联系我们

福建中天重工机械设备有限公司

电话:0731-89783591

Email:2324467190@qq.com

Q   Q:2324467190

营运中心地址:湖南省长沙市天心区芙蓉南路和庄A1-3110

您当前所在的位置:首页 > 产品中心 > 盾构技术服务 > 盾构技术服务

长沙市轨道交通 5 号线盾构隧道管片修补及防渗漏技术

摘要:隧道管片是盾构隧道工程中的重要组成单元,为有效解决隧道管片破裂及渗漏问题,结合长沙轨道交通5号线毛竹塘站至板塘冲站区间隧道实际情况,从生产、运输、拼装3个方面分析了施工现场管片破裂及渗漏原因,根据管片破损及渗漏程度,制定了分别采用抹面法和注浆法的修补工艺及养护方案,并提出了一种修补效果检验方法。结果表明,本文提出的管片修补及防渗漏技术最大限度降低了工程损失,为类似工程问题提供一定价值的技术指导。
  盾构隧道管片破损及管片渗漏水是盾构施工中的主要问题,有效修补破损管片及防渗漏能保障施工稳定、降低工程费用。周俊宏等构建盾构隧道破损管片的受力模型,分析了管片的破损规律,提供了管片修补理论依据;迟家凤研究了盾构施工过程中管片破损修补技术;毋海军研究了灰岩层中盾构隧道管片破损修补技术;张兴旷从主观因素和客观因素出发,分析了盾构隧道管片渗漏水原因,研究了盾构隧道管片的常用防水方法;史清华等研究了盾构隧道管片接缝处防水技术;谢宏明等研究了盾构隧道管片环缝堵漏技术;曾格华等探讨了盾构隧道管片拼装对盾构隧道防水性能的影响。因此,本文以长沙轨道交通5号线毛竹塘站至板塘冲站区间为背景,研究了泥质粉砂岩层中盾构隧道管片修补及防渗漏技术。
1  工程背景
  长沙轨道交通5号线毛竹塘站—板塘冲站区间左线全长2 210.925 m,右线全长2 217.426 m。区间沿道路敷设,道路宽度为46 m,线路轨面埋深17~57 m。区间隧道掘进主要经过风化泥质粉砂岩层,局部含有中等风化砾岩层、中等风化砂岩层。区间使用的钢筋砼管片设计如表1所示。
2  管片破损及渗漏
  工程中管片破损情况主要有:部分管片在运输过程中出现破损情况;进场验收后至管片吊装下井拼装前破损;拼装后破损;剥落;使用过程中出现开裂(大于0.2 mm宽的非贯穿性裂缝)。
  通过对实际施工中管片破损原因的统计,总结出破损的原因主要有以下4点:管片厂生产成品不合格,边、角以及密封圈等关键部位有缺损,管片表面有裂纹或气泡等;工作人员在安装管片时操作不当,造成孔位砼崩裂,致使管片出现破损;盾构机在掘进时,由于在盾构机姿态的调整等因素的影响,导致管片在环面上出现受力不均或应力过于集中等复杂的受力情况,使管片局部被压碎,出现拉裂、崩角等外观缺陷。
  盾构隧道管片渗漏水主要发生在管片拼接缝处、管片螺栓孔处以及管片吊装孔处。管片渗漏水的主要原因有:管片本身防水性能差管片拼装错台过大,尤其是成型管片在脱出盾尾后发生较大错台变形;管片止水条粘贴不牢固;二次注浆压力过大,使管片出现开裂、变形等情况;注浆不充分,未完全封堵管片间缝隙。
3  管片修补
3.1  修补方案
  根据现场统计的破损形式主要为管片剥落,部分管片出现裂缝。其中,管片裂缝采用压力注浆法等方法直接修补即可。管片剥落的修补方式根据破损位置可分为上部破损和下部破损。管片上部破损可视情况采取打膨胀螺栓或挂网修补;管片下部破损按照正常修补流程操作即可。同时,可采取抹面法修补未露筋混凝土管片;对于露筋管片,一般采取“化学锚栓(植筋)、挂网及聚合物改性砂浆”等方法修补。
  本次工程管片修补工艺如下:
  根据现场管片破损调制修补材料,轻微破损的管片采用普通砂浆(水泥︰水︰白水泥=1︰3︰2)修补,破损严重的管片采用高强度砂浆(水泥︰河砂︰水︰白水泥=1︰6︰3︰2修补。
  用搅拌均匀的砂浆披刮清理干净的破损部位,按实际情况采用披刮和模筑、免振捣工艺进行。对管片进行披刮时,要压实修补浆液,确保管片修补表面顺滑。破损严重的管片需进行二次披刮;部分潮湿部位的破损位置,需使用吹风机降低其表面湿度后再进行修补。
  表面修饰及整平。待凝24 h后,需磨平管片表面,并进行调色抹平,采用观察法检查修补后管片颜色是否与原管片一致,保证修补后管片表面平整度合格。
  养护及硬化处理。管片修补后采取自然养护的方法,安排专人每日两次巡查,保证管片修补处干净整洁,避免杂物影响管片外观,且对管片养护或二次修补进行记录。
  清理及复原。待管片修补浆液固化后,检查管片修补效果。采取目测法检查管片外观(色泽、表面平整度等),打磨处理合格管片,二次修补或淘汰不合格管片。
3.2  管片堵漏
  对于同步注浆后仍存在漏渗水的情况,一般采用二次注浆技术进行封堵;对于管片接缝及崩角处等小面积部位仍出现渗漏水的情况,需采用注环氧树脂浆进行封堵。工程防渗漏处理方案如下:
  (1)现场渗漏水调查。根据现场管片渗漏情况,记录管片渗漏部位和方式,调查渗漏原因;
  (2)选择处理方案。根据现场不同的渗漏水部位,制定相应修补措施。管片拼接缝采用压力注浆的方法;管片表面小面积部位一般可采用注环氧树脂方法达到堵漏效果;;管片注浆孔、螺栓孔则采用灌注化学浆液的方法进行堵漏;
  (3)清理管片渗漏位置。使用钢丝刷清理管片环纵缝渗漏水位置的杂物,处理后标上记号,确保无杂质;对于管片螺栓渗漏水部位清理,在清除螺栓孔中的泥垢、锈迹等杂质后,在螺栓孔的一端出口塞入阻塞球,并将小铝管从另一端出口插入;
  (4)钻孔埋管。采用钻孔孔径为6 mm小型电钻在管片设漏水处打孔,孔间距保持在300~500 mm之间,孔深约50 mm;
  (5)渗漏水治理。管片渗漏水主要采取注浆方法进行堵漏。管片拼缝渗漏处需注入环氧树脂化学注浆液,注浆压力最小为0.2 MPa,最大为0.4 MPa,浆液注入达到浆嘴时,停止注浆,等待浆液凝固;对于螺栓孔处堵漏措施,一般更换损坏的遇水膨胀止水圈即可,若还存在渗漏则压注环氧树脂灌浆材料止水;
  (6)等待凝固。停止注浆后,需等待8~12 h,待浆液凝固后,观察注浆嘴浆液饱和情况,若不饱和则重新注浆;
  (7)表面修饰及整平。渗漏部位修补后,需等待3~7 d,浆液凝固后拆卸注浆管,并清理管片修补部位的杂质;
  (8)清理及复原。对渗漏管片修补后,重新清理管片表面杂物,保证修补管片与原管片的外观保持一致。
3.3  效果检查
  通过目测、手触和尺量等方法检查管片修补面平整度、修补面色差、管片尺寸等外观情况,若修补后管片外观与原管片保持基本一致,则视为修补合格。对于关键部位,例如管片破损严重区段,需进行强度检测。即在管片修补过程中,对每一处修补的砂浆施作同条件养护的试块。强度回弹按环进行,每环抽取一处的试块进行强度回弹检测,记录检测数据,对不合格处重新修补或替换管片。
4  结论
  根据长沙轨道交通5号线毛竹塘站—板塘冲站区间实际施工情况,通过分析管片破损及渗漏原因,制定了管片破损修补及堵漏的解决方案,有效解决了管片破损和渗漏水问题,并制定了相应的效果检查方案,保障了工程施工稳定,且减少了工程费用开支,为今后类似工程提供一定的指导。
售前咨询
技术支持
售后服务