盾构施工管片渗漏水原因分析及预防堵漏措施

蔡孝辉

【摘 要】在盾构施工中，各个工序环节做到仔细、认真、科学、合理，才能保证管片的完好无损，减少因损坏带来的修补及堵漏工作。本文即结合具体工程案例分析了盾构施工管片渗漏水原因，并详细阐述了预防堵漏措施。

【关键词】盾构；管片；渗漏水；堵漏

一、工程概况

本段松山湖北到大朗盾构区间隧道位于东莞市大朗镇，右线设计起点里程为GDK33+951.219，设计终点里程为GDK38+359。根据工程筹划，本段采用3台盾构机，盾构隧道线路单一，设置为标准单线单洞断面，盾构管片外径8500mm，内径7700mm。线路平面最小曲线半径为2000m，左右线线间距约12.5m～28.5m。隧道最大线路纵坡为24.4‰，最小纵坡为2.0‰，竖曲线半径为10000m，隧道拱顶埋深为10.5m～43m。为满足区间疏散要求，区间内设置七处联络通道。

目前本标段1号盾构机已掘进658环，2号盾构机掘进417环。已成型隧道中部分管片出现破损、渗漏现象，为了对该问题以及后期类似问题进行处理，保证成型隧道施工质量，需要分析管片渗漏水原因，并制定预防堵漏措施。

二、盾构管片渗漏现象及原因分析

（一）盾构管片渗漏现象

盾构隧道与联络通道接缝和洞门均出现不同程度的渗漏，渗漏情况基本可以分为以下几种：

1.拼接缝渗漏。

拼缝渗漏主要产生于管片之间的拼缝处。有环向、纵向拼缝间的渗漏。渗漏的表现主要是因止水胶条破损后造成管片壁后水直接侵入隧道，沿环向或纵向拼缝逐渐向四周扩散。

2.螺栓孔位置渗漏。

主要由于防水胶垫不密实，造成管片壁后水通过螺栓孔间隙渗漏到隧道内。其渗漏表现形式为沿螺栓孔位进行扩散。

3.注浆孔部位渗漏。

由于二次注浆打开注浆孔后，封堵不严密，造成管片壁后水沿注浆孔中的空隙渗入隧道，沿注浆孔扩散。

4.管片裂缝渗漏。

渗漏主要沿裂缝的走向进行，并于裂缝的收敛处截止渗漏。

5.管片崩边及掉角处的渗漏。

管片由于安装过程中，造成崩边或掉角，致使管片的环向或纵向拼缝不密实从而造成拼缝渗漏。

（一）管片渗漏原因分析

1.管片自身原因。

本工程中，管片在制作时配比、养护不合理，水灰比过大，出现气孔和微裂纹，管片自防水不过关。此外，管片接缝结构存在缺陷，设计不合理。

2.施工工艺。

（1）管片运输、拼装

①⑥管片止水条、传力垫粘贴施工不满足设计要求，施工质量差。

②管片在运输、拼装中，受挤压、碰撞而缺边掉角，致使橡胶止水带悬空、脱落，无法止水。

③盾构与管片姿态不佳，或拼装手技术不过关，影响管片拼装质量；在管片拼装过程中，管片缝隙之间有渣土，致使管片间错位、有台阶差，相邻止水带不能吻合压紧，减少了止水橡胶的有效止水面积。

④管片螺栓未擰紧，或未加防水密封橡胶垫圈，造成螺栓孔处渗漏水。

⑤推进过程中，千斤顶与管片接触位置受力不均匀或者推力过大，导致管片产生裂缝，外部水源沿管片裂缝进入隧道。

（2）螺栓孔密封垫防水

管片螺栓孔一般由塑料套管预留，直径比螺栓直径大5mm，防水一般采用遇水膨胀橡胶垫圈。掘进完成后，采用螺栓手孔封堵。如螺栓孔遇水膨胀橡胶条施工时遗漏，则易引起螺栓孔处渗漏水。

三、盾构施工管片渗漏水预防堵漏措施

（一）管片渗漏预防措施

1.提高管片的拼装质量，拼装时保证管片的整圆度，保证止水条的正常工况。

2.及时修补破损的管片。对于由于推进或是拼装过程中被挤坏的管片，应立即用“堵漏王”、快凝水泥等修补材料修补，避免影响止水带工作和裂缝的产生。

3.控制传力垫的厚度，较厚传力垫位置的止水条上应加贴一道薄层遇水膨胀橡胶止水条。

4.严格按照规程清理止水槽、粘贴管片止水条。

5.管片螺栓应拧紧，并及时复紧，避免螺栓松弛影响止水带的可靠性。

6.打穿的吊装孔、注浆孔应及时注满水泥浆、并用快凝水泥封堵。

（二）防水堵漏工艺

1.管片点状渗漏：采用压力注浆法，灌注改性环氧树脂浆液，环氧树脂胶泥缝外封闭处理。

工艺流程：处理施工基面→建立压力灌浆系统→灌注改性环氧浆液→铲除灌浆系统凸出平面部分→建立改性环氧胶泥密封层→清洁处理基面→验收。

2.管片接缝渗漏：采用压力注浆法，灌注超细水泥浆及改性环氧树脂浆液，环氧树脂胶泥缝外封闭处理。

工艺流程：清洗缝口→处理施工基面→建立压力灌浆系统→压注超细水泥浆→清除灌浆系统凸出平面部分→建造改性环氧胶泥密封层→清洁处理基面→验收。

3.管片裂缝渗漏：采用压力注浆法，灌注改性环氧树脂浆液，环氧树脂胶泥砼外封闭处理。

工艺流程：化学处理施工基面→钻孔、埋咀→筑造高强压力灌浆系统→止缝封闭→压力灌注改性环氧树脂浆液→铲除灌浆凸出平面部分→砼面化学处理→建造性环氧胶泥密封层→修复饰面→场地清洁→检查验收。

（三）堵漏施工方法

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隙内的浮泥、泥垢；②查清渗漏的部位，在渗漏部位两端钻终止孔，孔径0.6cm，孔深至管片密封垫位置；③压入环氧树脂乳液防水胶泥，封终止孔；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，采用氯丁胶乳胶泥封缝埋管；⑤注入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8～12h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。endprint

2.管片崩块处渗漏水修补施工。

①清除蹦块和松动的混凝土碎屑，查找渗漏位置并进行钻孔；②钻孔后埋入8mm铝管，铝管埋入深度20cm，采用氯丁胶乳封孔埋管；③采用改性环氧灌浆液进行注浆，注浆压力0.4～0.5MPa，达到压力后闭管待凝；④待凝8～12h后进行检查孔口泡管，不饱满的进行二次或多次注浆，至到泡管浆液饱满；⑤待凝3～7d后拆管，清除嵌填凸出的封闭水泥，用环氧胶泥填补混凝土至基面。对基面进行处理，以确保管片外观符合要求。

3.螺栓孔及吊装孔渗漏修补施工。

①卸松螺栓孔的螺帽；②清除螺栓孔中的浮泥、泥垢、锈迹；③用氯丁胶乳封闭一端出口，并从另一端出口插入小铝管（8mm）用氯丁胶乳封闭；④在相应的拼缝对应螺栓两边，钻终止孔，孔径12mm，孔深到管片密封垫；⑤采用改性环氧化学灌浆液进行注浆，注浆压力0.3～0.4MPa；⑥待凝8～12h后进行检查孔口泡管，不饱满的进行二次或多次注浆，至到泡管浆液饱满；⑦待凝5～7d后拆管，清除嵌填凸出的封闭水泥，用环氧胶泥填补混凝土至基面，涂上氯丁胶乳，安装对接螺检帽，更换胶圈（采用氯化聚乙烯橡胶垫）；⑧对螺栓孔位置的管片进行修复，以确保管片结构的质量和外观要求；⑨对吊装孔采用速凝水泥进行封堵，封堵完后拧上逆料螺堵，将管片残留的水泥浆清理干净。

4.盾構隧道接口渗漏修补施工。

①仔细观察接口施工缝及裂缝渗漏水位置，并用符号作上标记，然后沿渗水缝凿成约 6cm 深和 5cm 宽的 V 型灌浆槽缝；②对缝隙内表面松散的污泥清理干净，再用钢丝刷将基面冲洗干净，直至板裂缝全部裸露，待下一道工序施工；③在已清理干净的 V型槽内布置灌浆咀，每延米布 3个，灌浆咀直径为 8mm 铝管，然后用速凝微膨胀水泥用力封堵于灌浆槽上；④利用预埋好的灌浆咀接上灌浆机，将改性环氧化学灌浆材料徐徐注入灌浆机的容器中，慢慢手动加压，注浆压力控制在0.4MPa内，注浆完成后，迅速将灌浆管绕成 S 状扎住，以防浆液流出。竖缝灌浆应从下而上进行灌注，中间不允许间断；⑤灌浆24h 后方可拔出浆灌浆咀，用速凝性水泥找平复原，以保证接缝的外观。

四、结语

综上，盾构法施工隧道的防水，必须采取“以防为主，多道防线，综合治理，标本兼治”的原则。所谓“综合治理”，即不但要从管片拼装质量着手，还要控制盾构掘进的姿态以及后期渗漏水治理等多个方面。

参考文献：

[1]王义强.盾构隧道渗漏水原因分析及处理[J].城市建筑. 2013（06）.

[2]毋海军.盾构隧道管片修补及堵漏施工技术[J].科技创新与应用. 2012（14）.endprint