盾构法施工地铁隧道的防水堵漏技术

第一篇：盾构法施工地铁隧道的防水堵漏技术

盾构法施工地铁隧道的防水堵漏技术

铁工

1401班 第2组

组长：常博

组员: 赵 昶 郭相凯 王同祥

刘 鹏 袁自程

目 录

一、国内外隧道建设及防水情况……………………………………2

二、盾构法隧道的防水设计…………………………………………2

1、管片结构的自防水…………………………………………………3

2、管片外防水涂层……………………………………………………3

3、管片接缝防水………………………………………………………4

4、注浆防水……………………………………………………………7

5、盾尾防水密封………………………………………………………7

三、盾构法隧道的堵漏………………………………………………7

1、盾构法隧道渗漏水的原因…………………………………………8

2、盾构法隧道渗漏水的措施…………………………………………8

四、总结………………………………………………………………9

共 9页 第 1 页摘 要 介绍国内外盾构法隧道防水堵漏的技术方法，分析隧道渗漏水的机理，总结盾构法隧道防水堵漏技术措施，以及一些常见问题及其应对措施。

关键词 城市地铁 防水技术 隧道防水 隧道堵漏

一、国内外隧道建设及防水情况

国内外已建成大量地铁、隧道，逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系，但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。地铁不可避免地要经过含水量较高的地层(如上海地铁所处地层大多为饱和含水软粘土层)，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安全和降低隧道使用寿命。

盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。其中以管片接缝处为防水重点。通常接缝防水的对策是使用密封材料，以西德为代表的欧洲方面，采用非膨胀合成橡胶，靠弹性压密，以接触面压应力来止水，以耐久性与止水性见长。以日本为代表的方面，则采用水膨胀橡胶，靠其遇水膨胀后的膨胀压止水。它的特点是可使密封材料变薄、施工方便，但耐久性尚待验证。国内主要采用水膨胀橡胶，并已开始研究开发水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。

二、盾构法隧道的防水设计

一般而言，盾构法隧道防水的原则是“以防为主、多道防线、综合治理”。盾构法隧道防水主要要求是在一定的水压作用下，除了管片必须具有防水抗渗能力外，更应满足管片环纵缝在预定张开量下的

共 9页 第 2 页防水能力。其防水施工的内容主要包括：管片自防水、管片外防水涂层、管片接缝防水(弹性密封垫防水、嵌缝防水、螺栓孔防水、二次衬砌防水）、注浆防水、渗漏处理(盾尾充填注浆等)。

1、管片结构的自防水

管片结构自防水是防水的根本，只有衬砌管片混凝土满足自防水的要求，隧道的防水才有了基本保证。

因此，管片结构的自防水是盾构法隧道防水的首要措施，在设计和施工中，主要通过满足管片混凝土的抗渗要求和管片预制精度要求来实现。盾构法隧道衬砌管片多用外加剂防水混凝土，抗渗可达 S12以上，渗透系数 K<（10～11）cm/s。管片的自防水应在管片制作中解决，其主要要求与措施应是：

(1)保证强度；

(2)生产时不允许产生裂缝；

(3)限制水泥用量，控制水灰比、坍落度，控制砂石含泥量，添加高效减水剂和活性填桃磨细粉煤灰、高炉矿碴粉或硅粉)等外掺剂；

(4)管片采用蒸气养护或浸水养护等；

2、管片外防水涂层

管片外防水涂层需根据管片材质而定，凡有较深裂纹的管片一般都要增加外防水涂层。对钢筋混凝土管片而言，一般要求：

①涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压磨损条件下保持完好，不损伤、抗渗水；

②当管片弧面的裂缝宽度达0.3mm 时，仍能抗0.8MPa 的水压，共 9页 第 3 页长期不渗漏；

③涂层应具有防迷流的功能，其体积电阻率、表面电阻率要高：

④涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物侵蚀能力和足够的耐久性，且无毒或低毒；

⑤涂层要有良好的施工季节适应性，施工简便，成本低廉。

管片外防水涂层，除应涂抹于管片背面外，还应涂抹在环、纵面橡胶密封条外侧的混凝土上。但应指出，若管片制作质量高，采用抗侵蚀水泥，不做外防水层也是可以的。

3、管片接缝防水

管片接缝防水是盾构法隧道防水的核心，而管片接缝防水的关键是接缝面防水密封材料的采用及其设置。管片接缝防水措施主要包括：密封垫防水、嵌缝防水、螺栓孔防水、二次衬砌防水等。(1)弹性密封垫防水

在使用高精度管片的基础上，采用弹性密封原理、线性密封方式、密封材料预制成型施工法，制成具有特殊断面形式的弹性密封垫。它通常加工成框形、环形，套裹在环片预留的凹槽内，形成线防水。弹性密封垫防水的各种要求： ① 功能要求

短期防水要求密封材料因压缩产生的接触面应力大于设计水压力；长期防水要求接触面应力不小于设计水压力；密封垫在设计水压力下允许张开值应满足下式：

≤BD/(ρmin-0.5D)十0 十S------（1—1）

共 9页 第 4 页式中： δ--环缝中弹性防水密封垫在设计水压力下允许的缝张开值(mm)；

ρmin--隧道纵向挠曲的最小曲率半径(mm)； D--衬砌外径(mm)； B--管片宽度(mm)；

0--生产、施工中可能产生的环缝间隙(mm)；

S--邻近建筑物引起的接缝张开值(mm)。

② 耐久性要求

包括防水功能耐久性、耐水性、耐动力疲劳性、耐干湿疲劳性、耐化学腐蚀性等。③ 密封材料种类

可分为单一材料的、合成材料的及水膨胀的。现多采用水膨胀橡胶。它大大改善了盾构法隧道的防水性，是今后的发展方向。在设计时必须根据实际情况确定合适的膨胀倍率、膨胀时间及环境可能造成的影响。(2)嵌缝防水

嵌缝防水是以接缝弹性密封垫防水作为主要防水措施的补充措施。即在管片环缝、纵缝的内侧设置嵌缝槽，用止水材料在槽内嵌填密实来达到防水目的。

嵌缝填料要求具有良好的不透水性、粘结性、耐久性、延伸性、抗老化性，特别要能与潮湿的混凝土良好结合，并具有不流坠的抗下垂性，以便在潮湿环境下进行施工。目前多采用环氧树脂、聚硫橡胶、共 9页 第 5 页聚氨脂、环氧焦油等作为嵌缝材料。

嵌缝作业在环片拼装完成后过一段时间才能进行，亦即在盾构推进力对它无影响，衬砌变形相对稳定时进行。(3)螺栓孔防水

螺栓孔防水也是管片接缝防水的一种补充方式。管片拼装完成后，若管片接缝外侧的防水弹性密封垫止水效果好，一般不会从接缝内侧的螺栓孔发生渗漏。但在密封垫失效和环片拼装精度差的部位，螺栓孔处会发生渗漏，因此，必须对螺栓孔进行专门的防水处理。

目前，我国普遍采用橡胶、聚乙稀及合成树脂等做成环形密封垫圈，靠拧紧螺栓时的挤压作用充填到螺栓孔间，以达到止水的目的。在日本，采用塑料螺栓孔套管进行防水，（4）二次衬砌防水

在管片的上述接缝防水措施不能完全满足止水要求时，可在其内侧再浇筑一层素混凝土或钢筋混凝土二次衬砌，构成双层衬砌。

二次衬砌做法各异，主要有直接在管片内侧浇筑混凝土内衬砌；在管片内表面先喷一层15～20mm厚的找平层后，粘贴油毡或合成橡胶类防水卷材，再在防水卷材内侧浇筑混凝土内衬。混凝土内衬的厚度根据防水及施工的需要确定，一般为150～300mm。

目前，大多数国家都致力于研究解决单层衬砌防水技术，逐步以单层衬砌防水取代二次衬砌防水，从而提高盾构法隧道建造的经济效益。

4、注浆防水

共 9页 第 6 页当管片脱 离盾尾后, 在土体与管片之间会形成一道宽度为115mm~ 14 0mm左右的环形空隙。

同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层, 防止地 面变形过大, 同时也对后期运营时的渗漏水有很大的作用。在盾构法隧道施工中注浆是一道基本程序, 对注浆 的控制主要表现 在对注浆量、注浆压力和注浆材料的控制。对注浆工艺也在进行不断的改革和创新。

5、盾尾防水密封

盾构推进中, 拼装管片是在盾壳的保护下进行的。为此,在盾尾和管片外壁之间间隙中装有阻挡泥沙密封的盾尾密封装置。盾尾密封装置一般为刷式密封,通常设置2或3道密封.密封腔之间应该填满润滑油脂等。提高密封的耐磨性。盾尾密封油脂有密封、防蚀和减少钢丝刷(严格说是钢丝刷与小弹簧钢片 的组合)磨损的效果, 并共同阻挡土层泥砂与盾尾注浆材料 回流。

盾尾封油脂应具有耐水压性、耐水冲性、可泵性、与金属附着力和保油性等。此外, 油脂应不侵蚀橡胶密封垫,不易附着在管片混凝 土表面, 以及设有难燃型的品种.此外还必须要求盾尾密封油脂的生物降解性,以减少对环境的污染。

三、盾构法隧道的堵漏

渗漏水调查是堵漏过程中的首要环节。调查的内容一般侧重于漏水或漏泥的位置和型式、混凝土管片的损坏情况等。主要是查清渗漏水的原因和水的渗入途径，并由此制定渗漏水治理方案。

共 9页 第 7 页盾构法圆环隧道的渗漏水治理效果很大程度上取决于堵漏作业人员的经验。而缺少严格、正确的渗漏水调查也是堵漏失败的一大原因，这一点必须得到足够的重视。

1、盾构法隧道渗漏水的原因

(1)管片壁后注浆的质量差、充填不密实，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，首道防水层失去作用而引起渗漏水。

(2)管片在制作时养护不合理、水灰比过大，出现气孔和微裂纹。

(3)管片在运输、拼装中受挤压、碰撞、缺边掉角。

(4)遇水膨胀橡胶密封垫粘贴不牢，或过早浸水使膨胀止水效果降低。

(5)管片拼装质量差、螺栓未拧紧，造成接缝张开过大，手孔、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。

2、盾构法隧道渗漏水的措施

(1)对于集中成片渗漏区，宜利用环片注浆孔注浆壁后回填。即钻穿注浆孔，再注入超细早强水泥浆、有溶性聚氨酯浆液等堵漏。

(2)对于管片环缝、纵缝的局部线漏、滴漏，宜采用钻新孔环片壁后注浆堵漏。具体方法是：在渗漏严重处先打一小孔，直径一般为2-3cm，插入塑料细管引排渗漏水，同时插入注浆管，向管片壁后压注水玻璃水泥浆、聚氨酯浆等材料封堵渗漏水通道。当确认不渗漏水时剪断注浆管，最后用快凝水泥封闭孔及周边缝。

(3)对于管片裂缝引起的渗漏水，可根据裂缝宽度，按如下两种

共 9页 第 8 页情况处理：

① 宽度大于0.2mm 的裂缝应先注浆堵漏，再用氯丁胶乳、丙烯酸乳液等进行表面涂抹封闭裂缝，这些材料具有很大的弹性、粘结性和自身强度，能适应裂缝以后的发展变形。

② 宽度小于等于0.2mm 的微裂缝，据实践调查表明，在具有一定厚度(300mm 以上)和承受的水压不大时，不会出现影响隧道使用的明显渗漏；当水压不太大时，会出现潮湿裂缝或轻微渗漏水，这时混凝土的裂缝具有自愈能力，同时渗漏水对钢筋锈蚀影响也不明显。

因此，处于地下水中的混凝土裂缝的允许宽度，其上限一般定为0.2mm。对于这类型裂缝，只需采用 AS 混凝土墙面涂料、SWF 水泥密封材料等作表面涂刷封闭处理，即能达到堵漏的要求。

四、总结

盾构法施工隧道的防水，必须采取“以防为主，多道防线，综合治理，标本兼治”的原则。不但要从防水设计、施工着手，还要从衬砌结构设计、管片拼装质量、控制隧道的后期不均匀沉降等方面进行综合处理。经过合理正确的设计，精心科学的施工，可靠的质量保证体系，相信可以取得预计的效果。

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第二篇：隧道及地下工程防水堵漏技术

隧道及地下工程防水堵漏技术-江苏悦能

2007-6-13

隧道及地下工程防水堵漏技术-江苏悦能

地下工程渗漏水的治理技术地下工程主要包括工业与民用建筑的地下室以及防护工程、山岭洞库、地下铁道、输水隧道等。在地下工程中，由于设计不周、构造处理不当、选材不良、施工质量不好、地基下沉以及人为或自然灾害等引起工程附近水文地质的改变等因素，导致正在施工或已竣工的工程，发生渗漏水的现象，是比较常见的。若不进行及时治理，必将影响工程进度、使用功能、甚至会影响到工程的结构的安全。地下工程渗漏水的危害:

1、地下工程渗漏水，会使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失，PH值变小，容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀，并会加快结构混凝土的碱骨料反应，从而影响到结构安全，缩短了工程的使用年限。

2、地下工程渗漏水，会失去它的使用功能。如人员长期在潮湿的环境中工作或生活容易发生氡污染，将会影响到身体健康乃至丧失劳动能力；若用于储存物资，则会使物资受潮乃至腐烂变质或失效。

3、地下工程的渗漏，须常年采用机械排水和使用抽湿机或用吸湿剂除湿，均会造成能耗损失，成本飙升。

4、输水隧道发生渗漏，不但会使输水量流失，提高输水成本，而且会使隧道周围的土壤坍塌，形成空洞，危及输水隧道的结构安全。

因此，开展特种地下工程渗漏水治理技术的调研、分析、研究提出可行的实施方案，进行工程应用，是具有重大的现实意义的一项工作。在用盾构法施工中，由钢筋混凝土管片(衬砌)拼装而成的隧道，由于各种原因造成管片的渗漏水，为保证隧道工程的质量，就必须进行防水堵漏处理。隧道防水堵漏工法，从理论和实践上总结了近30年来隧道堵漏经验。该工法在上海地铁一号线区间隧道、延安东路越江隧道、打浦路越江隧道、金山石化总厂进排水隧道等大型工程上得到应用，达到了止水、防水的目的，取得了较好的社会效益和经济效益。该工法中水溶性聚氨酯注浆材料，获得建设部科技进步三等奖。1 特点 1.1防水堵漏工法能有效解决地下工程中混凝土结构的接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩裂缝等渗漏水、止水、防水效果显著。

1.2防水堵漏工法施工工艺简单有效，设备体积小巧，不受施工场地大小限制。

1.3防水堵漏工法中目前所用的注浆材料、嵌缝材料，例如油溶性及水溶性聚氨酯灌浆材料，821BF遇水膨胀橡胶，888膨润土嵌缝胶等，都已达到国内先进水平，有的已达到国际水平。

1.4防水堵漏工法中，利用特殊的工艺、材料可对混凝土裂缝进行补强，尤其对大面积浇捣的混凝土收缩而产生的细小裂缝也能进行防水堵漏处理。2 适用范围

适用于各种地下工程的防水、堵漏施工，如人防地下室、地下通道、地下车库等工程的防水堵漏。3 工艺原理 防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。化学灌浆就是利用手工或机械手段，在压力作用下，将特制的化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使灌浆材料在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。对贯穿裂缝，可采取封缝、埋管、化灌的方法处理。对非贯穿裂缝，因闭气的关系，难以将浆液灌到裂缝的尖顶区，从而不能消除该尖端区所形成的应力集中区，故处理中应周密考虑各种因素，提高浆液的充填率。对于温度裂缝，考虑到混凝土建筑对气温的“滞后效应”，一般选择在混凝土体温度的低点进行灌浆处理，效果较好。4 施工工艺

4.1柔性防水堵漏施工工艺 防水施工工艺分为割缝、剔槽、打磨、刷涂料几步，见图1。

4.1.1切割与剔槽 根据设计要求，先用切割机在管片接缝两侧切割，然后用冲击电钻剔槽，再辅以人工精修成5cm深的沟糟。

4.1.2基面处理 基面处理采用两种方法。明显渗漏水部位采用凿孔注浆堵水(注浆材料为微分子纳米混合防水堵漏材料或水溶性聚氨酯)，其他部位渗水采取快凝水泥封堵。快凝水泥SH外渗剂与425＃普通硅酸盐水泥按比例混合，或用双快水泥。然后进行封堵。水泥凝结时间调节在2min左右。

4.1.3打磨 在管片接缝两边约20cm宽距离内，用湿工磨光机打磨。去掉凹凸不平杂物、浮尘等。打磨露出新鲜平整混凝土基面，为下一步涂涮防水涂料打下基础。4.1.4嵌缝 把配合好的851焦油聚氨酯密封膏或888膨润土嵌缝胶、FUP聚氨酯密封系列止水材料，嵌入修好的沟槽内，填至管片表面平整为止。嵌缝完毕还应以刮刀压刮，以增强密封膏与混凝土的粘结。

4.1.5涂刷防水涂料层 为保护嵌填料和加强管片接缝的防水能力，在接缝两侧涂刷2～3层柔性防水涂料。防水涂料成膜厚度应保持在2mm，涂刷时应注意形成整体防水胶膜，可采用刮刀或毛刷满涂均匀：也可用氯丁乳胶聚合物砂浆作外防水层。嵌缝及涂刷防水涂料层应在无渗水、干燥情况下进行。4.2柔刚结合防水堵漏工艺柔刚结合 防水堵漏工艺程序为：打毛、切割、剔槽；抽管、嵌缝、抹面、注浆。见图2。4.2.1凿毛、割缝、剔槽 凿毛；在管片接缝两侧，各宽20cm，人工用剁斧凿毛，露出新鲜混凝土基面并使其粗糙，为增强刚性抹面与混凝土的良好粘结打下基础。割缝、剔槽；用日产金刚石锯片混凝土切割机切割，切割宽度4～5cm，沟深5～6cm，然后用冲击电钻剔槽，最后用电铲和人工精修成5～6cm深的沟槽。4.2.2抽管 采用φ14mmPVC胶管作模，双快水泥或其他快凝水泥压管封缝，进行抽管作业，最后留出引水注浆管。4.2.3嵌缝材料可选用：(1)环氧煤焦油涂料(底胺和密封膏)(2)851焦油聚氨酯涂料(3)TPC聚氨酯密封系列止水材料 嵌缝；先用钢丝刷和毛刷清理掉沟槽和两侧的浮灰、泥土，然后嵌入缝材料(施工中按各种嵌缝材料的施工工艺进行)，要求嵌填后反复挤压至密实，在嵌缝材料固化过程中最好用刮刀或人工按压两遍，以使粘结更好。

4.2.4抹面 抹面防水可按五层抹面防水做法实施。也可采用氯丁胶聚合物砂浆抹面。抹面完成后要浇水养护3～4天。

4.2.5注浆 首先用手掀式注浆泵向引水管压水，然后再压注水溶性聚氨酯浆液(或其他化学灌浆材料)。待浆液固化后，用小刀割掉预埋引水管，再用双快水泥封闭。5 防水堵漏材料

5.1封缝材料 目前防水堵漏施工中所采用的封缝材料有以下几种(1)525＃普通硅酸盐水泥加SH水泥外掺剂(2)双快水泥(3)特速硬(4)525＃普通硅酸盐水泥加防水浆(5)525＃普通硅酸盐水泥加水泥速凝剂(红星一号、水玻璃、氯化钙等等)5.2嵌缝材料(1)上隧牌851焦油聚氨酯涂料(2)TPU聚氨酯双组份密封胺(3)TPU聚氨酯止水腻子(4)888膨润土聚氨酯嵌缝膏(5)环氧煤焦油嵌缝材料

5.3化学灌浆材料 化学灌浆材料种类繁多，但在选择时，应考虑以下要求： 5.3.1化学灌浆材料的可灌性、凝胶时间可以按需要调节。5.3.2化学灌浆材料固化后收缩小，与混凝土粘结性能要好。5.3.3化学灌浆材料固结体有一定抗压抗拉强度，耐久性、稳定性好。5.3.4化学灌浆材料来源丰富，毒性小，对环境污染少。

5.3.5化学灌浆材料操作安全、方便，压注设备简单。目前采用的化灌材料有：

5.3.5.1注浆适用地下人防、洞库、泵房、水池、水坝遂道、岩基、地缆沟等工程进行堵水、补漏、防渗透，它是以微生物化工原料为主剂的多种化学材料配制成A、B两液，用特定的高压器具、等量注入渗漏部位，使其填补充实渗透漏的裂缝中，在20年以上不再渗漏，我公司并提供特种高分子材料施工技术咨询服务。

5.3.5.2水溶性聚氨醌。5.3.5.3油溶性聚氨酯，注浆时还需加入适量发泡灵、三乙胺有机锡等材料，以调节其发泡时间和凝固体的性能。

5.3.5.4环氧树脂灌浆材料，由环氧树脂、稀释剂、固化剂、增韧剂、亲水剂等组成的灌浆材料。5.4外层防水材料(外涂层)(1)氯丁乳胶聚合物砂浆(2)851焦油聚氨酯防水涂料(黑色和各种彩色)(3)普通硅酸盐水泥加外掺剂 外防水层的施工一定要基面干燥。6 质量要求

防水堵漏质量首先要满足委托方要求，各种具体防水堵漏要求，要根据具体情况分析决定，但基本上达到所堵漏的范围应无渗漏水。大型的隧道、地下车站、泵站等防水堵漏经施工后的渗漏量应符合“防水工程规范”所规定的渗漏量，例每昼夜每平方米允许渗漏多少升。施工中要及时做好隐蔽工程验收工作。机械设备 冲击电锤、冲击电钻； 空气压缩机、风镐、齿轮注浆泵、仿日手掀泵、手压泵、涂料搅拌机； 五金工具(钢丝钳、活络扳手、钢锯、管钳、榔头、钢凿等)、泥工工具(泥板、刮刀等)。8 施工安全

应遵守上海市劳动局、上海市建委、上海市市政工程局等有关安全规定，并做到以下安全措施； 8.1施工人员上岗工作应戴好安全帽、防护手套、穿好防护鞋。8.2凿除混凝土和进行化学灌浆时应加强现场通风。8.3应有专门的技术管理人员保管化灌材料和配制化灌浆液。

8.4在进行聚氨酯灌浆时，操作人员应戴好防护眼镜以防止浆液溅入眼睛内。8.5搭建脚手架要符合有关安全规定，高空作业要戴好安全带。9 劳动组织

以小型施工队为好，通常由5～8名施工人员组成。其中需配备1名中等专业技术人员，进行灌浆材料的配制。施工小队中还应配有电工、机修工各1名，整个施工队由队长负责。10 效益分析

10.1隧道防水堵漏工法社会效益

l0.1.1通过对隧道的防水堵漏施工，减少隧道内或地下工程中渗漏水，保证隧道质量，保护装饰层，延长了使用寿命。

10.1.2经防水堵漏处理后的隧道地下工程可以充分发挥其作用，例如原来因渗水而不能使用的地下工程，经堵漏处理后就可以充分利用起来发挥其作用。例如可开设地下商场、旅游停车库、仓库、娱乐场、变电站等，发挥其社会效益。10.2隧道防水堵漏工法经济效益 隧道防水堵漏施工，只要加强管理，重视质量、安全，就能取得较好的施工利润和经济效，利润一般可达10％～20％。11工程案例

11.1打浦路越江隧道防水堵漏 上海黄浦江打浦路越江隧道是我国采用盾构法建造的第一条水底公路隧道，1965年建造，1970年通车，全长2736m，属单管双车道隧道。造成隧道漏水的原因是；

11.1.1上海市地下水位普降，形成江中段与江岸段沉降不均匀，引起了隧道变形，使管片接缝开裂漏水。11.1.2长期动载作用，使接缝中刚性环氧煤焦油涂料震裂。

11.1.3管片接缝用的是环氧煤焦油涂料，该涂料是属刚性防水材料，不适合隧道变形要求。11.1.4隧道建造中，油泥在管片表面没清除完，造成涂料粘结性能降低。

11.1.5靠近三号井附近地表面，堆集大量预制管片。2号井与1号井之间有一公园，园内有一土山。长期受压，造成负载下隧道变形。隧道渗漏水量达250m3／d左右。1990年，对此隧道进行防水堵漏处理，施工中采用的是柔刚结合的方案。所用的嵌缝材料为环氧煤焦油涂料和851焦油聚氨酯涂料，采用的灌浆材料有丙凝、水溶性聚氨脂、油溶性聚氨酯、水泥--水玻璃浆液等，采用的封缝材料是普通525＃硅酸盐水泥加SH水泥外掺剂或双快水泥。经过4个月堵漏施工，达到止水防水的目的。11.2上海地铁一号线漕宝路地铁车站、上体馆车站的防水堵漏施工

漕宝路地铁车站和上体馆地铁车站，长达240m，分上、下两层。现侧墙、顶板产生混凝土收缩裂缝而引起渗漏水。采用防水堵漏工法进行处理，每个车站约处理2000m左右的渗漏水缝。经验收质量达优良，止水率达99．9％，得到地铁总公司的好评。11.3人民广场地下变电站防水堵漏施工 人民广场地下变电站是圆桶形钢筋混凝土结构，直径为60m，深约20m。由于混凝土收缩产生裂缝渗漏水，同样采用防水堵漏工法进行施工，共处理1000多m得渗水缝，质量达到了优良。防水堵漏工程

堵漏-对于厂房渗水隧道防水堵漏、地下室渗水堵漏、水池渗水堵漏、电缆沟渗水堵漏、隧道渗漏水等情况，我公司具有带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术,采用柔性防水和钢性防水相集合的综合治理方法，能有效解决各种地下及人防工程的渗漏水问题。

水塔堵漏-水塔堵漏具有较高的技术要求。因为热水的长期浸泡，凉水塔很容易发生腐蚀而渗水。水塔渗漏必须及时防腐堵漏施工。水塔堵漏技术的好坏直接影响水塔的安全生产与环境美观。我公司在水塔堵漏方面具有丰富的施工经验，欢迎广大朋友来电垂询。

堵漏工程-我公司在堵漏工程中，具有带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术,对于厂房渗水堵漏工程、地下室渗水堵漏工程、水池渗水堵漏工程、电缆沟渗水堵漏工程、隧道渗漏水堵漏工程等，能够采用柔性防水和钢性防水相集合的综合治理方法，能有效解决各种堵漏工程的渗漏水问题。

堵漏施工-厂房渗水隧道防水堵漏施工、地下室渗水堵漏施工、水池渗水堵漏施工、电缆沟渗水堵漏施工、隧道渗漏水施工等，都是我公司经常遇到的堵漏施工工程。我公司具有带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术，可以优质高效地解决各种地下及人防工程的渗漏水问题。

防腐堵漏-先进的防腐堵漏技术对于厂房渗水、地下室渗水、水池渗水、电缆沟渗水等防腐堵漏工程非常重要。我公司具有多种先进的防腐堵漏技术和高科技防腐堵漏材料，能够有效解决各种地下及人防工程的渗漏水问题。

1、屋面防水

我国房屋屋面、地下室渗漏一直是比较突出的问题，不少建筑新建成就渗漏，老建筑的渗漏现象更严重。为了给广大客户创造舒适安宁的工作、生活环境，我公司联合多家科研院所专项攻关，成功掌握了柔性防水、钢性防水、多道设防、复合防水、防排结合、综合治理等多种防水方法。几年来，防水面积累计达数十万平方米，工程质量优良。所用防水卷材产品有：沥青防水卷毡、SBS、APP汉性沥青防水卷材、三元乙丙橡胶防水卷材、氯化聚乙稀-橡胶共防水卷材。防水涂料包括：溶剂性高聚物改性沥青防水涂料、聚氨脂防水涂料、青凝系列特种防水涂料等。

2、堵漏止水

对于地下渗水、水池渗水、电缆沟渗水、隧道渗漏水等情况，我公司还研究试验成功了“带水止水堵漏技术、带压堵漏技术、深层裂缝灌浆技术”等多项新技术成果,解决了许多地下及人防工程的渗漏水问题。

（1）、带水止水堵漏技术：地下建筑物以及水下建筑物普遍存在渗漏问题。针对结构中存在的裂缝、孔洞漏水、伸缩缝漏水或结构表面渗水等，我公司运用有压力与微压化学灌浆技术和伸缩缝止水技术，在结构渗水的情况下进行止水堵漏，并具有永久的止水效果。

（2）、带压堵漏技术：带压堵漏，是用手动液压泵通过注射枪来完成，牵涉到现场钻孔和捻逢时，使用风（气）钻和风镐，不用电，对于像石油化工生产和储运企业，煤气管道等易燃易爆介质泄漏的场合进行操作极为安全。实用范围：连续生产的石油化工、电力、煤气供应、冶金、煤炭化工、自来水、医药、供热、印染纺织、造纸、码头、罐区储运、食品等行业和部门装置中的设备、管道、伐门、仪表上的法兰、器壁、焊缝、螺纹连接、填料函膨胀节等部位出现外部泄漏时，可以用本该技术给予消除。

（3）、深层裂缝灌浆技术：对结构中出现的内部深层裂缝进行灌浆补强处理与渗透水止漏，恢复结构整体性，也是本公司多次在水坝、高层建筑底板等大体积混凝土结构上应用的一项成熟技术。目前已实施灌浆处理中最深裂缝达2m，随机取样的钻芯检验表明灌浆后混凝土结构密实度及强度均满足要求。

第三篇：地铁盾构管片堵漏技术培训资料

管片堵漏技术培训资料

首先认识下什么是地铁盾构管片

地铁隧洞就是由盾构机把一张张预制好的混凝土管片，拼接成一个圆型的隧洞。

用上图弧型钢螺栓，通过预留的孔，把两张管片紧紧的拼凑在一起，管片间有黑色的方形橡胶垫片，起到缓冲拼接力量和形成一定缝隙的作用，安装完毕后，就组合成一个标准圆型隧洞结构体。

管片漏水原因：就是工人在拼装过程中，密封橡胶密封条结合不紧密或者有砂粒石渣止在缝隙处形成渗漏通道，不能完全阻挡外界水源的渗入，从而导致地下水通过拼结不紧密的部位，从而渗漏进隧洞内。具体表现形式为拼接缝缝隙有漏水或湿渍现象；螺栓孔出现漏水或湿渍；吊装安装孔出现漏水或湿渍。

大家可以想像一下，渗漏水在重力作用下，穿过橡胶密封条呈垂直朝下的，穿过350MM厚的管片拼接缝，渗漏出来，在顶部12点区域，水就会直接垂直漏下来，在9点和3点以上位置，水就会顺着管片缝壁顺流而下形成一道道很长的漏水线。9点和3点以下的漏点，直接通过表面是看不见的，因为管片厚350MM，渗漏水就顺着里面的橡胶密封条直接流到底部冒出来。

如何查看渗漏点，根据下面图示大家都可以清楚的了解渗漏水的流经途径和规律。

学会如何找渗漏点，根据下图的点位我们大致可以知道水的渗漏位置。再结合电

筒照射，看缝隙内是否有水痕，具体根据现场分析寻找漏水点，确定终止孔（也叫截流孔）的位置。

何为终止孔呢？故名思意，终止孔就是把水截流、停止、阻挡在一定的范围内。因为管片拼接缝全是通缝，若只封闭表面堵漏，这样水会到处乱窜。我们就可以在渗漏水的两端，分别钻孔洞直达黑色的密封橡胶条，钻孔时一定要垂直对准缝隙钻进去，通常350的钻头刚好钻完，凭手感可以感觉至钻到软软的，钻孔有一定阻力，或钻出的渣屑有黑色状粉末出来，就表明已钻到橡胶皮的位置。

根据缝隙内干净程度、是否有残留物，以及灌注的材料不同采用不同的堵漏方式。管片底部缝隙内，安装过程中掉落很多水泥、膨润土及其它渣渍，可能剔不干净，具体堵漏常用工序：

1、仔细认真察看漏点后，确定钻终止孔的区域，切记一定要钻至黑色橡胶皮的位置，钻孔垂直沿着缝隙打钻，不能打偏。特别是上脚手架高处施工时，要先在管片拼接缝口打出一定的缺口，这样进钻时就不会卡钻，目前所配电锤全带有卡钻自动停机的功能。孔钻好后，用长弯铝管，插进孔底，闭上眼睛，用力一吹，把孔屑吹干净。

2、填充终止孔，用铁棍把快速堵漏水泥，一砣一砣的捅进去、捅紧密，这样就形成一道不透水的阻挡墙，防止渗漏水到处乱窜。终止孔捅的质量很关键，一定要捅好。

3、钻注浆孔和出浆孔，根据实际情况（如下图），缝隙内若渣渍太多，可以在中间区域适当多增加若干个注浆孔，这样灌浆时才更加饱满。接着在注浆孔内安装止水针头，外端仅留两公分。止水针头的作用是浆液在灌浆机产生的推动压力的作用下，起个送浆的功能，浆液只能前进不能后退。出浆孔安装铝管，铝管的目的是出浆时便于操作，用钳子一夹就）达到封闭作用了。缝隙清洁很关键，堵漏剂才能最佳粘结。

4、两个终止孔区域的缝隙缝口内有渣渍的时候，用铲刀或铁勾把缝隙内剔干净，用清水冲洗干净，可以增强快速堵漏水泥的粘结力。缝隙清洁很关键，堵漏剂才能最佳粘结。人工拌合快速堵漏水泥，第一遍先调软一点，用手指按进缝隙内，让堵漏水泥充填进2毫米的细小缝隙内，然后第二遍再调稍硬一点的堵漏水泥，进一步把缝口约2厘米的缝口填充紧密按压结实。这样两个终止孔和表面封缝，形成三面挡水墙（如下图所示）。这样灌浆时，浆液在灌浆机压力的作用下把水朝管片外面挤出去，直至灌浆材料填满整个缝隙。从而达到堵漏的目的。

4、灌浆，根据灌注不同的材料选用不同的堵漏工法。无收缩发泡剂，环氧树脂，水玻璃水泥，柔性粘胶超细水泥，氯丁胶水泥，丙凝等常用的材料。进浆后，待出浆管出浆时，立即夹断铝管，再适当的补灌一下，增加压力，达到灌浆紧密的作用。如果用电动高压灌浆机的时候，可以听机器的负荷声音，来判断是否还要继续灌注，若盲目的加压，可能会导致封缝材料被震爆，破裂，脱落。如果灌注发泡剂，环氧材料等材料必须用完就立即清洗，以免堵塞灌浆机管道，影响第二天操作使用。（若灌注的是环氧材料，用完就必须马上清洗，不然一两个小时后就完全凝固，导致灌浆机器直接报废）

5、用何种灌浆材料，根据公司统一安排，在此强调如何控制灌浆材料的损耗量的问题。具体根据灌浆材料的性质来决定每个止水针头的进浆量的多少。总之要在缝内

橡胶皮部位形成完整连续的灌浆体，形成紧密的一道阻水墙，从而达到堵漏水的目的。

6、一般来说，顶部和两侧的管片进浆量会填充整个缝隙。底部管片因为前期的填充物太多，再剔不干净的情况下，只要灌浆体在黑色橡胶皮的位置形成一道连续紧密的挡水墙即可达到堵漏的作用。

7、把溢出来的残余灌浆材料铲干净，表面弄干净。如果重复有漏点，就立即补灌。如果其它区域窜出来新增的渗漏点，就采取上述工法，继续堵漏施工。

8、常用工具包，常备牛油头，橡胶垫，钳子，改刀，铲刀等必备小工具。少一样就有可能工作不能正常进行。切记

9、返修问题，根据现场情况，以下几点造成返修的原因： ①终止孔和注浆针孔钻偏了;终止孔没有用堵漏水泥捅紧密； ②注浆孔打浅了，必须也要钻至黑色橡胶皮的位置；

③管片拼接缝隙没有清理干净，快速堵漏水泥不能有效粘结，注浆时注浆压力直接压爆，）导致返工；

④灌浆材料没有灌饱满，比如管片底部堵漏；

⑥终止孔范围内的螺栓孔必须全部用堵漏水泥封闭，防止灌浆时漏浆。⑦施工过程中，要善于总结经验，发现问题及时改正，提高施工技能。管片各部位堵漏工法

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第四篇：盾构法施工控制要点

一级建造师：盾构法施工控制要求

一、盾构法施工综述

盾构法施工主要施工步骤为：

1．在盾构法隧道的起始端和终结端各建一个工作井，城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井；

2．盾构在始发工作井内安装就位；

3．依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出；

4．盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片；

5．及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；

6．盾构进入到达工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。

盾构掘进由始发工作井始发|来源%考 试大%到隧道贯通、盾构机进入到达工作井，一般经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。

盾构掘进控制的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。因此，开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制“四要素”。

二、盾构掘进各阶段的控制要点

(一)盾构始发施工技术要点

盾构自基座上开始推进到盾构掘进通过洞口土体加固段止，可作为始发施工，其技术要点如下。

1．盾构基座、反力架与管片上部轴向支撑的制作与安装要具备足够的刚度，保证负载后变形量满足盾构掘进方向要求。

2．安装盾构基座和反力架时，要确保盾构掘进方向符合隧道设计轴线。

3．由于临时管片(负环管片)的真圆度直接影响盾构掘进时管片拼装精度，因此安装临时管片时，必须保证其真圆度，并采取措施防止其受力后旋转、径向位移与开口部位(临时管片安装时通常不形成封闭环，在其上部预留运输通道)变形。

4．拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加同，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大、且盾构始发过程中开挖面稳定。

5．由于拼装最后一环临时管片(负一环，封闭环)前，盾构上部千斤顶一般不能使用(最后一环临时管片拼装前安装的临时管片通常为开口环)，因此从盾构进入土层到通过土体加固段前，要慢速掘进，以便减小千斤顶推力，使盾构方向容易控制，盾构到达洞口土体加固区间的中间部位时，逐渐提高土压仓(泥水仓)设定压力，出加固段达到预定的设定值。

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6．通常盾构机盾尾进入洞口后，拼装整环临时管片(负一环)，并在开口部安装上部轴向支撑，使随后盾构掘进时全部盾构千斤顶都可使用。

7．盾构机盾尾进入洞口后，将洞口密封与封闭环管片贴紧，以防止泥水与注浆浆液从洞门泄漏。

8．加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片和管片上部轴向支撑的变形与位移，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。

(二)初始掘进

盾构始发后进入初始掘进阶段。

1．初始掘进特点

(1)一般后续设备临时设置于地面。在地铁工程中，多利用车站作为始发工作井，后续设备可在车站内设置。

(2)大部分来自后续设备的油管、电缆、配管等，随着盾构掘进延伸，部分管线必须接长。

(3)由于通常在始发工作井内拼装临时管片，故向隧道内运送施工材料的通道狭窄。

(4)由于初始掘进处于试掘进状态，且施工运输组织与正常掘进不同，因此施工速度受到制约。

2．初始掘进的主要任务

初始掘进的主要任务：收集盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据，判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。因此，初始掘进阶段是盾构法隧道施工的重要阶段。

3．初始掘进长度的确定

决定初始掘进长度有二个因素：一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。

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(三)转换(台车转换)

(四)正常掘进

转换后进入正常掘进阶段。正常掘进是基于初始掘进得到的数据，采取适合的掘进控制技术，高效掘进的阶段。

正常掘进有以下特点。

(1)后续设备设置在隧道内，仅部分管路和电缆需要延长，作业效率高。

(2)始发井内的临时管片、临时支撑、后背支撑等被拆除，始发井下空间变得宽阔，施工材料与弃土运输容易。

(五)到达掘进(贯通掘进)施工技术要点

当盾构正常掘进至离接收工作井一定距离(通常50～100m)时，盾构进入到达掘进阶段。到达掘进是正常掘进的延续，是保证盾构准确贯通、安全到达的必要阶段。其施工技术要点如下。

(1)盾构暂停掘进，准确测量盾构机坐标位置与姿态，确认与隧道设计中心线的偏差值。

(2)根据测量结果制订到达掘进方案。

(3)继续掘进时，及时测量盾构机坐标位置与姿态，并依据到达掘进方案进行及时进行方向修正。

(4)掘进至接收井洞口加固段时，确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固。

(5)进入接收井洞口加固段后，逐渐降低土压(泥水压)设定值至0MPa，降低掘进速度，适时停止加泥、加泡沫(土压式盾构)、停止送泥与排泥(泥水式盾构)、停止注浆，并加强工作。

井周围地层变形观测，超过预定值时，必须采取有效措施后，才可继续掘进。

(6)拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行注浆加固，以确保拆除洞口围护结构时不发生土体坍塌、地层变形过大。

(7)盾构接收基座的制作与安装要具备足够的刚度，且安装时要对其轴线和高程进行校核，保证盾构机顺利、安全接收。

(8)拼装完最后一环管片，千斤顶不要立即回收，及时将洞口段数环管片纵向临时拉紧成整体，拧紧所有管片连接螺栓，防止盾构机与衬砌管片脱离时衬砌纵向应力释放。

(9)盾构机落到接收基座上后，及时封堵洞口处管片外周与盾构开挖洞体之间空隙，同时进行填充注浆，控制洞口周围土体沉降。

地铁盾构法隧道施工重点及相应对策

（一）㈠引言

近年来，为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求，上海市地铁建设不断加快了建设步伐。根据上海地区软土地质的特点，地铁区间隧道建设一般都采用盾构法施工，盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种，目前在上海地铁区间隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。土压平衡盾构工艺原理是利用安装在盾构最前面的全断面切削刀盘，将正面土体切削下来的土进入刀盘后面的密封舱内，井使舱内具有适当压力与开挖面水土压力平衡，以减少盾构推进对地层土体的扰动，从而控制地表沉降或隆起，在出土时由安装在密封舱下部的螺旋运输机向排土口连续的将土渣排出。由于地铁盾构法隧道施工技术难度大、施工风险高、质量要求高、不可预测因素多。因此，监理人员应熟悉和掌握盾构法隧道施工监理监控重点及相应对策，在监理工作中才能真正做到有效地对施工质量进行监控，从而为业主提供优质的监理服务。本人有幸参加了地铁二号线西延伸工程的施工监理工作，在区间隧道掘进施工监理过程中，通过不断摸索与总结，也积累了一些菲薄的工作经验，以下就以土压平衡式盾构为例，对隧道掘进施工中监理应监控的重点及采取的对策，谈几点体会，以为抛砖引玉。

㈡正文

1.盾构始发（出洞）阶段

盾构始发（出洞）阶段是控制盾构掘进施工的首要环节。在盾构始发（出洞）前、后各项准备工作中监理需监督承包单位做好充分的技术、人员、材料、设备准备，并对盾构是否具备出洞条件予以审查，确保盾构在安全可靠的前提下能顺利出洞。1盾构出洞土体加固

为了确保盾构出洞施工的安全和更好地保护附近的地下管线和建（构）筑物，盾构出洞前需对出洞区域洞口土体进行加固。土体加固的方法较多（如水泥搅拌桩加固、旋喷桩加固等），但无论采用何种加固方法，对土体加固的效果检验始终应作为监理重点控制的内容。在确保加固效果满足设计要求前提下，才能同意盾构出洞，否则应督促承包方及时采取补救措施。针对土体加固监理人员应重点关注以下三方面:

⑴加固土体与地墙间隙封闭

由于加固土体与地墙之间存在间隙，监理在审查土体加固专项方案时应审查承包方是否在方案中有相应的措施，一般可采用注浆、旋喷等方法封闭该间隙，并监督承包方予以落实。

⑵加固土体的强度

加固土体的强度是否满足设计要求是衡量加固效果的首要指标，可通过对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员应对承包方钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。

⑶加固土体的均匀性

检验加固土体的均匀性目前尚无相应的工具、手段，可通过打探孔方式进行观察。监理人员应监督承包方在洞口割除围护结构背土面钢筋及凿除砼后，合理布置探孔（选择有代表性部位、数量一般不少于5个），现场观察探孔有无渗漏或流砂等异常情况，作为判断土体加固效果的辅助手段。2盾构始发基座设置

盾构始发前需将盾构机准确的搁置在符合设计轴线的始发基座上，待所有准备工作就绪后，沿设计轴线向地层内掘进施工。因此，盾构出洞前盾构始发基座定位的准确与否，直接影响到盾构机始发姿态好坏。监理在检查盾构始发基座时，应重点复核以下内容：

⑴洞门位置及尺寸

在基座设置前，监理人员应采用测量工具对洞口实际的净尺寸、直径、洞门中心的平面位置及高程进行复核。

⑵盾构始发基座位置

盾构始发基座的设置依据不仅包括洞门中心的位置、还包括设计坡度与平面方向。在始发基座设置完毕，为确保盾构机能以最佳的姿态出洞。监理人员应复核基座顶部导向轨的位置（平面位置及高程），确保盾构搁置位置和方向满足设计轴线的要求。3盾构机及后配套设备井下验收

盾构法隧道施工主要依靠盾构掘进机及配套设备完成掘进任务，由于受工作井内空间限制，需将盾构机及后配套台车分节吊装运至井下，并在井下安装、调试和试运转。土压平衡式盾构机及后配套设备构成主要由盾构壳体（包括刀盘及切口环、支撑环、盾尾）、推进系统、拼装系统、油脂润滑系统、监控系统等组成。监理在井下验收工作中的重点是对盾构机及后配套设备主要部件和系统检查和核对，并对试运转情况进行见证，在验收合格前提下可批准盾构机及配套设备投入使用。以下为本工程日本小松φ6340土压平衡式盾构机为例，对盾构机井下调试、验收项目作一介绍。

验收项目验收内容验收要求

外观验收

1刀具数量齐全、刃口完好、安装正确

2焊缝焊缝均匀饱满，无缺陷

3外形尺寸盾构外壳长度和直径符合要求

4尾刷排列整齐有序

5电气设备内外清洁，电缆无破损和油污

调试验收

1刀盘转速正转和反转满足要求

2超挖刀数量和行程满足要求

3推进千斤顶数量、行程、油压、伸缩时间满足要求

4螺旋输送机转速、油压、闸门开关满足要求

5拼装机回转角度和速度满足要求

6注浆系统满足正常使用（用水替代）

7盾尾油脂满足正常使用

8双梁葫芦走行和起升构件正常，满足正常使用

9皮带机启动和停止正常，满足正常使用

10泡沫系统喷出正常

11电气系统仪器仪表显示、漏电开关保护、警报系统等能正常使用 4 后盾支撑系统安装

盾构前进的动力是通过千斤顶来提供，而盾构始发时千斤顶顶力是作用在后盾支撑系统之上。一般后盾支撑体系是由钢反力架、钢支撑、临时衬砌（负环管片）等组成，监理在监督过程中应重点关注后盾支撑系统是否满足其技术要求，即后盾支撑系统必须有足够的刚度和强度，确保在顶力作用下不发生变形5洞门围护结构凿除（出洞侧）

地铁盾构法隧道施工一般以车站主体结构两端端头井作为盾构始发井和接收井。盾构在始发前需对始发井出洞侧洞口围护结构进行分次凿除(一般分为两次，第一次先割除背水面钢筋及凿除围护结构砼至迎水面钢筋，第二次出洞前再清除剩余部分)，一方面清除盾构出洞前障碍，另一方面第一次凿除围护结构后通过打探孔可进一步直观的观察盾构出洞土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后应对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断出洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全出洞的要求。6盾构出洞装置安装

由于隧道洞口与盾构之间存在建筑间隙，易造成泥水流失，从而引起地面沉降及周围建筑物、管线位移，因此需安装出洞装置。一般包括帘布橡胶板、圆环板、扇形板及相应的连接螺栓和垫圈等。监理应重点对帘布橡胶板上所开螺孔位置、尺寸进行复核，对出洞装置安装的牢固情况进行检查，确保帘布橡胶板能紧贴洞门，防止盾构出洞后同步注浆浆液泄漏。7盾构始发出洞

盾构出洞准备工作就续后，为减少正面土体暴露时间，盾构从始发基座导轨上应及时向前推进，使盾构切口切入土层直至盾构壳体进入洞口的过程称为“盾构始发出洞”。该关键环节监理应进行旁站监督，并重点做好以下工作：

⑴观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体。

⑵观察盾构出洞期间洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。

⑶检查前仓土压力设置是否合适，观察土仓有无砼块，发现后督促承包单位及时清除。

⑷第一环正环拼装前检查最后一环负环管片的拼装位置。

⑸检查千斤顶使用状况，防止盾构出洞后出现姿态“上飘”现象。

地铁盾构法隧道施工重点及相应对策

（二）2.盾构试掘进和正式掘进阶段

根据盾构法施工工艺的特点，盾构安全出洞后需通过前100环试推进寻求最佳施工参数，为全线的正常推进提供符合实际土层特点的技术参数。不论在试掘进还是正式掘进阶段，监理可以通过观察盾构机控制室内仪器仪表显示的数据、审查承包单位上报的盾构掘进施工报表、通过监测数据分析隧道及地面沉降情况等手段进行动态监控，及时掌握和分析施工技术参数变化，检查盾构掘进中的姿态、管片拼装的质量、注浆作业的效果等，督促承包单位采取相应的措施确保盾构掘进施工质量和周边环境的安全。

2.1盾构机施工参数管理

由于土压平衡式盾构采用电子计算机控制系统，能自动控制刀盘转速、盾构推进速度及前进方向，并及时反映掘进中的施工参数。这些施工参数的确定是根据地质条件情况、环境监测情况，进行反复量测、调整和优化的过程，若发现异常需及时调整。因此，对盾构施工参数的管理应贯穿于盾构掘进过程的始终。监理在监督过程中可通过审查承包方施工报表，观察盾构机控制室内监控设备等手段，及时收集和分析有关施工参数的信息，通过信息反馈，动态掌握施工参数的变化。盾构机监控系统能反映的施工参数很多（如土压力、刀盘油压和转速、盾构掘进速度等），对于这些施工参数的管理监理在工作中应重点关注以下几项：

2.1.1土压力

土压平衡式盾构机掘进的原理是建立开挖面前后水土压力平衡。在盾构掘进不同阶段，盾构机工况是从非土压平衡通过在初始出洞阶段逐步过渡到土压平衡，再到进洞阶段由土压平衡逐步过度到非土压平衡，即土压力设定是变化的（在理论数值上它与土体容重、覆土深度、侧向土压力系数有关），施工中需要不断通过不同的土质、覆土厚度、结合环境监测的数据进行调整。因此，平衡土压值的设定是土压平衡式盾构施工关键，监理应予以重点关注，并通过计算理论土压力与实际设定土压力进行比较，判断实际设定土压力是否满足施工的需要，督促承包方合理的设定土压力。

2.1.2出土量

土压平衡式盾构是以切口环作为密闭土仓，盾构推进中切削后土体进入密闭土仓，随着进土量增加建立一定的土压力，再通过螺旋输送机完成排土，而土仓压力值是通过出土量来控制的。因此，出土量的多少、快慢与设定的土压力值密切相关，监理人员可通过计算每环理论出土量与实际每环出土量相比较，判断出土量是否正常。

2.1.3掘进速度

盾构掘进的速度主要受盾构设备进、出土速度的限制，若进出土速度不协调，极易出现正面土体失稳和地表沉降等不良现象。因此，监理应重点督促承包方均衡连续组织掘进作业，当出现异常情况时（如遇到阻碍、遇到不良地质、盾构姿态偏离较大等），应及时停止掘进，封闭正面土体，查明原因后采取相应的措施处理。

2.1.4千斤顶推力

盾构是依靠安装在支撑环周围的千斤顶推力向前推进的，推力的大小与盾构掘进所遇到的阻力有关，正确的使用千斤顶是盾构是否能沿设计轴线（标高）方向准确前进的关键。因此，在每环推进前，监理应根据前面几环承包方申报的盾构推进的现状报表，分析盾构趋势，督促承包方正确的选择千斤顶的编组，合理地进行纠偏。

2.2盾构掘进姿态控制

所谓盾构姿态具体是指盾构掘进中现状空间位置（包括高程和平面位置）。盾构姿态控制就是将盾构轴线控制在与设计允许偏差范围内。盾构姿态控制的好坏，不仅关系到盾构轴线是否能在已定的空间内在设计轴线允许偏差内推进，而且还影响到后续工序管片拼装的质量（只有盾构掘进姿态控制在允许误差

质量提出了具体的要求（本工程以20环为一个检验批进行验收）。监理在进行检查中应重点检查以下内容：

⑴高程和平面偏差。

⑵纵、环向相邻管片高差和纵、环向缝隙宽度。

⑶纵、环向相邻管片螺栓连接。

2.3注浆作业监控

盾构法工艺施工隧道，由于盾构壳体与拼装管片之间存在“建筑空隙”，如不及时填充，势必产生土层扰动变形，造成地面变形（严重的危及到地面建筑和地下管线的安全使用）或隧道结构变形。注浆作业是盾构法隧道施工控制地面和隧道结构变形主要技术措施之一，通过压浆填充“建筑空隙”控制变形量。施工中的注浆工艺分为同步注浆、衬砌后补注浆，无论采用哪种工艺，监理在监督过程中应通过分析监测资料（以控制地面和隧道结构变形为原则）、审查拌制和注浆施工记录、对每作业班拌制注浆液试块制作见证送检等手段来综合分析注浆作业的效果，判断注浆作业是否达到控制变形的成效，并重点监督浆液配合比、注浆量、注浆压力等主要技术指标。

3.盾构接收（进洞）阶段

盾构接收（进洞）阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节。盾构能否顺利进洞关系到整个隧道掘进施工的成败。在盾构进洞前后监理需监督承包单位做好充分的盾构接收的准备工作，确保盾构以良好的姿态进洞，就位在盾构接收基座上。

3.1盾构进洞土体加固

盾构进洞区域土体加固一般与出洞区域土体加固是同时进行，对盾构进洞土体加固效果的检验可参照对盾构出洞土体加固。

3.2盾构接收基座设置

盾构接收基座用于接收进洞后的盾构机，由于盾构进洞姿态是未知的。在盾构接收（进洞）前监理仍需复核接收井洞门中心位置和接收基座平面、高程位置（一般以低于洞圈面为原则），确保盾构机进洞后能平稳、安全推上基座。

3.3进洞前盾构姿态监控

在盾构进洞前100环监理对已贯通隧道内布置的平面导线控制点及高程水准基点做贯通前复核测量，是准确评估盾构进洞前的姿态和拟定进洞段掘进轴线的重要依据。监理复核数据应通过与承包方复核数据的比较，分析误差是否在允许偏差之内，从而正确的指导进洞段盾构推进的方向。

3.4洞门围护结构凿除（进洞侧）

盾构进洞前需对接收井内围护结构背水面钢筋进行割除及砼凿除，通过打探孔实际验证盾构进洞区域土体加固的效果。监理在洞门围护结构凿除后同样需对其后土体自立性、渗漏等情况进行观察，判断进洞区域土体的实际加固效果是否满足盾构安全进洞的要求，否则应督促承包方采取补救措施。

3.5盾构接收进洞

盾构接收（进洞）准备工作就续后，盾构机向前推进，在前端刀盘露出土体直至盾构壳体顺利推上接收基座的过程称为“盾构接收进洞”。该关键环节监理应进行旁站监督，并重点做好以下工作：

⑴观察进洞洞口有无渗漏的状况，发现洞口渗漏督促承包单位及时封堵。

⑵督促承包方及时安装洞口拉紧装置，并检查其牢固性。

㈢结束语

盾构法隧道工程是一项综合性施工技术（如包括盾构机械技术、隧道测量技术、地下防水技术、盾构施工安全技术等），通过多年来前人的不断摸索和实践已经形成了一套比较成

熟的施工技术，尤其是近年来在上海地铁建设中得到了广泛的应用，盾构法施工技术也在原有的基础上不断的发展（单元、小直径逐步向多元、大直径），而且国产盾构的制造及施工技术也取得了可喜的成绩。这些都对监理人员的素质提出了更高的要求，更需监理人员通过不断学习和实践，熟悉这些相关的施工技术，掌握盾构法隧道施工质量监控重点及相应的对策，才能为今后盾构法隧道施工质量、施工安全提供有力的监督管理。

第五篇：7-隧道及地下工程防水堵漏工法

隧道及地下工程防水堵漏工法

(YJGF25-92)上海市隧道工程公司

在用盾构法施工，由钢筋混凝土管片(衬砌)拼装而成隧道中，由于各种原因造成管片接缝的渗漏水，为保证隧道工程的质量，就必须进行防水堵漏处理。隧道防水堵漏工法，从理论和实践上总结了近三十年来隧道和地下工程堵漏经验，在防水堵漏的工艺技术、设备、防水材料和化学灌浆等方面进行一整套摸索研究而产生。

该工法在上海地铁一号线隧道、延安东路越江隧道、杨浦跨越江隧道、金山石化总厂电厂和北仑电厂进排水隧道等大中型工程中得到应用，达到了止水、防水的目的，取得了较好的社会效益和经济效益。

该工法中所采用的防水材料，多次获上海市和建设部科技进步奖(隧道公司研制)。如：821遇水膨胀防水橡胶，获1986年上海市科技进步二等奖。获1990年上海市科技进步三等奖。TZS水溶性聚氨酯堵漏剂，获建设部科技进步三等奖。

851涂膜防水胶，获1989年上海市科技进步三等奖，上海市优质产品。 SWF混凝土密封剂，获1991年建设部科技进步三等奖。

防水堵漏施工技术目前已达到国内领先地位，在某些化灌材料应用方面已接近国际水平。

一、特点

(1)防水堵漏工法，不仅适用于各种地下隧道，同时适用于各种地下工程的防水、堵漏施工，如人防地下室、地下通道，地下变电站和电缆沟、地下车库、电厂进排水管、地下泵站等的防水堵漏。

(2)防水堵漏工法能有效解决地下工程中混凝土结构的连接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩裂缝等渗漏水。止水、防水效果显著。

(3)防水堵漏工法施工工艺简单有效，机具设备体积小巧，不受施工场地大小限制。(4)防水堵漏工法中 目前所用的注浆材料、嵌缝材料及外涂防水材料，如油溶性及水溶性聚氨酯灌浆材料、821BF遇水膨胀橡胶、TPU聚氨酯止水腻子、SLTF聚合物砂浆等，都已达到国内先进水平，有的已达到国际上同类产品水平。

(5)防水堵漏工法中，若采用特殊的工艺和补强材料，可以对混凝土细裂缝进行结构补强，尤其对大面积浇捣的混凝土因收缩而产生的细小裂缝，也能进行防水补强处理。

二、防水堵漏工法原理

防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。化学灌浆就是利用手工或机械手段，在压力作用下，将特制化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使浆材在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。

对贯穿裂缝，可采取封缝、埋管、嵌缝、化灌的工艺处理。对非贯穿裂缝，因闭气的关系，难以将浆液灌到裂缝的尖顶区，从而不能消除该尖端区所形成的应力集中区，故处理中应周密考虑各种因素，提高浆液的充填率。对于温度裂缝，考虑到混凝土建筑物对气温的“迟后效应”，一般选择在混凝土体温度的低点进行灌浆处理，效果较好。对于混凝土微细裂缝处理，必须采用粘度交低、粘结性能较好的灌浆材料及特殊的灌浆工艺，才能达到充填、渗透、固结的止水和补强目的。

三、防水堵漏材料 1.封缝材料 为了快速有效封堵渗漏水，封缝材料要求快凝，和老混凝土粘结性能好，有一定强 度。

目前防止堵漏施工中所采用的封缝材料有以下几种：(1)525号普通硅酸盐水泥加防水浆。(2)双快水泥。

(3)525号普通硅酸盐水泥加SH水泥外掺剂。(4)特速硬。

(5)525号普通硅酸盐水泥加水泥速凝剂(红星一号、水玻璃、氯化钙等) 2.嵌缝材料

目前所采用的嵌缝材料都是弹性体，并要求和老混凝土粘结性能好，以适应变形的要求。

(1)上隧牌851涂膜防水胶。(2)TPU双组份聚氨酯密封胶。(3)TPU聚氨酯止水腻子。

(4)环氧煤焦油嵌缝材料。需加入增韧剂。 3.化学灌浆材料

化学灌浆材料种类繁多，但在选择时，应考虑以下要求：(1)化学灌浆材料的可灌性，凝胶时间可以按需要调节。(2)化学灌浆材料固化后收缩小，与混凝土粘结性能要好。

(3)化学灌浆材料固结体有一定抗压、抗拉强度，耐久性、稳定性好。(4)化学灌浆材料来源丰富，毒性小，对环境污染少。(5)化学灌浆材料操作安全、方便，压注设备简单。 目前采用的化灌材料有：

(1)丙凝灌浆材料。由主剂丙烯酰胺、交胶剂甲撑双丙烯酰胺，氧化剂硫酸亚铁，还原剂过硫酸胺，及水，按一定比例配合而成。其优点是浆液粘度很低，渗透性好，凝固时间可任意调节。适用堵细缝的渗漏水。

(2)油性性聚氨酯、水溶性聚氨酯灌浆材料。聚氨酯灌浆材料是70年代国际新开发的灌浆材料。原理是聚氨酯灌浆材料中，异氰酸根遇水发生化学反应，其中产生的二氧化碳气体，使浆液体积膨胀3~6倍，形成二次渗透，最终凝固成弹性体，聚氨酯注浆材料主要是用于较大的漏水处理，该材料又分为水溶性和油溶性二种。油溶性聚氨酯和水不相溶，灌浆时还需加入发泡灵、三乙胺、有机锡等组成的促进剂，以调节其发泡时间和凝固体的性能。水溶性聚氨酯则不需加入促进剂，直接可用。有时将二种组份可混合在一起，直接使用。

(3)环氧树脂灌浆材料。该灌浆材料由环氧树脂、固化剂、稀释剂增韧剂、亲水剂等组成。固化后粘结性能、抗压强度特别好，适用于结构补强。要求裂缝尽量干燥。

(4)甲凝灌浆材料。该灌浆材料适用于微小裂隙的结构补强，其优点是粘度低，渗漏性能极好，固结体强度高。其浆液配方及灌注工艺较复杂。

4.外层防水材料

(1)SLTF聚合物砂浆。(2)851涂膜防水胶。

(3)普通硅酸盐水泥加外掺剂。(4)环氧树脂加玻璃布。

四、防水堵漏施工工艺

(一)柔性防水堵漏施工工艺

为适应混凝土结构中接缝二侧不均匀沉降和柔性变形的要求，需进行相应的柔性防水堵 2 漏处理。其工艺过程见图1。

柔性防水施工工艺分为割缝、剔槽、凿毛、引流、封堵、灌浆、嵌缝、外防水层，贴橡胶止水带、钢板保护加固等步骤。

1.割缝与剔槽

根据设计方案要求，用切割机在接缝二测切割，然后用冲击电钻剔槽，再辅以人工精修成宽3~5m，深15~20cm沟槽。沟槽要求清理，用清水冲干净。

2.凿毛、引流、封堵

在接缝表面二侧10cm范围内凿毛，以增加外防水层和老混凝土粘结力。

对于渗漏水的接缝，用塑料管或细白铁管进行引流，并用封缝材料进行封堵。 3.灌浆

根据堵水要求，选择注浆材料，采用手掀泵或齿轮泵进行化学灌浆。 待浆液凝固后，拆除注浆管(即引流管)。 4.嵌缝、涂刷外防水层

为适应接缝柔性变形要求，需选择弹性好、遇水膨胀一类的嵌缝膏进行嵌缝。外口再用外防水材料，如聚合物砂浆一类封口，以保护嵌缝材料。

外防水层一般可采用851防水涂膜胶或聚合物砂浆。 5.外贴橡胶止水带及设置钢结构保护层

部分地下工程，由于地基承载力差，引起混凝土结构接缝二侧不均匀沉降，施工后接缝往往拉开、错位，并有渗漏水，对于这类的接缝渗漏水，不仅要进行上述处理，还必须增加外贴橡胶平板止水带，并设置钢结构保护层。其形式、设置方法可根据工程情况和需要而定。

(二)刚性防水堵漏施工工艺

若不考虑接缝变形要求，则接缝防水施工以刚性处理为准，施工以堵水为目的，施工工艺也较简单。

其刚性防水堵漏施工工艺具体步骤见图2。

1.割缝与剔槽

同柔性防水堵漏施工工艺中的割缝与剔槽。 2.凿毛、引流、封堵

同柔性防水堵漏施工工艺中的凿毛、引流、封堵。 3.注浆

同柔性防水堵漏施工工艺中的注浆。若无水，可选用甲凝或环氧树脂浆液。 4.外防水层

为保护封缝材料因收缩而重新产生渗水，故往往需做外防水层，外防水层可用一般水泥砂浆，也可采用SLTF聚合物砂浆或环氧树脂外贴玻璃布的办法。

五、防水堵漏的设备、工具 防水堵漏的设备、工具有： 冲击电锤、冲击电钻、电铲。 空气压缩机、风镐。

齿轮注浆泵、仿日手掀泵，手压泵、涂料搅拌机。

五金工具(钢丝钳、活络扳手。钢锯、管钳、锒头、钢凿等)。泥工工具(泥板、刮刀等)。

六、防水堵漏劳动组织

以小型施工队为好，通常由5~8名施工人员组成。其中需配备一名中等专业专业技术人员，进行灌浆材料的配制。施工小队还应备有电工、机修工一名，整个施工队由队长负责。施工队施工应以单位信誉为重。坚持质量第一方针，做到精心施工，文明施工。

七、安全措施

应遵守上海市劳动局、上海市建委、上海市市政工程局等有关安全规定，并做好以下安全措施：

(1)施工人员上岗工作应戴 好安全帽、防护手套、穿好防护鞋。(2)凿除混凝土和进行化学灌浆时，应加强现场通风。

(3)应有专门的技术管理人员保管化灌材料和配制化灌浆液。

(4)在进行聚氨酯浆时，操作人员应载好防护眼镜，以防止浆液溅入眼睛内。

(5)搭建脚手架要符合有关安全规定，高空作业要系好安全带。现场施工要做到落手清。

八、防水堵漏质量要求

防水堵漏质量首先要满足工程要求。承接任务后，首先要制定好技术方案，编写好施工组织设计，制定好施工方法与技术措施。要把握好化灌材料及防水材料的质量，准备好注浆设备，注意保护地下管线，一切按施工组织设计进行施工，做好施工记录，加强技术资料管理。防水堵漏施工后，应符合规范所规定的质量要求。施工中应及时做好隐蔽工程验收工作。

九、社会效益和经济效益(一)隧道防水堵漏工法社会效益

(1)通过对隧道的防水堵漏施工，减少隧道内或地下工程中渗漏水，保证隧道质量，保护装饰层，延长了使用寿命。

(2)渗漏水在施工中给施工安全带来不可估计危险。故隧道防水堵漏处理是必不可少的手段，同时更要求堵漏及时、快速，以确保隧道及地下工程的施工安全。

(3)经防水堵漏处理后的隧道及地下工程，可以充分发挥其作用。如原来因渗漏水的而不能使用的地下工程，经堵漏处理后，就可以充分利用起来并发挥其作用。开设地下商场、地下停车库、仓库、娱乐场、变电站等，发挥其社会效益。

(二)隧道防水堵漏工法经济效益

隧道防水堵漏施工，只要加强管理，重视施工质量和安全，就能取得较好的施工利润和经济效益。纯利润一般可达15%~25%。

十、工程实例

自1970年以来，我们在隧道、地下工程、煤矿井筒、山洞内泵站、地下弹药库、地下变电站等大大小小一百多个地下工程进行防水堵漏施工，都取得较好的防水效果，其中近期四个较大的堵漏工程有：

(1)打浦路越江隧道防水堵漏：上海黄浦江打浦路越江隧道，是我国采用盾构法建造的第一条水底公路隧道，1965年建成，1970年通车，全长2736m，属单管双车道隧道。

打浦路隧道通车20年来，由于种种原因造成隧道渗漏水。堵漏前隧道渗漏水量达250m

3/日左右。

1990年开始对此隧道进行防水堵漏处理，施工中采用的是柔刚结合的防水方案。所用的嵌缝材料采用了851涂膜防水胶和环氧煤焦油涂料；采用的灌浆材料有丙凝，水溶性聚氨酯，油溶性聚氨酯，水泥~水玻璃浆液；采用的封缝材料是普通525号硅酸水泥加SH水泥外掺剂或双快水泥。

经过四个月堵漏施工，达到止水防水目的。渗漏水量从1.26~2.1/m

2昼夜，降低至0.241/m2昼夜(小于国家防水工程规范规定0.51/m2

昼夜)。

(2)上海地铁一号线漕宝路地铁车站、上体馆车站的防水堵漏施工：漕宝路地铁车站和上体馆地铁车站，长达240m，分上、下二层。现侧墙、顶板产生混凝土收缩裂缝而引起渗漏水。采用防水堵漏工法进行施工，结合化学灌浆及外部防渗处理，解决车站漏水。经验收，质量达到优良，止水率达99.9%，得到地铁公司的好评。

(3)人民广场地下变电站防水堵漏施工：人民广场地下变电站是圆桶形钢筋混凝土结构，直径为60m，深约20m。

由于混凝土收缩产生裂缝渗透水，采用同样的防水堵漏化学灌浆及外防水抹面处理进行施工，解决了变电站内壁渗漏水，为下一步安装变压器及埋设电缆打下基础。其防水堵漏质量达到优良。

(4)金山石化总厂电厂进排水隧道堵漏施工：这二条隧道各长1300m左右，直径为6m，因无联接螺栓，隧道一有渗漏、涌流砂，就引起隧道下沉变形，特采用堵漏固结流砂，用油溶性聚氨酯灌浆材料进行注浆止水。经半年多艰苦堵漏施工，处理了几十个涌流砂的渗漏点，达到止水目的，保证了隧道顺利推进结束。

笔：董秦海

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