;

(3)管片拼装过程中,仰拱部位由于清理不及时,管片缝隙之间有渣土造成管片之间挤压不密实,从而产生渗水现象、螺栓孔等薄弱部位未加防水垫片。

(4)管片拼装质量差,管片错台过大造成管片止水条失效,产生管片缝隙之间漏水;

(5)壁后注浆不充分、同步注浆效果不好,浆液注入管片后,很快被水稀释,没有起到及时固定管片的作用,二次补注浆没有将管片背后的空隙完全填充;

(6)螺栓孔、吊装孔等部位未加防水垫(圈)或垫(圈)未压紧;在同步注浆和补压浆结束后,吊装孔无法清理干净、吊装孔闷头(形式为多纹牙宽丝口)拧不紧造成注浆孔渗水;管片拼装过程中,吊装孔受集中冲击动载,塑料丝口容易造成螺牙变形或损坏,使吊装孔渗水、管片注浆后,吊装孔封孔施工质量差。

(7)管片在运输或者拼装过程中,造成破损、修补后造成渗水等。

2.3、堵漏材料

(1)、LB-8速硬微膨胀水泥

(2)、LB-91改性环氧化学灌浆液

(3)、LB-7氯丁胶乳

(4)、LB-21环氧乳液防水胶泥

(5)、LB-70维尼龙聚合物防水胶泥掺合剂

(6)、超细水泥

 3、各渗漏部位处理措施 

3.1管片环缝及纵缝渗漏处理

(1)用钢丝刷清出环缝及纵缝缝内的浮泥、泥垢;

(2)查清渗漏的部位,在渗漏部位的两端钻终止孔,孔径0.6cm,孔深至管片密封橡胶条;

(3)压入LB-21环氧乳液防水胶泥(TN胶),封闭终止孔;

(4)对拼缝按35cm的距离布注浆孔,并插入8mm的铝管,铝管埋入深度20cm,采用LB-7氯丁胶乳聚合物水泥砂浆封缝嵌缝埋管;

(5)注入LB-91改性环氧化学灌浆液,依次注浆,注浆压力0.4~0.5Mpa,达到压力后闭管待凝;

(6)闭管待凝8~12小时后进行检查孔口管,如孔口管不饱满时,进行二次或多次重复注浆,以确保注浆质量;

(7)待凝结后拆除铝管做缝面修饰处理,以确保管片结构的质量和外观要求。

3.2管片蹦块处理(渗水状态)

(1)清除蹦块和松动的混凝土碎屑,查找渗漏位置并钻孔;

(2)钻孔后埋入8mm铝管,铝管埋入深度20cm,采用LB-7氯丁胶乳水泥砂浆封孔埋管;

(3)采用LB-91改性环氧化学灌浆液进行注浆,注浆压力0.4~0.5Mpa,达到压力后闭管待凝。

(4)待凝8~12小时后进行检查孔口泡管,不饱满的进行二次或多次注浆,至泡管浆液饱满;

(5)待凝3~7天后拆管,清除嵌填凸出的封闭水泥,用LB-21环氧胶泥填补混凝土至基面;

(6)待凝结后做缝面修饰处理,以确保管片结构的质量和外观要求。

3.3螺栓孔渗漏处理

(1)卸松螺栓孔的螺帽;

(2)清除螺栓孔中的浮泥、泥垢、锈处;

(3)用LB-7氯丁胶乳聚合物水泥砂浆封闭一端出口,并从另一端出口插入小铝管用LB-7氯丁胶乳聚合物水泥砂浆封闭;

(4)在相应的拼缝对拉螺栓两边,钻终止孔,孔径12mm,孔深至管片封闭橡胶条;

(5)采用LB-91改性环氧化学灌浆液进行注浆,注浆压力0.3~0.4Mpa;

(6)待凝8~12小时后进行检查孔口泡管,不饱满的进行二次或多次注浆,至泡管浆液饱满;

(7)待凝5~7天后拆管,清除嵌填凸出的水泥,用LB-21环氧胶泥填补混凝土至基面,涂上LB-7氯丁胶乳水泥砂浆,安装对拉螺栓帽,更换胶圈(采用氯化聚乙烯橡胶垫);

3.4吊装孔渗漏处理

(1)清除吊装孔中的浮泥、泥垢;

(2)用双快水泥砂浆对吊装孔进行封堵,封堵完后拧上塑料螺堵;并应将管片上残留的水泥浆清理干净。

 4、结论

深圳地铁2号线登良路站~后海站~科苑站区间盾构隧道按照上述堵漏措施处理,经过1个多月的堵漏,渗漏情况已明显好转,绝大多数的线漏、渗漏都已消除,只有个别地方还有少量渗水,基本上达到设计要求,证明该处理措施是行之有效的且具有推广应用的价值。

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