城市轨道交通盾构隧道防水措施论文_杨萍

城市轨道交通盾构隧道防水措施论文_杨萍

杨 萍

(乌鲁木齐城市轨道集团有限公司,新疆,乌鲁木齐,830039)

【摘 要】地铁结构的耐用性与牢固性、地铁的运营环境、运营安全、运营成本等都直接受防水工程质量好与坏的影响,防水工程是地铁项目中极其重要的一个环节。所以,将地铁防水工程切实做好是十分重要的。笔者对城市轨道交通盾构隧道的防水要求进行了介绍,对造成城市轨道交通盾构隧道渗水的原因进行了分析,并对城市轨道交通盾构隧道的防水措施进行了探讨。

【关键词】城市轨道交通;盾构隧道;防水

盾构隧道的施工与结构相对都比较特殊,因此,它在防水设计方面也与沉管结构、现浇明挖和矿山结构是不同的。我国地铁建设对盾构开挖法的应用主要起源于上世纪90年代中期,起步相对较晚,而且早期的盾构法需要耗费较高的施工成本,盾构隧道在防腐与防水方面的设计发展也是通过对国外设计理念的借鉴与对经验教训的总结中逐渐向前迈进的。经过多年的发展,盾构防水已经从简单地对接缝防水进行注重的初级阶段中脱离出来了,构成了一个完整的防水体系,使盾构的防水效果得以确保。

1.城市轨道交通盾构隧道的防水要求

关乎地铁建设质量的关键环节之一就是地铁的防水建设,地铁的耐用性、牢固性和安全性直接受防水工程质量好与坏的影响,因此,良好的防水性能是地铁建设过程中必须确保的,其可通过如下几方面加以体现:

①要使地铁项目自身的耐用性与牢固性得以真正的体现,则必须具备良好的防水。②要使地铁运营期间的维修成本得以降低,则必须具备良好的防水。③要使水资源与环境得以保护,使地质灾害事故得以规避,则必须具备良好的防水。④要使地铁实现正常的运营,则必须具备良好的防水[1]。

2.城市轨道交通盾构隧道渗水的原因

造成城市轨道交通盾构隧道渗水的原因主要有:①隧道与联络通道连接处存在空隙;②盾构隧道进出洞的洞圈与盾构外径存在空隙;③地层与管片之间存在空隙;④吊装孔和螺栓孔的孔口位置。

3.城市轨道交通盾构隧道防水措施

3.1对隧道与联络通道的连接处进行防水处理的措施

在施工联络通道过程中,应当设置有关的支撑,同时对相对应位置的钢管片予以拆除,对泵房与联络通道的施工作业应采取矿山法进行。应选用结合防水卷材和混凝土自防水的防水体系来对联络通道进行防水处理[2]。

①预注浆:在开挖联络通道的前期与中期,通过对联络通道外侧的土体进行注浆来达到止水和加固的目的;②防水卷材防水:将塑料防水板和无纺布铺设于二衬和初支之间,应采取自封闭的形式来铺设防水卷材,另外将水膨胀橡胶条粘贴于管片外缘处,以实现二次防水;③混凝土自防水:初支选用C20S6喷射混凝土,二衬选用C30S1钢筋混凝土 ;④二衬施缝的防水对策:应选用中埋30×20遇水膨胀的止水腻条来对施工缝隙处进行防水处理。首先对混凝土施工缝隙处的预留凹槽进行浇注,其深度应控制在止水条二分之一厚度的位置处,然后再对混凝土前粘钉止水条进行浇注,避免还没有对混凝土进行浇注而止水条已经膨胀完成的现象出现。施工缝隙是最容易出现渗漏水现象的一个部分,因此,必须选取有效的对策来对其进行防水处理。

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3.2对吊装孔和螺栓孔进行防水处理的措施

①设计的吊装孔是由不通透的管片混凝土式样构成的,并对30cm的混凝土层予以预留了,只有在隧道内发生渗漏水的情况下,才会将出现渗漏水位置附近管片上吊装孔位置的混凝土层进行凿开,实施再次注浆以达到堵水的效果。其次还应在吊装孔内部安装止流阀,将注浆端头做成可以拆装的形式,在注浆完成后,拆除活动端头位置,对预留孔内的遗留物进行清理,将弹性密封材料填充于其中,对孔口的封固可采用高性能焦油环氧树脂来完成,以防管片外部的水顺着注浆孔渗入其中。对于密封塞与密封圈的制造都必须采用遇水膨胀橡胶来完成[3]。

②对于螺栓孔密封圈的制作也应当选用遇水膨胀橡胶材料来完成,同时结合膨胀与压密双重保护来使防水功能得以强化,在其达到使用寿命时可对其予以更换,其次对连接螺栓进行防腐蚀处理是避免隧道出现渗漏现象及使其使用寿命得以延长的关键。将现有的经验与实现情况进行结合,对螺栓的防水保护可通过涂敷保护法、填补保护法或者保护法来实现,另外再用热锌浸泡螺栓以达到二次保护的效果。

3.3对盾构隧道的进出洞洞门位置进行防水处理

①安装洞门的密封装置。因为盾构外径和洞圈之间存在空隙,为了避免施工过程中及盾构出洞时从此空隙处流失土体,对洞口的防水处理可通过将由帘布、橡胶及圆形板等构成的密封装置设置于洞圈周围,另外增加设置注浆孔来实现。

②对盾构隧道的进出洞接头位置进行防水处理主要是采取将柔性填缝材料,即遇水膨胀橡胶注入刚性接头中来完成的,其可以使接头的防水效果得以强化。环形钢筋混凝土保护圈的抗渗指数是0.8Mpa,而强度指数是C40,混凝土保护层的厚度是3.5cm,应将变形缝设计于临近刚性接头位置处。

3.4对地层和管片之间的缝隙进行防水处理

推进盾构之后,在围岩坍落之前及时地对盾尾缝隙进行压浆处理,不仅能够有效地规避地面下沉,同时对隧道衬砌的防水也是极其重要的,对适当的注浆参数、浆液(前期粘度弱,轻微膨胀,后期粘度强)及注浆工艺进行选取,能够使管片外围的防水层更加稳固,构成包围管片的一个保护圈。对于强度较弱的围岩,在围岩和管片的缝隙之间完成注入水泥浆之后,还可将化学浆或超细水泥浆等灌注于靠近缝隙的围岩之中,同时确保其有足够的注浆压力和注浆量,以实现零缝隙。

4.结语

地铁结构的耐用性与牢固性、地铁的运营环境、安全、成本等都直接受防水工程的影响,防水工程是地铁项目中极其重要的一个环节。所以,将地铁防水工程切实做好是十分重要的。笔者将在对地铁盾构隧道进行防水施工中遵循的“预防为主,结合防排,实行多重防线”的原则进行结合,对于不同的施工位置与施工方式,分析并探究了多种施工中应注意的事项与施工工艺,旨在为发展地铁防水施工工艺提供有关的参考,进而使我国地铁实现更好更快地发展。

参考文献:

[1]祝思然,黄佩格,矫伟刚,张凯茵. 盾构近距离下穿既有地铁隧道沉降控制技术研究[J]. 隧道建设. 2016(02)

[2]阮健. 浅析地下工程隧道防水的综合措施[J]. 科技资讯. 2010(04)

[3] 王亮,薛彦. 北京地铁4号线14标段盾构隧道防水工程质量控制 [J]. 北京建筑工程学院学报. 2010(01)

作者简介:

杨萍,女,汉族,江苏徐州人,1977年生,工程师,主要从事城市轨道交通工作

论文作者:杨萍

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年4月总第209期

论文发表时间:2016/6/14

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