盾构区间隧道防水施工方法

盾构区间隧道防水施工方法

1主要防水措施

衬砌防水措施有：管片混凝土自防水；管片接缝设弹性密封垫防水；螺栓孔防水；嵌缝密封；隧道与车站、旁通道接头防水。

2防水材料的技术性能

1）衬砌混凝土管片结构自防水

在管片生产中，通过合理的配合比设计、规范的材料选购、严格的生产控制和检测等措施来确保管片的抗渗性能。

本工程衬砌混凝土采用强度为C50的高强砼，其抗渗等级1.0MPa。管片的抗渗和检漏标准：在0.8MPa水压力作用下，恒压3小时，渗透深度小于5cm。

管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容主要有：砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。管片的外观检查除一般要求内实外光外，尤其是检查嵌缝条槽口处砼的外观：有否气孔及小蜂窝现象。

2）管片接缝弹性密封垫防水

（1）为了满足接缝防水要求，在管片接缝处设置了框形弹性密封垫和嵌缝两道防水措施，并以弹性密封垫为主要防水措施。

弹性橡胶密封垫在环、纵缝张开6mm（其中包括密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期

接缝变化）时，要求能长期抗0.6MPa水压，长期不渗漏。

弹性密封垫由三元乙丙橡胶挤出硫化而成，在其顶面嵌入水膨胀橡胶，在变形缝环面，密封垫顶部粘贴3mm厚水膨胀橡胶。下部开有多个孔槽，可改善应力一应变特性，使接缝张开一定范围时，密封垫接触面的压应力变化较小，在满足水密要求的前提下减小拼应力。

为减少封顶块插入时弹性密封垫间的摩阻力，封顶块两侧的弹性橡胶密封垫在拼装前涂表面润滑剂，为水性涂抹剂，粘度为300cps。

弹性橡胶密封垫与混凝土管片间用单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘结。

弹性橡胶密封垫顶面嵌入的水膨胀橡胶表面涂缓膨胀剂。

变形缝处在密封垫外增设遇水膨胀椽胶，进一步加强变形缝处防水能力。

此外，为加强弹性密封垫角部防水，在密封垫外角部覆贴自粘性丁基橡胶薄板，它由未硫化丁基橡胶薄片构成，厚1.5mm，宽50mm，长75mm×2。粘贴时，仅覆盖一半弹性密封垫表面（不遮盖水膨胀橡胶表面）。其剪切粘接强度大于或等于0.07MPa。

（2）管片密封垫防水见下图：

3）螺栓孔防水

（1）采用遇水膨胀椽胶密封圈作为螺栓孔密封圈，利用压密和膨胀双重作用加强防水，而且材料到期可以更换。做到螺孔处不出现渗漏、点漏、线漏现象。

（2）螺孔密封圈布置见下图：

4）吊装孔（注浆孔）防水

当吊装孔和注浆孔结合使用时，为减少注浆孔作为隧道渗水的薄弱环节，在吊装孔的管片外侧留50mm的素砼，当需要进行衬砌背后二次注浆时，将吊装孔素砼破开，作为注浆孔使用。注浆孔设置一道水膨胀螺孔密封圈加强防水。

5）嵌缝防水

（1）嵌缝槽密封材料采用聚合物水泥（如氯丁胶乳水泥砂浆），材料与混凝土结合面用

界面处理剂进行处理。

（2）嵌缝范围：洞门段30mm、联络通道两侧各8～10m处等变形量大的衬砌环段进行整环嵌填，其余区段则在拱顶40°范围和拱底90°范围内嵌填的。

（3）嵌缝防水结构图见下图：

6）盾构隧道与盾构工作井接头防水

盾构隧道与盾构工作井接头防水：仅接头处允许有少量渗漏，无肉眼可见的水流，砼表面水斑限制在最低限度。

3防水施工及主要技术措施

1）管片防水质量及主要技术措施

⑴管片结构混凝土的抗渗等级为1.0MPa，混凝土采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料，选择合理的拌和物配合比参数，配制以抗裂、耐久为重点的高性能混凝土。每60环管片做一组圆柱体的抗渗试验。

⑵在试生产100环管片内每天生产的管片任选10％进行单块检漏试验。衬砌管片生产正常后，每生产100片管片任选3片按要求进行单块检漏试验,并且符合单块检漏标准。

将养护龄期>28天的管片吊放在检漏台上就位后，在管片内弧面铺上橡皮，上好夹具，先用手动板手初步拧紧螺帽，再用气动板手由中间向两端对称拧紧螺帽，气动分二次拧紧螺帽，第一次拧紧60%，第二次拧足，使管片和检漏台上的橡胶接缝处在整个试验阶段密贴不渗水。

接通水泵电机电源，打开排汽阀门，排出管片与检漏台之间的空气，直到水溢出排气管，然后关紧排汽阀门。

调定溢流阀工作压力，在0.2Mpa时恒压5分钟，升压至0.4Mpa时恒压20分钟，升压至0.6Mpa时恒压35分钟，升压至0.8Mpa时恒压2小时。同时仔细检查管片渗漏情况，做好原始记录。

2）管片接缝防水施工及主要技术措施

⑴弹性密封垫施工

①弹性密封垫粘贴前用钢丝刷将密封凹槽的浮灰、油污清理干净并烘干，用单组份氯丁-酚醛胶粘剂将管片凹槽及弹性密封垫分别刷一遍，等到不粘手时粘贴，并用橡皮锤敲紧，保证弹性密封垫粘贴牢靠。管片潮湿时,通过强制干燥后进行粘贴。

②施工期间遇到下雨天或者隧道底部积水，操作不当会使遇水膨胀止水带和螺栓垫圈在

拼装前遇水预膨胀或变形，影响止水效果，故在粘贴止水条的地方做好防雨措施，搭设活动防雨棚、覆盖塑料薄膜或在止水带表面涂缓膨剂。隧道底部如有积水，及时进行清除。为适应施工条件，拱底块管片的密封垫露于沟槽外的表面涂刷缓膨胀剂三度。

③冬季施工时设置烘房设施，做橡胶止水带加温用。

④角部加贴的自粘性橡胶薄片厚度长度符合设计要求，以免影响止水带的防水效果。

⑤封顶块插入间隙偏小，摩阻力大，止水带容易延伸拉长，角部易形成“疙瘩”，影响压密，在拼装前涂水性润滑剂，粘度300cps，以减少封顶块插入时的摩阻力。

⑥弹性密封垫由厂家定制，每批弹性密封垫有质量合格证，其属性、质量、类别、型号、供应或加工来源在得到监理工程师的批准后使用。

⑵螺孔密封防水

螺栓与螺栓孔之间的装配间隙是渗水的重要通道，所采取的防水措施就是用密封圈（水膨胀橡胶）垫在螺栓和螺孔口之间，在拧紧螺栓时，密封圈受挤压变形充填在螺栓与孔壁之间，达到止水效果。

由于螺栓垫圈会产生蠕变而松弛，为了提高止水效果，对螺栓进行二次拧紧。

经过以上防水处理，大多数的螺栓孔可达到完全止水。若有少数发现漏水，一般情况下只要紧固螺母即可止水。但在隧道曲线推进段，螺栓插入螺孔时常出现不规则的偏斜，紧固

后防水垫圈局部受压，易出现渗漏水。在此情况下，使用铝制杯型罩，将弹性嵌缝材料束紧到螺母部位，用专用夹具挤紧，待材料硬化之后，再拆除夹具。

盾构完成后，及时封堵螺栓孔。螺栓孔采用微膨胀水泥进行封堵。

⑶变形缝防水

因变形缝在环向面贴衬垫片，所以在施工中采用密封垫表面加贴遇水膨胀橡胶薄片加强防水。

3）嵌缝及手孔填充防水施工

⑴嵌缝防水处理

嵌缝作业在衬砌变形稳定后，在无千斤顶推力影响的范围内进行，一般在推进150环以后进行。嵌缝前将嵌缝槽内的油、锈、水清除干净，必要时用喷灯烘干，在干燥状态下进行嵌缝材料的施工。局部漏水处先止水后施工。施工步聚如下：

①清缝，刷去缝内泥沙杂物，用清水冲洗干净，烘干。

②嵌入水膨性密封胶。若缝槽过窄，剪去多余宽度；若缝槽过宽，补充水膨性密封胶，使其嵌入后能达到预定深度并密帖。

③水膨性密封胶嵌好后，表面要求平整。

④接头处水膨性密封胶相连接。

⑤涂刷界面剂YJ-302（双组份），将界面剂以甲组∶乙组∶水泥=1∶3∶4的配合比倒入容器拌匀，每次的搅拌量在2小时内用完。

⑥界面剂涂刷范围为缝槽内壁、纵缝两侧各15mm范围内，环缝两侧各16mm范围内。

⑦加封氯丁胶乳水泥保护层（氯丁胶乳∶水泥=0.4∶1），在界面剂干燥前，用配好的氯丁胶乳水泥压密封堵。

⑵拼装螺栓外露部分的防腐处理

螺栓、螺帽、垫圈等材料在运输中将采取有效保护措施，如用柔性材料包装，轻拿轻放，防止镀锌层受损

上部180°范围内的外露螺栓、螺帽、垫圈因已作过镀锌处理作一般密封防腐处理。其工艺及技术要求为：

①清除绣渣及浮漆。

②涂刷水性防锈漆。

③用快凝水泥严密封头，并套上塑料保护罩。

④封头及塑料保护罩垂直孔口壁面，螺帽、垫圈不得外露。

⑤塑料保护罩上适当钻孔，以利于水泥咬合，防止脱落。

⑶手孔充填处理

①隧道下半断面的手孔，用掺有微膨胀剂的细石混凝土充填，表面平整光滑。

②拱底块上螺丝外露部分涂防腐涂料，其它若有锈蚀也涂防腐涂料。

③充填细石混凝土前，用前述配比好的界面处理剂YJ-302涂刷。

④充填细石混凝土时留少许高度不填平，以便用水泥浆抹平，使其平整美观。

⑤邻接块上凡有隧道照明用灯座支架的手孔也全部充填（整个工程结束前将拆除灯座，并割断支架，充填细石混凝土时将支架残余部分全部封闭）。施工时注重周围电路的绝缘，加强安全绝缘措施。