1.地鐵站區(qū)間結(jié)構(gòu)墻裂縫滲漏水原因分析
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄和現(xiàn)場(chǎng)觀察總結(jié)，其分析造成滲漏的可能原因如下：
1.1管片自身質(zhì)量缺陷
在管片生產(chǎn)過程中，設(shè)置密封墊的溝槽部位混凝土不密實(shí)有水泡、氣泡等缺陷，管片拼裝完成后，水從繞過密封墊，從水泡、氣泡孔處滲漏進(jìn)來。
1.2管片止水條脫落
在拼裝過程中，管片發(fā)生了碰撞，使止水條脫落或斷裂，使密封墊沒有形成閉合的防水圈。
1.3管片襯背注漿不飽滿
管片襯背注漿不飽滿，若管片密封條貼合不密實(shí)，管片頂部積水，使密封墊壓實(shí)比較薄弱的地方產(chǎn)生滲漏。
1.4盾構(gòu)與管片的姿態(tài)不好
盾構(gòu)與管片的姿態(tài)不好，影響到管片的拼裝質(zhì)量，造成管片間錯(cuò)位，相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊，從而引起漏水；
1.5掘進(jìn)過程中推力不均勻
掘進(jìn)過程中推力不均勻造成管片受力不均勻而產(chǎn)生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水；在掘進(jìn)困難時(shí)推力過大也會(huì)造成管片產(chǎn)生裂紋而滲漏水。
1.6管片拼裝質(zhì)量控制不嚴(yán)格
管片存在泥土等雜物未清理導(dǎo)致拼裝出現(xiàn)空隙形成漏水；拼裝K塊時(shí)，K塊密封條損壞，造成滲漏水；管片螺栓緊固不到位，造成管片防水沒有壓實(shí)造成滲水，或管片螺栓緊固過早，導(dǎo)致管片整體未壓實(shí)。
1.7轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)彎環(huán)選型不準(zhǔn)確
在水平方向上存在曲線的路線上，曲線內(nèi)徑與外徑所存在的長(zhǎng)度差即是管片左右側(cè)存在的楔形總量，如果轉(zhuǎn)彎環(huán)拼裝數(shù)量不足或過多，造成管片楔形總量少于或超過曲線內(nèi)外徑實(shí)際差值，就會(huì)造成管片間隙，使相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊，從而引起漏水。
1.8盾構(gòu)前進(jìn)反力不足
盾構(gòu)前進(jìn)反力不足，易導(dǎo)致管片接縫不嚴(yán)，致使管片滲漏。此種狀態(tài)主要出現(xiàn)在始發(fā)及到達(dá)掘進(jìn)階段，正面無土壓力或土壓力較小情況下，盾構(gòu)前進(jìn)阻力所提供的反力遠(yuǎn)小于管片止水膠條所需的擠壓力，從而易產(chǎn)生因反力不足而導(dǎo)致管片止水膠條擠壓不實(shí)，影響管片止水條的防水性能，造成管片接縫滲漏。
1.9管片上浮或側(cè)移，管片與隧道初支間空隙較大且不均勻，注漿時(shí)操作難度大，而且填充效果差，從而導(dǎo)致頂部回填注漿難以密實(shí)，極易發(fā)生管片上浮或側(cè)移，造成管片破損，引起管片滲漏。
2預(yù)防措施
2.1針對(duì)管片存在的水泡、氣泡等缺陷問題，加強(qiáng)生產(chǎn)控制、出場(chǎng)驗(yàn)收和進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收。管片生產(chǎn)過程中安排專人駐廠質(zhì)量把關(guān)，把缺陷控制在源頭；出廠時(shí)對(duì)管片再次驗(yàn)收，及時(shí)對(duì)存在的不可避免的缺陷進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)注意吊裝過程中對(duì)管片的損傷。進(jìn)場(chǎng)管片嚴(yán)格把關(guān)，同時(shí)會(huì)同監(jiān)理共同驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)管片“零缺陷”。
2.2管片拼裝前對(duì)拼裝工人進(jìn)行交底，過程中加強(qiáng)對(duì)管片的精細(xì)操作避免管片碰撞，管片在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中必須墊方木，避免管片在下方時(shí)碰角，一旦發(fā)現(xiàn)止水條斷裂或脫落及時(shí)更換，保證拼裝管片的質(zhì)量符合防水的要求。
2.3加強(qiáng)同步注漿控制
(1)在漿液性能的選擇上應(yīng)該保證漿液的充填性、初凝時(shí)間與早期強(qiáng)度、限定范圍防止流失(漿液的稠度)的有機(jī)結(jié)合，才能保證隧道管片與圍巖共同作用形成一體化的構(gòu)造物。盾構(gòu)隧道襯背注漿的漿液配比應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，依據(jù)不同地質(zhì)、水文、隧道埋深等情況的變化而不斷調(diào)整漿液性能，以控制地表的沉降和保證管片的穩(wěn)定，保證管片的防水效果。
(2)在同步注漿過程中合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿速度與推進(jìn)速度等施工參數(shù)形成優(yōu)化的參數(shù)匹配。管片注入口處的注入壓力經(jīng)過試驗(yàn)段的摸索性能值為0．2～0．3MPa，并應(yīng)參考覆蓋土的厚度、地下水的壓力及管片的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)定。如果設(shè)定值太大會(huì)導(dǎo)致管片破壞，造成漿液的外溢。
(3)背后注漿的良好注入時(shí)期，應(yīng)在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的同時(shí)或者推進(jìn)后立即注入，注入的宗旨是必須完全填充尾隙。
(4)注入量必須能很好地填充尾隙?？紤]背后注漿量受土體中的滲透、泄漏損失(漿液流到注入?yún)^(qū)域之外)、超挖、背后漿液的種類等多種因素的影響，經(jīng)過試驗(yàn)段的摸索，注入量為理論空隙量的150％～170％，即3.2方～3.6方為宜。
同步注漿采用壓力和注漿量雙控指標(biāo)，應(yīng)采用盡量大的壓力保證較大的注漿量，填充密實(shí)尾隙，從而保證防水首道防線的質(zhì)量。
2.4盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制措施
盾構(gòu)隧道線形管理原理是通過一套測(cè)量系統(tǒng)，隨時(shí)掌握正在掘進(jìn)中盾構(gòu)機(jī)的位置和姿態(tài)，并通過計(jì)算機(jī)將盾構(gòu)機(jī)的實(shí)際位置和姿態(tài)與設(shè)計(jì)軸線進(jìn)行比較，找出偏差數(shù)值后調(diào)整盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)哪Ｊ剑苟軜?gòu)機(jī)前進(jìn)曲線和設(shè)計(jì)軸線盡可能接近。
（1）盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使其安裝具有一定的慣性，如果盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)軌跡曲度過大，那么盾尾軌跡就會(huì)與管片軌跡相交，從而造成了以下兩個(gè)嚴(yán)重問題：
①管片無法順利地安裝，只能放松管片間的連接螺栓或加墊片來解決問題，從而增加了錯(cuò)臺(tái)和漏水的可能；
②管片迎水面在脫出盾尾時(shí)被盾殼擠壓，使得管片環(huán)向變形和前后錯(cuò)臺(tái)，更為嚴(yán)重的是盾尾被破壞而失去防水功能。
（2）因此糾偏過程中應(yīng)盡量保持盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)不會(huì)有突變，運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)盡量平順。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)調(diào)整與糾偏應(yīng)掌握下面幾個(gè)原則：
①盾尾間隙控制為主，趨勢(shì)控制為次，線形控制為輔；
②在掘進(jìn)過程中一次糾偏量不能過大，即油缸行程差不能過大，應(yīng)控制在60mm左右。
2.5盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)是盾構(gòu)機(jī)線路控制的關(guān)鍵，其中尤其要加強(qiáng)掘進(jìn)過程中推力控制，因?yàn)榫蜻M(jìn)過程中盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)是靠千斤頂?shù)耐屏?shí)現(xiàn)的，方向控制也主要由推進(jìn)千斤頂?shù)木幗M壓力差來實(shí)現(xiàn)，即ΔF上下或ΔF左右。掘進(jìn)過程中嚴(yán)禁急糾甚至“蛇形糾偏”，避免ΔF上下或ΔF左右過大造成管片受力不均勻而產(chǎn)生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水；在掘進(jìn)困難時(shí)可適當(dāng)考慮開啟超挖刀或仿形刀進(jìn)行超挖作業(yè)，避免推力過大造成管片產(chǎn)生裂紋而滲漏水。
2.6規(guī)范化管片拼裝，嚴(yán)格控制質(zhì)量
(1)拼裝前首先應(yīng)對(duì)盾尾雜物進(jìn)行清理，如果有漏水現(xiàn)象必須補(bǔ)打盾尾油脂止水，在保證盾尾無雜物、無積水的情況下才能開始安裝管片。
(2)利用盾構(gòu)機(jī)的升降千斤頂把管片吊入，再利用滑動(dòng)千斤頂進(jìn)行軸向移動(dòng)，伸出支護(hù)千斤頂進(jìn)行管片位置的矯正。
(3)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、升降、滑動(dòng)、壓平操作。管片拼裝應(yīng)遵循由下至上、左右交叉、隨后封頂?shù)捻樞?，?yīng)盡量調(diào)校管片位置與上環(huán)管片平順，螺栓孔位置對(duì)正，螺栓穿插容易。用拼裝機(jī)拼裝旋轉(zhuǎn)調(diào)整時(shí)，用遙控裝置操作時(shí)不得使用高速按鍵，并注意掌握使用按鍵的力度和持續(xù)時(shí)間，防止移動(dòng)速度太快、擺動(dòng)大、移動(dòng)超限及被裝管片與已裝管片發(fā)生撞擊。作業(yè)人員應(yīng)跟隨管片拼裝位置站位控制，盡量選擇清晰的角度拼裝管片，嚴(yán)禁站在盾構(gòu)機(jī)頭下方操作遙控器拼裝上部管片。
(4)封頂塊安裝前應(yīng)對(duì)止水條進(jìn)行潤(rùn)滑處理，安裝時(shí)先徑向插入，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推；封頂塊安裝到位后，應(yīng)及時(shí)伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，頂推力應(yīng)大于穩(wěn)定管片所需力，然后方可移開管片安裝機(jī)。
(5)及時(shí)進(jìn)行管片三次復(fù)緊，管片安裝完后，推進(jìn)30cm～50cm后進(jìn)行螺栓初次緊固，每推進(jìn)三環(huán)之后對(duì)管片進(jìn)行再次緊固，在管片環(huán)脫出盾尾后對(duì)管片連接螺栓進(jìn)行三次緊固。
(6)管片安裝質(zhì)量應(yīng)以滿足設(shè)計(jì)要求的隧道軸線偏差和有關(guān)規(guī)范要求的橢圓度及環(huán)、縱縫錯(cuò)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。
(7)在管片拼裝過程中，必須嚴(yán)格控制管片拼裝的垂直度、整圓度、擰緊螺栓的扭矩以及在曲線地段和修正蛇行時(shí)楔形管片的拼裝位置，防止接縫張開漏水。
2.7在盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)前，應(yīng)根據(jù)線路情況對(duì)盾構(gòu)區(qū)間管片選型進(jìn)行排版，對(duì)管片生產(chǎn)、儲(chǔ)備和掘進(jìn)中管片選型進(jìn)行指導(dǎo)。在水平方向上存在曲線的路線上，根據(jù)曲線內(nèi)徑與外徑長(zhǎng)度差的楔形總量拼裝數(shù)量合適的轉(zhuǎn)彎環(huán)，使相鄰管片止水帶正常吻合壓緊。
2.8盾構(gòu)前進(jìn)反力不足情況下，應(yīng)在管片安裝完成后及時(shí)做好三次復(fù)緊工作，特殊情況下可通過加設(shè)支撐結(jié)構(gòu)，為盾構(gòu)機(jī)空推提供反力，盾構(gòu)機(jī)每掘進(jìn)一環(huán)，都從刀盤開口伸出4個(gè)支撐頂在隧道初支上提供反力，使盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)千斤頂總推力達(dá)到300～500T，管片壓緊擰緊螺栓，收回支撐臂，然后恢復(fù)盾構(gòu)掘進(jìn)。
2.9管片上浮或側(cè)移，主要由于管片與隧道初支間空隙較大且不均勻
(1) 應(yīng)加強(qiáng)管片注漿管理，在同步注漿過程中合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿速度與推進(jìn)速度等施工參數(shù)形成的參數(shù)匹配，及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)注漿，使?jié){液能有效填充管片與土體間間隙。
（2）一旦出現(xiàn)管片上浮或側(cè)移，在管片上浮或側(cè)移處，通過打穿管片吊裝孔，打入注漿管進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿，迅速填充管片背后或上部間隙，阻止管片上浮和側(cè)移。
（3）為了預(yù)防管片上浮，管片脫出盾尾之后，可在吊裝孔部位對(duì)下部漿液進(jìn)行注水沖刷，在上部注入添加速凝劑的漿液進(jìn)行糾偏。
3 堵漏措施
針對(duì)出現(xiàn)的漏水形式分別采用以下措施進(jìn)行堵漏。
3.1二次補(bǔ)漿
對(duì)存在漏水的管片首先進(jìn)行二次補(bǔ)漿，二次補(bǔ)漿能夠在根本上堵住滲水通道二次補(bǔ)漿首先采用單液漿，注漿壓力控制在0.4～0.5mpa，注漿量以能注入為準(zhǔn)。觀察堵漏效果，效果不明顯后注雙液漿，注漿壓力可以稍微提高。
3.2環(huán)縱縫注漿堵漏
3.2.1環(huán)縱縫漏水處理
當(dāng)二次補(bǔ)漿后環(huán)縱縫仍然存在漏水時(shí)，采用注漿進(jìn)行封堵。注漿措施如下：
對(duì)環(huán)向縫和縱向縫采用堵漏王封閉，為后面灌漿做準(zhǔn)備，封閉的時(shí)候向內(nèi)凹進(jìn)去1-2厘米深的弧形；再在漏水縫上垂直鉆孔到止水條處，鉆孔間距每米2-3個(gè)，同時(shí)裝上專用注漿嘴，用高壓灌漿設(shè)備向接縫內(nèi)灌漿，漿料采用改性環(huán)氧樹脂，灌漿壓力控制在4mpa左右，以壓滿整個(gè)接縫為準(zhǔn)。
3.2.2管片緊固螺絲孔滲漏
清理干凈螺絲孔表面的污染物，找出滲漏的位置，用電鉆斜向鉆孔，確保鉆孔和螺絲孔相通，用堵漏王封閉螺絲孔的根部，鉆孔處裝上專用注漿嘴，用高壓灌漿設(shè)備向鉆孔內(nèi)灌漿，漿料采用改性環(huán)氧樹脂，灌漿壓力控制在4mpa左右，以壓滿整個(gè)螺栓孔為準(zhǔn)。注漿起到堵漏作用的同時(shí)又對(duì)螺絲有錨固和防腐作用。
4 結(jié)語
盾構(gòu)隧道滲漏水雖然不影響結(jié)構(gòu)安全，但依靠有效的技術(shù)措施和良好的管理制度完全可以克服此類質(zhì)量問題。
站區(qū)間結(jié)構(gòu)墻裂縫滲漏補(bǔ)強(qiáng)抗?jié)B堵漏修復(fù)
|
