第13章 隧道防水施工

13.1防水概述

1、防水标准

根据招标文件，本工程防水标准见下表：

表13.1-1防水标准表

该地铁盾构施工组织设计共计17章，需要下载本文完整word版请点击下面隐藏链接

2、防水原则

防水施工质量是地铁工程施工的关键，在本工程的每一步施工过程中都将把防水施工质量当作重中之重来抓。

结合工程特点、施工方法、使用要求和地质条件等因素，盾构区间防水工作以砼自防水、管片接缝防水及接口防水为重点，同时遵循"以防为主、多道设防、综合治理"的原则，采用符合设计要求的框型弹性密封垫圈，以满足管片施工、运营阶段的接缝防水要求，并制定各项防水施工措施。

13.2盾构隧道防水

13.2.1管片的自防水

管片砼采用高抗渗高强度（    C50）等级的混凝土，抗渗等级为S12。

为达到管片砼的自防水，管片的生产主抓三个方面：砼密实度、抗裂性能和制作精度。

1、选用符合国家标准的各种原材料，并通过现场检验满足要求。

2、选择合理的防水砼配比，务使砼自身的收缩及空隙率降至最低。

3、选择高精度模板、钢模刚度足以控制施工过程中的各种变形，允许误差为±0.5mm。

4、制作工艺和方法标准化、规范化，并加强生产过程中的质量监督和计量装置的检验校核。

5、加强对振捣质量的管理。

6、管片蒸养后，继续水中养护，水养时间为14天，28天后方可使用。

7、对每个成品管片进行质量检验和制作精度校验。

8、按每两环抽取一块管片进行抽样检漏，抽样不合格的管片严禁出厂。

9、管片出厂前必须通过各道验收程序，包括各道生产工序的检查、抗渗试验、抗压抗渗报告和三环水平拼装验收等，验收合格后在管片内弧面加盖验收合格章和生产日期。

10、加强管片堆放、运输中的管理检查，防止管片产生附加应力而开裂或在运输中碰掉边角，确保管片完好。对运输到现场的管片进行验收，确认没有缺角掉边及不满足养护周期等问题，并分类堆放。

13.2.2管片接缝的防水

为了防止管片的接缝部位漏水，满足防水构造的要求，在管片的环缝、纵缝面设有一道弹性密封垫槽及嵌缝槽。采用多孔型三元乙丙弹性橡胶止水条，在千斤顶推力和螺栓拧紧力的作用下，使得管片间的三元乙丙弹性橡胶止水条的缝隙被压缩，起到防水的作用。在施工中相邻密封垫产生14mm的搭接误差时仍可以达到设计防水效果，接缝的防水是隧道防水的重点。

1、防水机理

在千斤顶推力和螺栓拧紧力的作用下，使得管片间的密封材料的缝隙被压缩至0mm，如下图所示：

图13.2-1 管片接缝防水示意图

2、止水条的安装工艺

（1）确保管片表面平滑，侧面无孔洞和缺边，管片和止水条干燥，没有灰尘和油脂。

（2）将止水条套在管片上，检查型号及位置是否正确。

（3）用稀释液清洗止水条和管片，把沟槽侧面和底面清洗干净。

（4）待稀释液挥发后，开始涂胶水（胶水须搅拌均匀，并经常搅动），胶水100%覆盖止水条和管片的底部和侧面。先涂止水条，后涂管片，涂胶时止水带与砼面均涂满，涂胶量约200g/m²。

（5）胶水溶剂挥发以后，将止水条装入槽内，粘结顺序为先短边后长边、从中间到角。粘贴时注意四个角的密封垫位置不得"耸肩"或"塌肩"现象，整个密封垫表面应在同一平面上，谨防歪斜或扭曲。

（6）最后用锤击打止水条，使其与管片粘结牢固。

（7）止水条粘贴12小时后，管片方可拼装。

13.2.3嵌缝密封防水

1、嵌缝的形式

嵌缝作业应在盾构千斤顶顶力影响范围外进行，综合考虑隧道稳定性，掘进等作业的影响，安排在工作面100米后进行。本区间隧道嵌缝除盾构进出洞各20环、联络通道前后各6环要求作整环嵌缝，其他在拱顶45°、拱底90°进行嵌缝。嵌缝材料采用氯丁胶乳水泥，嵌缝材料与混凝土结合面用界面处理剂进行处理。

图13.2-2 嵌缝形式图

2、嵌缝施工

（1）先检查嵌缝槽有无冒水、滴漏、慢渗现象。若管片接缝有渗漏水，先进行注浆堵漏处理。在无明显渗漏基础上，再进行嵌缝施工。

（2）清理嵌缝内泥污等。

（3）粘贴牛皮纸防污条，防污条在密封材料刮平后立即揭去。

图13.2-3 牛皮纸防污条粘贴位置示意图

（4）刷涂界面处理剂，如刷涂后24小时没有填密封材料，需再刷一次。

（5）现场拌合密封材料，每次拌合最多2～3kg，混合时间约为10min 。

（6）用嵌缝枪进行嵌缝处理。

（7）用密封膏嵌填后，在密封膏未干前，用腻子刀将多余的密封膏刮去，并对有厚薄的部位进行调整，刮平时，顺一个方向刮，不能来回多次抹压，刮刀要倾斜，使刀的背面轻轻在密封膏表面滑动，形成光滑表面。

（8）嵌填完毕后养护2～3次，施工现场需清扫时，必须待密封材料表面干燥后进行，以防止污染或碰损。

（9）嵌填质量要求及检查方法如下表所示。

密封膏嵌填质量要求及检查方法见下表：

表13.2-1 密封膏嵌填质量要求及检查方法

13.2.4接缝螺栓孔防水

管片螺孔位于接缝面，密封防水也是重要环节，其采用水膨胀垫圈加强防水。施工中应避免螺栓位置偏于一边的现象。由于螺栓垫圈会发生蠕变而松弛，在施工中需要对螺栓进行二次拧紧。防水结构见图13.2-4。

图13.2-4 纵环向螺栓孔防水结构图

13.2.5吊装孔的防水措施

原则上不通过管片吊装孔注浆，所以避免了吊装孔漏水这一问题。

由于管片接缝漏水或土体加固要通过吊装孔进行二次注浆时，要做好二次注浆的收尾工作。等双液浆凝固后将活动端头部分拆除，清理吊装孔内残余物，填入腻子型膨胀止水密封材料，然后用防水砂浆封固孔口，盖上螺旋盖，预防从吊装孔漏水。

13.2.6管片与地层空隙防水措施

盾构推进后，盾尾空隙在围岩坍落前及时进行注浆，不但可防止地面沉降，而且有利于隧道衬砌的防水，选择合适的浆液、注浆参数、注浆工艺，可形成稳定的管片外围防水层，将管片包围起来，形成一个稳定均匀的保护圈。同时在二次注浆也可加强保护圈，有利于隧道防水。

13.2.7漏水的主要部位、原因及其处理方案

1、管片接缝漏水

管片接缝防水采用三元乙丙橡胶条，操作工艺要强调以下两点：a.管片凹槽要完整，不得有缺口；b.橡胶条的粘贴要在管片安装前12小时完成。

（1）原因分析

1）在软弱地层和松散砂层中，掉块、塌落、地层下沉，很快就会发生。这些现象产生的偏压，作用在隧道上，使管片接缝张开，是产生漏水的重要原因。

2）拼装质量差，螺栓未拧紧，接缝张开过大。

3）拼装管片时损坏止水条。

4）管片在运输、拼装中受挤压、碰撞，缺边掉角。

5）三元乙丙橡胶条粘贴不牢，或安装时损坏。

（2）处理方法（下列序号依次为优先顺序）

1）二次拧紧螺栓后，清理嵌缝基面，用低模量聚氨脂密封膏进行嵌缝防水；

2）二次注浆；

3）密封、嵌缝施工后若还漏水，则在漏水处设置注入槽，注浆密封；

4）开孔注浆；开孔注浆操作方法：在渗漏严重处先打一小孔，插入塑料细管引排渗漏水，同时插入另一注浆管压注入环氧树脂材料堵渗水通道。当确认不渗漏水时剪断注浆管，在埋管处用快凝水泥封缝。

2、螺栓孔部位漏水

（1）原因分析

1）未加防水垫片

2）螺栓未拧紧

3）防水垫片与管片接触面之间有杂物

（2）处理方法

1）二次拧紧螺栓

2）更换垫片

3、注浆孔漏水

（1）原因分析

由于管片上注浆孔兼作吊装孔，所以注浆孔周围的混凝土被剥蚀，形成水通道而漏水。

（2）处理方法

对于注浆孔漏水处查出漏水位置后，先清理基面再进行开孔注浆，注浆方法与管片接缝漏水开孔注浆方法相同。

4、管片裂缝漏水

（1）原因分析

1）管片在制作时养护不合理，表面出现气孔和龟缩裂缝;

2）盾构掘进过程中，千斤顶推力超过管片的抗压强度，管片出现通缝；

3）盾构掘进过程中，盾构机的姿态控制不好，造成管片裂缝。

（2）处理方法

1）埋设注浆管注浆

2）打孔注环氧树脂，表面开一细缝，环氧树脂等材料粘结

3）表面处理平整光洁、颜色一致。

4）管片表面涂刷一层水泥基渗透结晶防水涂料。

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