地铁预制混凝土衬砌管片损伤修复关键技术

段中晴　潘明

摘要：此文通过具体的工程实例，详细分析了地铁预制混凝土衬砌管片损伤修复的主要技术。

关键词：地铁工程;预制混凝土衬砌管片;损伤修复技术

一、工程概况

某盾构区间，盾构始发井1座、2个联络通道、接收井1座。区间采用1台土压平衡盾构机进行施工。区间起止里程为ZDK30+414.899-ZDK31+891.775、YDK30+414.899-YDK31+894.202，左线长1504.497m，右线长1478.504m（短链0.799）。

二、预制混凝土衬砌管片设计参数

预制混凝土衬砌管片混凝土强度等级为C50，管片抗渗等级为P12;管片结构的抗震等级为二级;管片结构防水等级为二级;本区间管片合计1322环，管片外径6400mm，厚度300mm，宽度1500mm，管片分为6块，采用错缝拼装，管片环、纵缝接触面皆不设榫槽，每种管片类型分为左转环、右转环及标准环，连接方式为弯螺栓连接。

三、预制混凝土衬砌管片损伤分析

预制混凝土衬砌管片成型后混凝土表面存在一些成型过程中产生的或因外力造成的质量缺陷，而这些质量缺陷都是在不影响产品结构安全使用的允许规范内的可作进一步的外观修复。管片外观质量损伤根据损伤程度，分为严重缺陷和一般缺陷，

四、预制混凝土衬砌管片修复材料及配比要求

（一）管片修补材料质量要求

根据GB/T22082-2017预制混凝土衬砌管片要求，管片修补时，修补材料的抗拉强度和抗压强度均不低于管片混凝土设计强度，修补材料强度为C60，修补后管片满足28d养护条件后才能出厂。

（二）管片修补材料及配比

1.某化工管片专用修补材料

适用于较小的磕碰掉角、深度超过3mm的单个气泡修补。按照水：粉剂比为0.18：1进行配制，即可形成高度均匀的中重修补砂浆，直接用于混凝土结构的一般性修补，使用过程无需使用模板[1]。

2.DPS永凝液

DPS永凝液采用专利配方添加改性抗裂纤维素等有效成分，通过高渗透作用带动一系列的物理和化学交链反应生成集抗裂性、抗渗性、增固性、耐磨性、自愈性为一体的刚柔结合的水基型无机复合渗透保护剂。

3.ZV型混凝土修补胶

ZV型混凝土修补胶是以高分子共聚物为基本原料，掺加适量改性剂、有机助剂配制成的水乳状产品，无毒、不燃、无腐蚀性，其PH值为6～6.5，粘度200cP～500eP。

五、管片损伤修复技术

（一）一般缺陷修补

1.修补范围

1）贴合面气泡及内弧面修补范围：直径2mm以上气泡全部修补，2mm以下不作修补（气泡密集部位须进行仔细修补）。2）管片外表面混凝土轻微掉皮、起砂。3）成品管片出现表皮脱落、缺损。4）密封槽部位的全部气泡及缺边掉角进行修补。

2.岩补FC水泥浆修补

1）管片出模后，先用钢丝刷对修补处进行清刷使未暴露出来的气孔完全暴露出来，再用清水将需修补处冲刷干净。2）等修补处表面水分吸收后，深度在3mm以内的表面瑕疵可通过刮擦涂覆的方式填补，用海绵粘上修补水泥浆在两侧均匀涂抹，直到把蜂窝、气泡都填满抹平，再用抹布把水泥浆擦拭干净。3）管片外表出现直径大于3mm的气泡直接用已拌好的“岩补FC”砂浆进行修饰;止水带上出现直径大于2mm的气泡宜采用二次填补方式进行修饰[2]。

（二）中度缺陷修补

1.修补范围

1）管片外表面混凝土碰撞毁损、崩边掉角。2）管片棱角磕碰、翘曲不平、飞边凸肋等。3）外弧面气泡：对其他结构面上直径5mm以上的气泡必须全部进行修补。4）管片结构面上由于沾模等原因产生的混凝土剥落，长度在20cm、宽度4cm、深度在5cm以内的必须进行修补，超出此范围作报废处理。

2.某化工管片专用修补材料修补

1）先凿掉崩角处不密实的混凝土，再用钢丝刷将管片崩角处清理干净，并用水冲洗干净。2）等修补处表面水分吸收后，在修补处均匀涂刷一层界面处理剂，立即用拌制好的“某化工管片专用修补材料砂浆”进行逐层填补抹平、修边，在破损深度及面積较大时可在修补处设置靠模。3）修补砂浆日更后，需用打磨机进行打磨表面，尽量消除修补的痕迹。4）修补抹浆初凝后需要加强养护，采用湿布覆盖养护7d。要对修补好的管片进行检查，修补处颜色是否一致、是否粘结牢固，不脱落。

（三）裂缝裂纹修补

1.修补范围

发现裂缝后，应先观测裂缝情况，是否贯穿裂缝，并用放大镜和专用刻度器观察其宽度，如果是贯穿裂缝则作为报废处理，其他裂缝处理情况如下：对不大于0.05mm的裂缝不作修补;对0.05mm～1.10mm的裂缝进行修补;0.10mm～0.20mm裂缝应由监理评定后，再按照评定意见处理。

2.DPS永凝液、ZV型混凝土修补胶修补

1）对表面0.05mm～0.10mm的非贯穿性裂缝裂纹直接喷涂或刷涂DPS永凝液进行渗透修补。2）对表面O.10mm～0.15mm的非贯穿性裂缝裂纹，首先刷涂DPS永凝液进行裂缝渗透，1h～2h后，再采用1：0.8的水泥胶浆进行封闭处理。3）对于0.15mm～0.20mm的非贯穿性裂缝裂纹，应先进行开槽处理，用凿子或小电镐沿裂缝开凿一条宽度为5～～10mm的坡口，先用清水将坡口冲洗干净，充分润湿，再用某化工专用管片修补材料：中砂：ZV胶：水=1：2.5：0.3～0.4填补封闭，保湿养护24h后再喷涂或刷涂DPS永凝液进行渗透修补。

（四）边缘修补

破损小于5mm不需修补，5mm～70mm用某化工管片专用修补材料修补砂浆修补。

六、管片型式检验

根据GB/T22082-2017预制混凝土衬砌管片要求，在管片出厂前，委托第三方试验室进行严格的出厂检测，包括管片三环拼装检验、管片抗弯性能检测、管片检漏性能检测、管片螺栓孔抗拔性能检测。

七、结束语

通过对预制混凝土衬砌管片损伤进行修复，提高管片的耐久性、抗渗性、抗裂性，且力学性能优良，确保地铁运营安全。

参考文献：

[1]孔琳洁.混杂纤维混凝土大直径地铁盾构管片的前景分析[J].浙江建筑，2018，35（12）：31-34.

[2]冯志红.地铁车站钢管柱桩超缓凝混凝土试验研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2018，17（04）：52-56.