盾构管片防水密封方案

盾构管片防水密封方案我作为城市地铁盾构区间项目的技术负责人，干盾构施工快十年了，见过太多因为管片防水密封没做到位，导致区间贯通后出现渗漏水病害，后期不仅要投入大量人力财力堵漏，还会影响隧道结构寿命和运营安全。几年前我参与的一个项目，就是因为富水承压段管片防水细节没把控好，通车后没几年就出现了局部渗漏水腐蚀螺栓的问题，最后不得不停运整治，花了比当初防水施工多十几倍的成本，这个教训我一直记在心里。这次我们负责的区间，穿越多层富水砂层，局部地段地下水压力超过常规设计限值，项目要求防水等级为一级，也就是不允许出现渗漏水，仅允许存在极少量不影响结构的偶发湿渍。为了从根源上杜绝渗漏水隐患，我结合以往的施工经验和本项目的实际情况，编制了这套盾构管片防水密封方案，具体内容如下。1方案编制依据与目标1.1编制依据本方案严格按照现行国家盾构法隧道施工与验收规范、城市轨道交通工程防水技术规范编制，同时结合了本项目的地质勘察报告、区间防水设计图纸，以及我们进场后对管片生产厂家密封材料的抽样检测结果，更重要的是融入了我们团队这么多年来在不同地质条件下处理管片渗漏水的经验教训。编制过程中我专门组织技术人员把勘察报告里所有含水层分布、地下水压力值重新梳理了一遍，把全区间划分为一般防水段、高风险富水承压段、进出洞特殊段三个等级，针对性调整防水要求，避免了以前一概而论的问题。1.2防水目标本方案的核心目标首先是满足项目一级防水要求：区间贯通后管片表面湿渍总面积不大于总内表面积的千分之一，单个湿渍面积不大于0.1平方米，不允许任何部位出现滴漏、线漏现象；其次要保证防水密封层的使用寿命和管片结构寿命一致，至少达到一百年，不会因为渗漏水导致钢筋腐蚀、结构强度下降；最后要减少后期维护成本，不给运营单位留隐患，一次性通过验收，实现优质工程的目标。确定了方案的依据和目标，我们首先要把施工前的准备工作做足，防水工程就是差一点都不行，准备工作漏一个小细节，后期就是大问题，接下来我说说我们的前期准备工作安排。2施工前期准备工作2.1防水原材料进场检验本项目管片接缝防水采用的核心材料是三元乙丙橡胶弹性密封垫，辅助材料是遇水膨胀橡胶止水条、防水密封胶，这些材料是防水的核心，容不得半点差池。所有材料进场的时候，我们首先检查厂家提供的出厂合格证、性能检测报告，然后按规范要求每批量抽取一组试样送第三方检测机构检测，检测项目包括橡胶硬度、拉伸强度、伸长率、遇水膨胀止水条的静水膨胀率、耐水性这些核心指标。这里我定了一条死规矩：哪怕是合作了很多年的老厂家，只要抽样检测不合格，整批材料全部退场，绝对不迁就。以前我就遇到过厂家样品合格，批量供货的时候偷换原料，膨胀率达不到设计要求，最后幸好进场检测查出来了，不然后果不堪设想。2.2管片成品预检查管片运到施工现场堆放区之后，我们要求班组必须逐块进行检查，首先检查管片的密封槽是不是符合设计尺寸，槽内有没有混凝土飞边、杂物、积水，有没有开裂掉块的情况。如果槽内有飞边，必须提前用角磨机打磨平整，杂物清理干净，槽壁要擦干，不然密封垫贴上去之后贴合不严，等于白做。对于有缺角掉块、密封槽变形的管片，直接退回厂家，不允许进场拼装。我跟质检员说，你现在多花十分钟检查一块管片，后期就少花十个小时堵漏，这个账怎么算都划算。2.3施工人员技术交底防水施工不是技术人员坐在办公室编完方案就完事的，最终都是工人一线做出来的，所以进场后我们对所有参与管片防水施工、拼装的工人都做了分级交底，首先给班组长讲清楚不同区段的防水要求，哪里要加强，哪里要重点控制，再给每个工人讲清楚粘贴密封垫、拼装管片的操作要点，交底完之后还要现场实操考核，会做了、懂要求了才能上岗，对于没听清、没学会的工人，重新交底，绝对不允许不懂就上岗。前期准备工作全部落实到位之后，就进入了核心的防水密封施工环节，我们按照施工流程，对每一个步骤都做了明确的要求，具体如下。3核心防水密封施工工艺3.1管片密封垫粘贴施工3.1.1粘贴前基层处理正式粘贴之前，工人再次清理密封槽，把槽内的灰尘、积水、残留的混凝土碎渣全部清出来，用干棉布把槽壁擦干净，保证基层干燥清洁，要是基层有水有灰，胶水粘不牢，密封垫很容易在拼装的时候脱落移位。3.1.2密封垫粘贴作业我们用的是成品预成型密封垫，粘贴的时候首先在密封槽内均匀涂刷一层氯丁橡胶胶粘剂，等胶粘剂不粘手了，再把密封垫对准槽位放好，从一端向另一端慢慢按压，把密封垫完全嵌进槽内，保证密封垫和槽壁完全贴合，没有翘边、空鼓、移位的情况。在管片的拐角位置，密封垫必须采用45度斜接，不能直头对接，避免对接位置出现缝隙留下漏水通道。遇水膨胀止水条粘贴在密封垫内侧的预留槽内，位置不能偏移，也不能和密封垫重叠，保证压缩的时候能发挥作用。这里我也定了一条规矩：当天粘贴完密封垫和止水条的管片，必须当天吊装拼装，如果因为特殊情况当天不能拼装，必须用防潮塑料布把管片完全覆盖好，避免遇水膨胀止水条提前吸水膨胀。几年前雨季施工的时候，就出过一次事，工人贴完止水条忘了覆盖，放了一夜受潮提前膨胀，拼装的时候直接被挤碎了，那个位置拼完之后不到一周就漏水，最后不得不把整环管片拆下来重新换，耽误了工期还损失了成本，这个教训我们一直记着。3.1.3粘贴后成品保护粘贴完密封垫的管片，搬运和吊装的时候要特别注意，不能磕碰密封垫，不能把密封垫刮破蹭掉，如果发现密封垫有小的破损，可以用同材质的密封胶修补，破损比较大的直接更换密封垫，绝对不能凑合着用。3.2管片拼装过程防水控制密封垫贴得再好，拼装不对照样会漏水，所以拼装过程的控制特别重要。3.2.1拼装前复检管片吊到拼装位置之前，工人再一次检查密封垫有没有移位、破损，有没有被泥水污染，要是有问题，拉回堆放区处理好再吊，绝不带问题拼装。3.2.2拼装姿态控制拼装的时候要求拼装机司机慢慢对位，不能硬顶硬推，硬推很容易把密封垫挤错位甚至挤破，也容易造成管片错台超标。我们要求每一块管片对位的时候，错台控制在5毫米以内，绝对不能超过规范要求的10毫米，错台大了，密封垫的压缩量不均匀，一侧压得太死一侧压得不够，压得不够的位置肯定漏水。3.2.3拼装间隙控制整环拼装完成之后，我们要测量环缝和纵缝的间隙，保证间隙均匀，曲线段和纠偏段很容易出现一侧间隙大一侧间隙小的情况，间隙超过设计要求的时候，要及时调整拼装姿态，不能将就，要是间隙太大，密封垫的压缩量达不到设计要求，防水效果就没保障。3.3特殊部位防水加强处理3.3.1手孔与螺栓部位防水手孔和螺栓是渗漏水的高发位置，我们要求每一个螺栓安装的时候都必须套好遇水膨胀止水垫圈，拧紧之后不能松动，保证止水垫圈压实。拼装完成之后，手孔内部先清理干净，再浇筑微膨胀防水混凝土，振捣密实，表面涂刷两道聚氨酯防水涂料，绝对不能留空洞，避免水从螺栓缝隙渗进来。3.3.2进出洞段与高承压水段加强进出洞段前后五十米，还有全区间的高承压富水段，我们除了正常粘贴密封垫，还要在密封垫的贴合面均匀涂刷一层防水密封胶，进一步提升密封性，拼装完成之后，这些区段的壁后注浆我们采用双液浆，缩短凝固时间，提高注浆密实度，后期还要进行二次补浆，彻底填实管片背后的空隙。3.3.3纠偏段与小半径曲线段加强这些区段管片拼装容易出现错台大和间隙不均匀的问题，我们每拼完一块都要检查间隙，间隙偏大的位置，在密封垫侧面额外补填密封胶，保证拼装之后缝隙完全被密封材料填满，不会留下漏水通道。3.4壁后注浆防水辅助处理很多人觉得管片防水就是做好接缝就行了，其实不对，管片背后的空隙如果填不实，地下水会带着砂子顺着空隙流到管片接缝位置，时间长了肯定会漏水。所以我们要求壁后注浆必须跟着盾构掘进走，掘进一环同步注浆一环，注浆压力控制在合理范围，既要保证空隙填实，又不能压力太大把管片挤变形，对于高风险段，掘进完成后一周还要进行二次补浆，填补同步注浆收缩留下的空隙，从外部挡住地下水，减少接缝的防水压力。整个施工过程完成之后，我们必须做好质量检验，发现问题立即整改，把隐患消除在交付之前，具体安排如下。4质量检验与隐患整改4.1过程质量检验我们实行三级检验制度，首先是班组自检，每贴完十块管片，工人自己检查一遍粘贴质量，有没有错贴、翘边、损坏，每拼完一环，班组检查错台和间隙，合格之后报质检员复检，质检员复检合格，再报监理工程师抽检，每一步都签字确认，哪一步不合格都不能进入下一道工序，把问题消灭在过程中，不攒到最后。4.2区间整体闭水检验区间贯通之后，我们组织专门的检查小组，逐环逐块检查管片内表面，标记所有的湿渍、渗漏水点，测量湿渍的大小和数量，对照一级防水的要求核对，凡是不符合要求的部位，全部标记出来，分类整理隐患清单。4.3隐患分类整改对于少量的轻微湿渍，我们采用表面涂刷渗透结晶防水涂料的方式处理，对于点渗和线渗的位置，我们采用注浆堵漏，从管片内部打斜孔注入环氧堵漏浆，把漏水通道堵死，对于因为密封垫损坏、错台超标导致的结构性渗漏，我们坚决拆掉问题管片，重新粘贴密封垫拼装，绝对不敷衍，不凑合。我一直跟团队说，现在我们整改多花一点功夫，后期运营就少十分麻烦，我们做工程的要对得起自己的良心，不能把隐患留给后面的人。除了质量控制，我们也要做好施工过程的安全保障，以及交付前的维护工作，保证方案完全落地。5安全保障与交付前维护5.1施工安全保障我们用的胶粘剂、密封胶都是易燃材料，所以施工现场严禁烟火，存放材料的仓库要通风阴凉，配备足够的灭火器，工人施工的时候要戴手套和口罩，避免接触有害气体，吊装管片的时候要专人指挥，信号统一，避免吊装事故，每天施工前都要做安全交底，排查安全隐患，保证施工安全。5.2交付前维护区间贯通验收之前，我们安排专人每周巡查一次，重点检查进出洞段、高承压段的渗漏水情况，要是因为地层沉降出现新的渗漏水点，立即处理，对于需要二次补浆的部位，及时补浆，保证区间交付的时候完全符合防水要求。方案总结总的来说，这套盾构管片防水密封方案，是我