区间工程盾构隧道防水堵漏专项施工方案.doc

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区间隧道防水设计情况8三、盾构隧道渗漏现象及原因93.1 盾构隧道渗漏现象93.2 隧道渗漏原因9四、防水堵漏施工技术10五、堵漏施工工艺105.1 二次注浆堵漏施工工艺流程105.2 管片点装部渗漏堵漏施工工艺流程115.3 管片接缝渗漏堵漏施工工艺流程115.4 管片裂缝渗漏堵漏施工工艺流程12六、渗漏部位堵漏施工方案126.1 二次注浆堵漏126.2 管片环缝及纵缝渗漏水处理136.3 管片裂缝渗漏水处理136.4 管片蹦块处渗漏水处理146.5 螺栓孔及吊装孔渗漏水处理146.6 盾构隧道接口渗漏水处理146.7 破损管片修补15七、施工材料、人员及机械设备157.1 施工堵漏材料157.2 施工人员安排157.3 施工机具配置16八、施工质量安全措施168.1 安全保障措施168.2 质量要求及保证措施178.2.1 堵漏质量要求178.2.2 盾构施工少出现渗漏水的保证措施18九、环保、职业健康措施及文明施工189.1 环保、职业健康措施189.2 文明施工18一、编制说明1.1 编制目的地铁隧道不可避免地要经过含水量较高的地层，所以必将受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水、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，乃至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命。编制本盾构隧道堵漏施工方案，指导隧道堵漏施工，确保隧道的防水效果。1.2 编制依据（1）徐州市城市轨道交通1号线一期工程（西安路站彭城广场站区间、彭城广场站文化宫站区间、文化宫站徐州火车站站区间、徐州火车站站站东广场站区间）土建施工图纸； （2）地铁设计规范（GB50157-2013）；（3）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）；（4）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2011）；（5）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）；（6）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；（7）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003年版）；（8）盾构法隧道工程施工及验收规范（GB50446-2008）；（9）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）；（10）徐州市城市轨道交通1号线一期工程土建03标岩土工程勘察报告；（11）国家现行的其他有关法律法规、行业规范、行业标准及徐州市现行的有关文件、规定。1.3 编制原则（1）管片堵漏完成后能满足盾构隧道防水要求。（2）堵漏完成后能保证管片的外观质量和隧道整体的外观质量一致。二、工程概况2.1工程范围徐州市城市轨道交通1号线一期工程土建03标包括三个车站（西安路站、文化宫站、徐州火车站站）、四区间（西安路站彭城广场站区间、彭城广场站文化宫站区间、文化宫站徐州火车站站区间、徐州火车站站站东广场站区间）和1个联络通道，盾构区间双线共4710.158m，如图2-1-1所示。图2-1-1 工程范围示意图2.2 工程地质2.2.1地形地貌徐州地区位于中国东部新华夏系第二个隆起带与秦岭-昆仑纬向构造的交汇部位，地质构造比较复杂，主要构造行迹为：徐州弧形构造、新华夏构造和东西向构造。2.2.2地质概况（1）徐州火车站站站东广场站区间工程地质情况本区间场地属于冲积垅状地貌单元。区间洞身穿越地层上部为3-3可塑黏土、3-4硬塑黏土、4-4硬塑粉质粘土，其中（5）3-4黏土层姜石含量较多，强度较大，下部为寒武系石灰岩1-2强风化石灰岩、1-3中等风化石灰岩层，局部岩溶发育，应加强对岩溶探查和处理。图2-2-1 徐州火车站站站东广场站区间地质统计图图2-2-2 徐州火车站站站东广场站区间地质纵断面图（2）文化宫站徐州火车站站区间工程地质情况本区间隧道结构主要穿越地层为：区间隧道主要穿越（2）4-3粘土（可塑）、（2）4-4粘土（硬塑）、（2）5-3 粘质粉土（稍密），区间隧道下方有溶洞。图2-2-3 文化宫站徐州火车站站区间地质统计图图2-2-4 文化宫站徐州火车站站区间地质纵断面图（3）彭城广场站文化宫站区间工程地质情况本区间隧道结构主要穿越地层为：（2）4-3粘土（可塑）、（2）4-4粘土（硬塑）、（2）7含碎石粘土、（5）3-4粘土（硬塑）、（12）4-3中风化石灰岩、（12）7-3-2中风化粉砂岩。区间隧道有溶洞。图2-2-5 彭城广场站文化宫站区间地质统计图图2-2-6 彭城广场站文化宫站区间地质纵断面图（4）西安路站彭城广场站区间工程地质情况本区间隧道结构主要穿越地层为：（5）3-3粉质粘土（可塑）、（5）3-4粘土（硬塑）、（12）7-3-2中风化粉砂岩、（12）8-3-1中风化石灰岩。图2-2-7 西安路站彭城广场站区间地质统计图图2-2-8 西安路站彭城广场站区间地质纵断面图2.3 区间水文地质彭城广场站文化宫站区间、徐州火车站站站东广场站区间隧道穿越的地层以岩溶地层为主，西安路站彭城广场站区间、文化宫站徐州火车站站区间隧道穿越的地层以粘土地层为主，区间地下水与黄河故道联系。地表水主要为黄河故道；地下水分为填土中的上层滞水、第四系土层中的孔隙水（潜水）及基岩裂隙水。上层滞水主要受大气降水、居民生活用水排放及大气降水补给，水位动态变化较大，分布不连续，水量较小；孔隙水主要赋存于黄河故道两岸冲积形成的粉土、砂土层，受大气降水、地表水补给，具有明显的丰、枯水期变化，局部顶部有隔水层时，具有一定承压性；基岩裂隙水主要赋存于寒武系灰岩溶洞和裂隙中，受岩体破碎程度、节理裂隙发育程度及溶洞大小等控制，水量变化较大。表2-3-1 区间地下水位表区间西彭区间彭文区间文徐区间徐站区间孔隙水（潜水）1.453.50m1.453.50m1.453.50m1.57.0m基岩裂隙水7.407.90m7.407.90m/11.824m2.4 区间隧道防水设计情况依据地铁设计规范（GB50157-2013）和地下工程防水技术规范（GB50108-2008）并结合考虑徐州地铁1号线土建03表的工程环境、地质水文等条件，本着使用安全、经济合理的精神，区间隧道工程按下列原则确定防水模式:强调结构自防水并遵循“以防为主、刚柔相济、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。区间隧道防水等级为二级，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2/1000；任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个的最大面积不大于0.2 m2；其中，隧道平均渗水量不大于0.05L/（m2*d），任意100 m2防水面积上的渗水量不大于0.15L/（m2*d）。三、盾构隧道渗漏现象及原因3.1 盾构隧道渗漏现象隧道管片环纵缝、管片吊装孔、盾构隧道与联络通道接缝和洞门会出现不同程度的渗漏，渗漏情况基本可以分为以下几种：（1）接缝处管片表面湿渍，这种渗漏为整个隧道渗漏的主要形式； （2）管片接缝出现滴漏或成线流；（3）管片吊装孔有渗漏； （4）管片因破损出现渗漏；（5）盾构隧道与联络通道和洞门接缝渗漏。3.2 隧道渗漏原因（1）在管片生产过程中，设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡、微裂纹等缺陷，管片拼装完成后，水绕过密封垫，从水泡、气泡孔处渗漏进来。 （2）由于密封垫粘贴质量不好或在粘贴密封垫后直接下井拼装，在拼装过程中，密封垫部份脱落，两管片间密封垫挤压不密实，造成该处渗漏水。 （3）在拼装过程中，管片发生碰撞，止水条脱落或断裂，造成密封垫没有形成闭合的防水圈。 （4）相邻管片止水密封垫不能完全密贴或者错开。（5）止水密封垫上粘有污垢，在管片安装前未冲洗干净。（6）管片边角处破损过深，止水密封垫未受挤压而起不到防水作用。（7）K块位纵缝过宽。（8）管片脱出盾尾，由于管片上浮，管片错台量大于最大设计值10mm，相邻两管片间密封垫错开，造成管片渗漏水。 （9）管片背后注浆的质量差、填充不密实，不能使围岩和衬砌整体协调受力，造成受力不均，局部变形过大，防水层失去作用而引起渗漏水。（10）管片在运输、拼装过程中，受到挤压、碰撞，造成缺边掉角。（11）管片拼装质量差、螺栓未拧紧，造成接缝过大；注浆孔等薄弱部位封孔质量差，螺栓孔未加防水密封垫圈等。四、防水堵漏施工技术（1）二次注浆堵漏：对于渗漏严重的管片，利用管片上的二次注浆孔，向管片背后压注双液浆进行堵漏。（2）管片点装部渗漏堵漏：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；（3）管片接缝渗漏堵漏：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； （4）管片裂缝渗漏堵漏：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。五、堵漏施工工艺5.1 二次注浆堵漏施工工艺流程图5-1-1 二次注浆堵漏施工工艺流程图5.2 管片点装部渗漏堵漏施工工艺流程图5-2-1 管片点装部渗漏堵漏施工工艺流程图5.3 管片接缝渗漏堵漏施工工艺流程图5-3-1 管片接缝渗漏堵漏施工工艺流程图5.4 管片裂缝渗漏堵漏施工工艺流程图5-4-1 管片裂缝渗漏堵漏施工工艺流程图六、渗漏部位堵漏施工方案6.1 二次注浆堵漏（1）堵漏前准备工作检查具体渗漏部位并做好相应记录。准备好堵漏工具：梯子、冲击钻、注浆头、卡子、阀门、注浆泵、导管、水桶、管钳、榔头等。准备好堵漏材料，普通硅酸盐水泥、水玻璃、水等。（2）双液浆的调制水泥浆的配比：水泥：水：水玻璃=150g:60ml:108.4ml（水泥浆、水玻璃体积比为1：1）。（3）堵漏时的操作顺序通过二次注浆对漏水、滲水比较严重的地方进行堵漏。装入注浆头用冲击钻开二次注浆口上好卡环将卡环与注浆机出浆口连接开机进行注浆。注浆完毕，拆卸机具 ：关闭注浆机关闭注浆头阀管路泄压先泄水玻璃液压，再泄水泥浆液压从管片上卸下注浆管（注浆头保留不动）用清水洗管路拆卸管路拆卸注浆头和阀门旋紧注浆孔管塞（注浆管塞装上密封圈）。注浆结束后，要进行清理饰面，进行验收。堵漏过程中要控制好二次注浆的压力（理论为0.10.4MPa）和二次注浆的注浆量，确认管片没有漏水渗水后方可停止。6.2 管片环缝及纵缝渗漏水处理（1）用钢丝刷清出环缝及纵缝缝隙内的污垢。（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）压入环氧乳液防水胶泥（TN胶），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，采用乳氯丁胶乳胶水泥砂浆封缝嵌缝埋管； （5）注入改性环氧化学灌浆液，依次注浆，注浆压力0.40.5MPa，达到压力后闭管待凝。 （6）闭管待凝812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。6.3 管片裂缝渗漏水处理（1）清除积水、污垢，检查渗漏源，并做好标记。（2）铲除找平层直至原混凝土面，以裂缝为中心，左右各宽50mm。（3）凿U型槽，从裂缝向左右两侧各宽20mm、 深50mm。（4）化学处理施工混凝土面，要求牢固、无积水、无杂物。（5）筑造压力注浆系统，间距300400 mm，用速硬微膨胀水泥封闭，待 12h 固化后，将高压灌浆管道连接到灌浆机上试压。（6）经压力测试密封合格后，将改性环氧树脂补强浆液按配比配好并放入灌浆机中，渐进加压使缝隙空腔内充满浆液。（7）当相邻灌浆口冒浆后结束注浆，并迅速将高压灌浆胶管扎好以防浆液外溢，如此反复操作直至完成所有孔的灌浆为止；12h后检查整体堵漏效果。（8）在混凝土面涂刷化学处理剂，要涂刷均匀，不得漏刷，保持3h以上。（9）施工环氧胶泥密封层，修复饰面层，整体检查验收。6.4 管片蹦块处渗漏水处理（1）清除崩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LB-7氯丁胶乳水泥砂浆封孔埋管。 （3）采用改性环氧灌浆液进行注浆，注浆压力0.40.5MPa，达到压力后闭管待凝。 （4）待凝812小时后进行检查孔口管，不饱满的进行二次或多次注浆，至到管浆液饱满。 （5）待凝37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。对基面进行处理，以确保管片外观符合要求。6.5 螺栓孔及吊装孔渗漏水处理（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（8mm）用氯丁胶乳聚合物水泥砂浆封闭。（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0.30.4MPa。 （6）待812小时后进行检查孔口管，不饱满的进行二次或多次注浆，直到孔口管饱满。 （7）待57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，并涂上LB-7氯丁胶乳水泥砂浆，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)对吊装孔采用双快水泥进行封堵，封堵完成后拧上逆止阀，并将管片残留的水泥浆清理干净。6.6 盾构隧道接口渗漏水处理盾构隧道接口出现渗水，主要是由于混凝土不密实，施工缝未处理好及防水层局部有破损等原因造成的，水源主要是为洞身穿越围岩的基岩裂隙水，针对这种情况采用改性环氧化学灌浆液对裂缝及混凝土不密实部位进行灌浆，并用速凝微膨胀水泥快速封口的方法进行补强、补漏。施工方案如下：（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，每米布三个，灌浆咀直径为8mm铝管，然后用速凝微膨胀水泥浆（0.5:1）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24小时后方可拔出浆灌浆咀，用1：2.5水泥砂浆找平，以保证接缝的外观。6.7 破损管片修补管片修补具体见管片修补方案。七、施工材料、人员及机械设备7.1 施工堵漏材料盾构隧道堵漏施工用到的材料如下：（1）水泥、砂子；（2）水玻璃液；（3）速硬微膨胀水泥；（4）改性环氧化学灌浆液；（5）氯丁胶乳；（6）环氧乳液防水胶泥；（7）维尼龙聚合物防水胶泥掺合剂；（8）超细水泥。7.2 施工人员安排（1）技术负责人1人，全面负责施工技术、质量管理；（2）安全员1人，负责安全管理、检查；（3）组长1人，负责指挥施工；施工人员4-8人。7.3 施工机具配置表7-1 施工机具配置表序号设备工具名称规格型号数量单位备注1灰匙15把自有2钢凿15把自有3铁锤15把自有4小胶桶10只自有5钢刷15把自有6电钻5DSC1台自有7注浆泵BW2501台自有8手动注浆泵1台自有9注浆管及阻塞器3套自有10打磨机1台11钢管（48）按实际需要12十字钢管卡按实际需要八、施工质量安全措施8.1 安全保障措施（1）作业人员必须是经过专业安全技术培训和考试合格。作业人员必须经过进场安全教育，考核合格后才能上岗作业。（2）施工人员配戴齐全防护用品，高处作业必须系好合格的安全带，系挂牢固，高挂低用。（3）各种机械设备及临时用电操作必须由专门的持证人员操作，严禁无证人员上岗。（4）施工现场的临时用电必须严格遵守施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005。（5）严格按照技术交底各步骤执行，确保施工安全。（6）施工所需机具及材料等垂直运输时，下方严禁站人，要听从信号工统一指挥，不得违章作业；水平运输时，要确认物料码放平稳，并禁止运输前方站人。（7）架子为行走式，搭设时要具有足够的强度和稳定性。在底部用厚钢板做底座，并在其下方做四个轮，在钢板上搭设脚手架。脚手架横杆、纵杆间距控制在1.2m以内，并设剪刀撑，操作平台满铺脚手板。（8）在架子行走前，需将其行走区域的隧道清理干净，防止架子行走时倾斜。（9）在架子行走时，其行进前方严禁站人。（10）作业区域材料要码放整齐，并做好防水处理，防止材料被隧道内可能产生的积水浸泡而失效。（11）施工必须保证有足够照明，施工处无照明死角，作业人员注意行走安全，不得嬉戏打闹。（12）施工时严禁上下抛掷工具、材料等，手用工具要放入工具袋内。（13）施工过程中，现场必须有安全员、现场管理人员进行巡查，保证安全施工。（14）施工现场严禁吸烟、酒后作业、嬉戏打闹，保持现场整洁、卫生，文明施工。（15）如遇交叉作业，需随时注意安全，如发现危及人身安全的安全隐患，应立即停止作业，撤离至安全位置，并及时上级领导汇报。（16）在灌浆作业施工时，施工人员必须带好口罩、眼镜，防止水泥浆或化学药剂伤人。（17）二次注浆时操作人员严格按照施工安全规范要求操作，注浆机要派熟练的操作手操作。（18）注浆完毕后，一定要待管路泄压之后再关掉注浆管路，每次注浆完毕后，立即对注浆机和注浆管路进行冲洗，防止残留浆液凝固堵塞管路和注浆机。（19）压力表要时刻注意，保证注浆压力符合要求，防止由于压力过大而暴管，伤及作业人员。8.2 质量要求及保证措施8.2.1 堵漏质量要求（1）已堵漏好的管片不允许有渗漏水，否则必须返工。（2）经堵漏处理后的部位颜色应与管片的原色基本一致，且表面的光洁度要与原管片一致，保持隧道内管片安装的整体效果。（3）盾构隧道堵漏施工的质量由工程技术部质量工程师具体负责监控，对施工工艺，所用材料、材料配合比及操作方法等全面监督，确保堵漏效果符合防水设计要求。8.2.2 盾构施工少出现渗漏水的保证措施（1）拼装时，按管片拼装指示标识进行，确保相邻管片内弧面圆顺、端面平贴。（2）后拼装管片快接近相邻管片时，多选择微调操作，防止搓断密封止水垫。（3）管片拼装前，彻底冲洗管片端面及止水密封垫上的泥土，确保端面止水密封垫密贴。（4）盾构机姿态不好时，纠偏不能过急，防止管片产生深度破损或内外通缝。（5）隧顶为富水地层段时，调整浆液配比，降低水灰比，提高水泥掺量，使其尽快进入初凝状态而在管片外围形成止水圈。九、环保、职业健康措施及文明施工9.1 环保、职业健康措施（1）妥善保管各种注浆材料，尤其是水泥材料、化学灌浆等必须存放于通风、干燥的地方，注意防火防潮（2）施工人员必须佩戴手套（橡胶）、口罩等劳动防护用品，加强劳动保护。（3）保持施工场地的整洁，及时清理施工场地内的混凝土块及砂浆等。（4）化学灌浆剩余材料必须妥善处理，不得随意抛弃。9.2 文明施工（1）安全文明施工教育和培训：安全法规、规章、规定学习，日常安全教育，安全操作培训、环境卫生和消防安全知识的教育和培训。（2）临时用电安全。（3）施工机械及其辅助设备操作安全。（4）作业场地、材料堆放等须规划有序。（5）管理好工地卫生：垃圾、污水等。（6）环保管理：生产、生活用水，施工排水等