第一篇:北京地铁4号线14标段盾构隧道防水工程质量控制
北京地铁4号线14标段盾构隧道防水工程质量控制
【摘 要】介绍了北京地铁4号线14标段盾构隧道防水构造、材料选用及施工情况,论述了全面构筑盾构隧道防水体系的各项质量控制措施,阐明施工中严把材料质量关,确保衬砌管片自防水和接缝防水可靠,重视对薄弱部位处理,加强壁后注浆等措施是决定防水效果成败的关键.【关键词】盾构隧道;防水质量控制;密封垫;嵌缝;壁后注浆
目前建造城市地铁隧道越来越多地采用盾构法施工.如果没有可靠的防渗漏措施,地下水就会侵入隧道,影响其内部结构与附属管线,甚至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命.根据GB50446—2008《盾构法隧道施工与验收规范》的规定,盾构隧道防水应以管片自防水为基础,接缝防水为重点,并应对特殊部位进行防水处理,形成完整的防水体系.文献[1]针对钢筋混凝土管片常见的裂纹、蜂窝、麻面、气泡、外观色差等外观质量问题,分析了混凝土管片外观缺陷形成的原因并结合现场施工经验,提出了控制管片外观质量的技术措施.文献[2]对管片所用的EPDM弹性止水条和遇水膨胀止水条两种材料的各项性能指标进行了对比分析,阐述了EPDM弹性止水条的综合性能和施工技术要点.文献[3]介绍了管片嵌缝材料的选择和嵌缝施工作业程序,分析了嵌缝施工过程中存在的一些常见问题及其应对措施.本文拟针对北京地铁4号线14标段盾构区间防水质量控制,阐述其涉及的材料、构造、工艺等各环节进行严格把关和有效控制的措施及做法.1、工程概况
北京地铁4号线14标段包括两个半站和三条区间隧道.“两个半站”分别为白石桥站、学院南路站、双榆树站南侧主体(明挖部分);“三条区间隧道”分别为动物园站~白石桥站区间、白石桥站~学院南路站区间、学院南路站~双榆树站区间,各区间隧道长度分别为1 333·6m、1 471·3m、823m.三条区间隧道中除动物园站~白石桥站含有少量暗挖施工区间外,其余均采用盾构法施工.隧道衬砌为C50预制钢筋混凝土平板型管片,相邻环的管片拼装采用错缝拼装.管片间环向接缝采用12只M24mm斜螺栓连接及定位,纵向接缝每环设有16只M24mm斜螺栓连接.2、盾构隧道防水设计做法
该标段盾构法施工的隧道各部位防水设防要求为:隧道上半部不允许渗漏水,结构表面偶见湿渍;隧道下半部、联络通道、洞门允许有少量漏水点,不得有线流和漏泥砂,实际渗漏量不大于0·1 L/m2·d.联络通道及风道按二级防水等级要求设计,结构不允许有漏水,结构表面可有少量、偶见的湿渍.2·1 衬砌混凝土自防水
该标段区间在中关村南大街需下穿长河,所以为满足衬砌混凝土自防水的要求将该区间管片抗渗等级定为S12,其余区间管片抗渗等级定为S10,管片的主筋保护层定为50mm.另外考虑到实际已竣工隧道工程中出现过在地下水中有害物质含量很低的情况下钢筋腐蚀仍十分严重的问题,故在本工程设计中要求管片背面和弹性密封垫以外的侧面范围涂水泥基渗透结晶型防水涂层,以加强防水性能.2·2 盾构隧道接缝防水
为了满足接缝防水要求,在管片接缝处设置了框形三元乙丙橡胶和水膨胀橡胶组成的弹性密封垫和嵌缝两道防水措施,并以弹性密封垫为主要防水措施.嵌缝槽密封材料内部嵌填采用遇水膨胀橡胶腻子;外部密封材料采用氯丁胶乳水泥.盾构隧道管片接缝处的防水做法如图1~图3所示
2·3 盾构隧道管片连接螺栓孔防水 管片连接螺栓孔的密封防水是盾构隧道防水的重要环节,其防水结构见图4.2·4 注浆孔防水
二次注浆结束后,清除注浆孔内残留的浆液,使用止逆阀和螺旋管塞、密封垫圈进行防水,因为密封圈会发生蠕变而松弛,在施工过程中需要对螺旋管塞进行二次拧紧.注浆孔防水做法如图5所示.3、盾构隧道施工防水质量控制要点
遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则制定各项防水措施.施工过程中将把每个环节的防水质量当作重点来对待.3·1 严把材料质量关
生产管片用的6套高精度模具均采取国际招标形式采购,模具的材料采用高质量耐久性和耐磨性强的钢材制做,其质量要求达到国际一流水平.在管片生产中,通过合理的配合比设计、严格的材料选购、规范的制作工序等措施来确保管片的强度、防水性、精度等满足质量要求,并派驻两名具有盾构管片生产技术方面经验的质量工程师,对管片生产全过程进行监督和检查.管片的检查标准见表1.制作好的管片在堆放、运输、拼装中防止管片产生附加应力开裂或丢角损边,进洞后对管片再作细致的外观检查,确保管片完好无损.采用的防水材料都严格检查并保存成品质量合格证书与质量检验报告,按设计要求和生产厂的质量指标分批进行抽查,特别是加强对水膨胀橡胶制品进行抽查.采用水膨胀橡胶制品防水材料,其出厂运输和存放时切实做好防潮措施,并设专门库房存放,避免失效.3·2 弹性密封垫防水施工
弹性密封垫防水是接缝防水的重点.在施工前先将管片粘密封垫的凹槽处刷干净,用刷子将胶粘剂均匀涂刷在管片外弧的凹槽面和橡胶面上且涂满,涂胶量为200 g/m2,晾置10~15min.待凹槽内的胶粘剂不粘手指时,即可以粘合,在粘合前再次检查粘结面是否都已涂满胶粘剂;将与管片同型号的密封圈对正套在管片的凹槽内,先粘合四个角再粘合中间部位,检查平整一次就位,不得重新揭开,以免影响粘结强度.粘贴时四个角的密封垫位置不得有“塌肩”或“耸肩”现象,谨防斜拉或扭曲,及时用橡皮锤将密封圈敲平整密实.此外,在变形缝环片的密封垫上还须粘贴一层遇水膨胀橡胶;在管片角隅处加贴自粘性橡胶薄片.3·3 接缝嵌缝防水施工
嵌缝防水即在管片内侧嵌缝槽内设置嵌缝材料,构成接缝防水的第二道防线.施工前先清理管道内的泥水和附着在管片表面的注浆材料,并二次紧固螺栓.要求所有的管缝(环缝和纵缝)必须清理干净;管道内表面保持干净,封堵前,施工部位必须保持干燥;所有螺栓必须拧紧,表面不允许有泥水和其它异物.清理完泥水必须运出,严禁堆积于管片底部.嵌缝施工首先在环、纵缝内嵌入闭孔泡沫聚乙烯棒,再刷涂界面剂,然后在环、纵缝内填入氯丁胶乳水泥至与管片内面平齐,变形缝衬砌环两侧的环缝使用双组份聚硫密封胶.如涂刷界面剂后24 h没有填密封材料,须再刷一次.现场拌和密封材料,每次最多拌合2~3 kg,随拌随用以免失效.密封材料封堵后,在其未干前,用腻子刀调整刮平,要顺同一方向,避免来回多次抹压,用刀的背面轻轻在密封材料上滑动,使其形成光面.嵌填完毕后养护2~3次,施工现场须清扫时,须在密封材料干燥后进行,以防止污染或破损.嵌填质量要求及检验方法见表2.3·4 盾构隧道管片连接螺栓孔防水施工
管片连接螺栓孔的密封防水是盾构隧道防水的重要环节,其保证措施如下: ①对螺栓涂刷防锈油漆,并采用水膨胀垫圈加强防水;②施工过程中避免螺栓位置偏向一边;③由于螺栓垫圈会发生蠕变而松弛,施工中须对螺栓进行二次拧紧.④隧道成型后,用细石混凝土将管片连接螺旋孔填充,其施工顺序为:首先对管片连接螺栓孔进行清理,管片连接螺栓孔内不得有尘土、泥水及浮浆;然后在管片连接螺栓孔表面涂刷一层界面剂,界面剂只能在工作前配制,等界面剂干了以后再用细石混凝土填充并捣实,混凝土表面必须抹平压光.3·5 盾构工作井与盾构隧道接口处防水施工
洞门是盾构隧道与工作井(车站)的连接部位,是施工防水的难点也是重点,这些部位拐角多、结构复杂、施工缝和变形缝多;还有在盾构进出隧道时推力小,管片缺乏后座顶力时管片间的压力相对较小,接缝不密实,易漏水,靠近洞门的盾构区间隧道要重点对待.洞门防水做法见图6.盾构出洞时,采用橡胶圈及可靠的固定装置减少漏泥,漏水,并在洞口进行注浆,用止水带与遇水膨胀橡胶止水条、密封胶加强抗裂与防水.在拆除管片前,先从注浆孔注浆以减少渗水;拆除管片后如还有渗水的部位,必须继续注浆封堵;对施工缝进行凿毛处理;对止水条的基面要清理干净并保持平整干燥,遇水膨胀橡胶止水条要与基面贴牢靠,搭接足够,并涂缓膨剂;布置钢筋时不得触碰止水条,封闭模板前仔细检查止水条的可靠性;浇筑时要避免振捣棒碰到止水条,振捣要均匀到位;浇完混凝土后,至少养护14 d,在未达到规定强度前,不得拆模, 以免出现渗水裂缝,对拆模后的渗水部位进行压浆处理并施以环氧水砂浆封堵抹平.3·6 管片与地层空隙的防水措施
盾构推进后,在管片和地层之间将产生空隙,在围岩坍落前对空隙及时进行压浆,不但可防止地面沉降,而且有利于提高隧道的止水性能和确保管片衬砌的早期稳定性.选择适宜的浆液、注浆参数(注浆压力、注浆量等)、注浆工艺,可形成稳定的管片外围防水层,将管片包围起来,形成一层保护圈;要及时进行壁后注浆是盾构工法中必不可少的环节,本工程壁后注浆采用盾尾同步注浆和二次补注浆两种方式.盾尾同步注浆是利用盾构设备中的同步注浆系统,对随着盾构向前推进、管片衬砌逐渐脱出盾尾所产生的间隙进行及时充填的过程.在盾尾地层和衬砌管片之间的环形空隙内及时地均匀注入适量的浆液,浆液迅速凝固后可以形成一道良好的防水防线.本工程同步注浆采用SPG可塑型浆液.SPG可塑型浆液具有适当的稠度、可抗剪切能力,因而具有抗地下水稀释的特点.该浆液在流动冲刷水作用下,仍能保持很好的整体性;在压力作用下,也能维持一定的塑性流动性,因此较易实现限域充填.实践表明,该浆液能够均匀充满盾尾空隙,浆液对盾尾空隙的充填形态类似于惰性浆液.但是,与惰性浆液相比,它的防水性能好,对管片的稳定性较好,控制地面沉降效果明显.根据本工程实际所选用的盾构机形式及施工条件, SPG可塑型浆液的注入方式采用中继设备式,即由坑外拌浆设备把浆液压送到后方台车的旋转搅拌罐中,由装在台车上的注浆泵注入浆液.二次补注浆采用后方注浆方式,即在后几环注浆孔进行壁后注浆.二次补注浆主要是弥补同步注浆的不足,除针对个别管片外有不实空洞或同步注浆体积缩减部分予以补充外,还有利于进一步提高隧道衬砌的抗渗透性.管片的吊装孔兼作二次注浆孔.从便于施工和注浆效果两方面综合考虑,二次补注浆孔的位置选择在管片两侧:直线段注浆孔在管片两侧交替选择;曲线段注浆孔的位置选择在曲线外侧管片注浆孔.考虑到该孔作为同步注浆后的补充注浆手段,为保证同步注浆浆液不从预留空洞泄出,又方便二次补注浆使用,设计在孔洞外侧预留了一层25mm厚的素混凝土层,以便后期补充注浆时将其冲破.二次补注浆的材料主要采用水泥浆.但在隧道开挖对地表建筑物或管线影响较大的地段,为减少地面沉降,选择SPG可塑型浆液.二次注浆结束后,对每一个注浆孔进行密封,以防渗水.注浆管密封圈和注浆管盖密封圈均采用缓膨胀型遇水膨胀橡胶制品.注浆后严格对注浆效果进行检查,确保同步注浆和二次补浆质量,减少沉降,并使用正圆器控制拼装好的成型管片稳固,从而使接缝稳定达到防水目的.采取上述各项控制措施并严格落实,本工程盾构施工进展顺利,经检查成型的管片无渗漏水情况,施工质量良好,验收合格率100%.4、结语
要实现盾构隧道良好的防水性能,不但需要根据工程所处地点的具体环境条件等要素选择可靠的防水材料及进行合理的防水构造设计,更需要加强施工过程的全面质量控制,严格按设计及有关规范要求进行,除对衬砌管片自防水和管片接缝防水进行重点处理外,还应对隧道进出洞门、螺栓孔和吊装孔等薄弱部位进行特殊处理,及时进行壁后注浆,以确保建成的隧道不渗不漏.参考文献:
[1] 杨红军.钢筋混凝土管片外观质量控制[J].城市轨道交通研究, 2009, 12(7): 54-57 [2] 童智能,吴祥红.浅谈盾构隧道管片拼装接缝的防水处理[J].现代隧道技术, 2007, 44(2): 52-55 [3] 梁瑞华.浅析盾构法隧道的嵌缝防水[J].工程科技,2007, 37(5): 20-24 [4] GB50108—2008,地下工程防水技术规范[S] [5] GB50446—2008,盾构法隧道施工与验收规范[S] [6] 张凤祥,朱合华,傅德明.盾构隧道[M].北京:人民交通出版社, 2004
第二篇:防水分包工程质量控制及管理办法
防水分包工程质量控制及管理办法
一、工程质量管理目标
工程质量标准:依据《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)及《地下防水工程质量验收规范》(GB 50208-2011)、《建筑地面工程施工质量验收规范》(GB 50209-2010)、《屋面工程质量验收规范》(GB 50207-2002)及相关技术规范标准,工程质量一次验收合格;各检验批、分项、分部工程,质量不低于样板质量(凡现场按工程管理制度做有样板,且样板经过监理、建设方相关人员书面确认的),且观感质量评定,必须达到优良(经监理、建设单位共同验收确认为准)。否则,视为工程质量没有达到合同要求,施工单位应无条件按照监理或建设方要求返工。
二、遵守法规及制度
分包人应遵守:《建设工程质量管理条例》、《工程建设标准强制性条文》、《建设领域限制、禁止使用落后技术的通告》及建设方现场管理制度。遵守:报验制:方案报验,材料每批报验,每道工序报验。三检制:每道工序自检、互检、专检合格后报验。样板制:先做样板报验,合格后大面积施工。交底制:必须进行安全质量技术交底。交接制:防水基层、防水层书面交接,上不清下不接,谁接谁负责。若违反上述约定,每项扣除违约金500元∕次。
特别强调必须实行样板制,施工单位必须先做施工样板,并经建设方、监理方和施工方共同验收、书面确认合格后才能大面积施工。否则将处以1000-5000元的违约金,并承担由此造成的返工等一切损失。
三、编制施工专项方案 1.编制内容:
(1)编制依据为:法律法规、规范标准、设计文件、施工合同。(2)工程概况:防水设计及施工情况、分包工程范围及内容。(3)质量目标及措施标准(应符合本办法要求)。(4)进度计划及措施。(5)施工组织机构与现场管理。
(6)施工工艺及技术要求,细部构造附大样图。(7)质量控制措施。(8)安全管理措施。
防水分包单位编制的施工专项方案应及时报送总包监理,作为总包防水方案的附件。2.编制重点及要求:
(1)对防水基层要求:基层清理及管洞处理,防水基层高度,阴阳角圆弧,找平层平、光、干,验收
后书面交接。
(2)防水材料:每批进场报验,查“三证”、外观及样品对比检查,抽样复检、不合格立即退场。(3)工序质量:涂料配合比,施工顺序,施工方法,附加层及细部处理,收边收口。(4)检查验收:基层交接验收,附加层及细部检查、防水层隐蔽检查、关水或泼水试验。
四、施工质量过程控制
1.防水分包单位应严格执行防水施工合同及《融汇建筑工程分包工程管理办法》,及时报送单位及个人资质,防水专项施工方案。
2.防水分包单位应服从总包单位现场管理,按工程要求施工,进场前应对防水施工现场进行检查,合格后与总包单位进行书面交接。进场施工及管理人员在现场不服从安排管理,现场阶段施工进度及总体工程进度达不到合同约定和建设方要求,现场出现质量安全问题未按建设方和监理方要求整改或整改措施不力,将扣除违约金500-2000元。
3.防水材料进场前分包单位应提供符合合同要求的防水材料样品及完整的报验资料,材料样品的品牌、品种、规格、性能必须符合要求。必须按照甲方指定的品牌和厂家进行购买,甲方未指定的须提前报甲方批准,否则不允许进场。材料进场后应立即向监理单位报验,外观检查合格后由监理人员抽样送检到指定检测单位检测,检测合格后方可用于工程。每批材料进场都必须报验,由监理人员根据样品进行对比检查,凡有疑问的应进行抽样复检。材料不合格的应立即退场,不得在现场搁置。隐瞒不报或查到已用于工程的材料不合格,将扣除违约金1000-2000元。
4.防水施工前应进行基层检查,有问题应要求整改。防水基层的现场检查重点为找平层是否平整、收光、干燥,不得有酥松,起砂起皮现象,防水侧垟基层高度是否足够。坡度及走向正确,阴阳角进行圆弧施工,水落口四周做凹坑、管口用细石砼封堵密实。
5.优先按要求进行细部附加层施工,细部施工完成自检合格后应报验,检查合格后方可进入下道工序。每道防水层施工均应执行报验程序。施工完毕后应进行关水或泼水试验,合格后方可办理移交手续交付总包单位隐蔽。
6.防水卷材的现场检查重点为产品品牌、胎体材料、厚度、撕裂强度及韧性、弹性。防水卷材工艺的检查重点为是否满粘、有无空鼓、搭接宽度及效果、收头封边固定、各细部的防水构造处理及附加层范围。7.防水涂料的现场检查重点为产品品牌、配合比、样片厚度、撕裂强度及韧性、延伸性。防水涂膜工艺检查重点为配合比、涂刷遍数、每遍涂刷厚度,有无起皱空鼓现象,各细部的防水构造及附加层范围。8.成品保护按融汇成品保护相关制度执行。
9.分包单位工程质量不合格、偷工减料或对工程弄虚作假的,建设单位有权要求其进行停工整顿,并处以2000-5000元/次罚款,直至清退出场。
五、质量验收标准
1.验收依据
(1)有关防水施工质量的法律法规及规范标准。(2)施工图及设计变更。(3)施工合同及本管理办法。2.验收重奌:
(1)主控项目:排水坡度、材料性能及厚度,配合比、防水层渗漏或积水、蓄水试验。(2)一般项目:基层平光干、附加层、粘结牢固、搭接宽度、封边封口、细部处理。
3.验收办法:项目预验收前,单位工程防水施工完成后,由施工单位申报,甲方监理按单位工程组织进行检查并作淋水、闭水试验,所得数据作为考核数据。
4.交工验收标准:地下防水按规范执行。屋面(含露台)及室内防水(重奌是卫生间)主控项目除渗漏外不允许发生,渗漏为每百户(按卫生间数量调整)室内渗漏允许0.5户,即0.5%,超过即属违约。监理对防水渗漏交工检查应全数检查。
六、违约责任:
1.防水施工单位必须确保防水分项工程质量一次验收合格。施工单位在防水施工完成后(总包单位组织预验收或验收准备会前),经自检合格,书面向监理及甲方申请防水分项工程验收。甲方组织该专项验收,抽查比率不应低于20%,验收中发现渗漏数量超过允许数量,超过部分处违约扣款500元∕处。数量按照抽查比率计算。
2.分包单位还必须对责任渗漏部位进行维修,发生全部费用由分包单位承担,同时分包单位维修期间未按甲方及监理要求期限完成整改,每延误一天将处以500元的违约金。项目入伙后发生渗漏导致业主索赔的,乙方还须承担业主索赔费用。分包单位拒不维修的建设方有权另找单位维修并双倍扣除维修费用,停办结算款。
3.分包单位不按本办法执行即按防水分包合同追究违约责任期。
七、资料管理要求
1.分包专业的竣工资料,由分包单位负责编制,按时交总包单位负责汇总、装订并统一移交建设单位。2.分户验收资料提供:防水工程完成后两周内完成相应验收工作并完成资料填写,如分户验收工作未按上述时间完成,除不得支付该工程进度款以外,还将对相应责任单位给于500 元/天的处罚。
八、本管理办法解释权归重庆融汇集团有限公司工程管理部。
第三篇:民用建筑防水工程质量控制之我见
民用建筑防水工程质量控制之我见 摘要:建筑防水工程直接关系到经济发展和人民的生命安全,建筑防水工程的施工,是建筑施工技术的重要组成部分,也是保证建筑和构筑物不受侵蚀,内部空间不受危害的分项工程施工。我国的建筑防水状况一直不容乐观。文章主要就房屋建筑防水设计进行了探讨,对防水工程的实施提出建设性意见。
关键词:建筑防水;工程质量;常用措施
一、建筑防水工程的重要性分析
1.1直接关系到建筑使用和功能。筑防水工程的施工,是建筑施工技术的重要组成部分,也是保证建筑和构筑物不受侵蚀,内部空间不受危害的分项工程施工。通过防水材料的合理应用,可防止浸水和渗漏的发生,从而确保建筑物的使用功能,延长建筑物的使用寿命。
1.2水工程直接关系到经济发展和人民的生命安全。国改革开放以来,经济建设蓬勃发展。建筑工程防水施工任务不断增加。防水施工的任务是必须保证防水工程无渗漏,质量优良。防水工程直接影响建筑使用年限,涉及人们生产、生活、工作的正常进行。严重的渗漏,不仅危害着建筑物,也威胁着人们的健康和安全,甚至会造成较大的经济损失。为此,防渗防漏,提高防水工程质量,是防水工作者的重大责任,其中防水工程的规范作业和精心设计、精心施工显得尤为重要。
1.3水工程的施工直接关系建筑的质量和安全。水工程最终是通过施工来实现的,而目前建筑防水施工多以为手工作业为主,稍一疏忽便可能出现渗漏,国内外渗漏工程的调查结果都证明了这一点。我国前几年从各地收回的80多份调查表统计中显示,造成渗漏的原因,施工占45%,材料占22%,设计18占%,管理占15%。这说明施工是主要方面,是关键。
二、民用建筑防水的基本要求
根据民用建筑物的性质、工程特点、重要程度、使用功能要求、地区自然条件以及防水层耐用年限等,我国南方大部分民用建筑防水的基本要求是:屋面的排水坡度为2%-3%,当坡度为2%时,宜选用材料找坡;当坡度为3%时,宜选用结构找坡。天沟、檐沟的纵向坡度不应小于1%,沟底落差不得超过200mm。水落口周围直径500mm范围内坡度不应小于5%,水落管径不应小于75mm,一根水落管的屋面最大汇水面积宜小于200m。同时防水工程施工前,施工单位应组织技术管理人员会审建筑工程图纸,掌握施工图中的细部构造及有关技术要求并根据工程的实际情况编制防水工程的施工方案或技术措施。防水工程所采用的防水材料应有材料质量证明文件,并经指定质量检测部门认证,确保其质量符合《屋面工程技术规范》(GB50207-94)或国家有关标准的要求。材料进入施工现场后,施工单位应按规定取样复检,经复检合格,提出复检试验报告方可在防水工程中应用,严禁在工程中使用不合格的防水材料。
2.1防水设计的原则。防水工程设计应遵循“迎水面设防”、“以防为主,防排结合”的原则,并采用“多道设防”、“刚柔并济”、“节点密封”等措施,根据不同的环境,因地制宜,利用各种手段进行综合治理以确保达到预期的防水效果。
2.2防水材料的选型。目前,建筑市场上的防水材料多种多样,大体上可分为五个大类,即防水卷材、防水片材、论文联盟www.xiexiebang.com整理防水涂料、密封材料及防渗堵漏等特种用途的防水材料。而每一大类中又可进行细分,如防水卷材可分为沥青类、橡胶类、高分子类;防水涂料可分为水泥基类、复合类和高分子类等等。每种材料都各有其特性,因此必须根据防水工程的部位、所处的环境、设计防水等级和功能需要等,选用合适的防水材料,充分发挥各类材料的特性,以期获得最佳的防水效果。
三、民用建筑渗漏的原因分析
民用建筑渗漏是建筑工程中一项普遍存在的质量通病,有关部门对民用建筑出现渗漏现
象分析结果显示,渗漏原因中由于材料不良造成的占20%-30%,由于施工粗糙造成的约占45-48%,由于设计存在问题造成的占18-26%。根据我们的调查分析,民用建筑渗漏具体表现在以下几个方面。(1)材料选择不当。选用了防水性能差、延伸率小、耐热度低或粘结力、抗老化性、耐火性差的防水材料。(2)屋面透气管四周及屋面落水口未按要求贴密实或落水口太高。(3)混凝土刚性屋面温度分格缝未按规定设置或设置不合理,使防水层开裂。(4)变形缝处盖缝防雨构造设计或施工不当。(5)女儿墙与屋面板转角未做成圆弧,垂直面卷材与屋面卷材没有分层搭接。(6)保温屋面其排气通道和管孔设计不合理或施工不标准。(7)屋面防水节点处理不当。
四、加强民用建筑防水施工控制的措施
我国目前的主要建筑类型为民用建筑与商业建筑,无论是哪一种建筑设施,都涉及到对该建筑设施进行防水处理,因为水处理是建筑工程的一个主要环节,不同的建筑,其侧重点不太相同,对于民用建筑,防水质量要求就比较高,一般出现房屋漏水、渗水等问题的基本上来源于民用建筑。
加强民用建筑防水施工控制的措施强化设计控制防水设计不合理也是造成建筑物渗漏的主要原因之一。为防止渗漏,设计人员应重视整体设防,确立“防排结合,刚柔结合,节点密封,复合防水,多道设防”等设计原则。首先施工单位接到建设工程的设计图纸后,在施工前必须进行图纸审查,发现有上述可能导致渗漏的设计隐患时要做好记录,可将发现的设计问题直接向设计单位提出,要求修改。
工程开工之前召开图纸会审会议,包括建设单位、监理单位、设计单位、施工单位等工程有关方技术人员一起审查设计图纸上是否存在导致渗漏的隐患。施工单位将会议上确认的设计隐患做好记录,经到会各方人员签署后由设计单位对设计隐患做出修改,然后按修改后的设计进行施工。设计部门还应充分考虑工程特点和使用功能要求,结合当地气候及环境条件,选取合理的排水方式和排水坡度。构造节点的设计力求易于施工。防水层上还应设计合理的保护层,如油毡防水惯用的保护层是撒绿豆砂,既可以使防水层少受暴风雨的冲刷,同时也使防水层的表面温度下降,有利于建筑防水材料的使用年限。
做好施工准备(1)按设计和施工规范要求的标准,并按工程量的需要量一次备齐水泥、砂、石、微膨胀剂及接缝防水等材料,按规定确认其质量已符合设计要求。(2)细石混凝土应按水灰比不大于0。55,每立方米混凝土水泥用量应不小于330Kg,砂率应控制在35%-40%,灰砂比应为1:2-1:2。5的原则制备。(3)所有伸出屋面管道、设备或预埋件均应安装完毕,检验合格,并做好防水处理。(4)混凝土应采用机械搅拌,石、水泥、微膨胀剂、砂先后加入料斗,搅拌时间不少于3rain。运输过程应防止分层离析,并严防执行混凝土运输的其它有关规定。(5)检查施工机具是否备齐、完好。
四、结语
工程的渗漏及防水通病,严重地影响了用户的正常使用,但是它并不是无法避免的。只要我们明确“设计是前提,材料是基础,施工是关键论文联盟www.xiexiebang.com整理,管理是保证”的思想,在防水工程的施工中严格对各工序的质量进行控制,采取有针对性的预防控制措施,必定能达到预期的目标。
参考文献:
[1]GB 50108-2008.地下工程防水技术规范[S].[2]JC/T 894-论文联盟www.xiexiebang.com整理2002.聚合物水泥防水涂料[S].[3]建筑施工手册(第四版)[M].北京: 中国 建筑 工业 出版社,2003.
第四篇:隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制
隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制
盾构法施工,因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术, 使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功。但因其造价高昂, 其进一步推广受到限制。因此,如何合理地控制盾构隧道的建设成本、降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。2.隧道盾构法施工技术的特点及发展前景.盾构法施工原理是:尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工,从 而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术 有以下特点: 1.可在盾构设备掩护下安全地进行地下开挖与衬砌作业;2.施工时可不影响地面交通及河道航运;3.施工时的噪音和震动引起 的公害小;4.其机械化与自动化的程度高,劳动强度低;5.多车道的隧 道分期施工、分期运营,可减少一次性投资;6.施工精度要求高;7.盾构机设备施工过程中不可后退。
在国外,盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术, 但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术。就目前我国盾构 技术现状而言,一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急,主要 有以下几点:①盾构机的国产化问题;②长距离盾构掘进施工技术;③ 大直径或异型盾构施工技术;④复杂地层盾构机适应性;⑤管片技术。盾构技术的发展日新月异,新技术层出不穷,而新技术能否得到应用 的决定性因素就是造价问题,即经济性问题。3.隧道盾构法施工的成本构成与主要影响因素
隧道盾构法施工成本的涵义
隧道盾构法施工成本是:指建筑施工企业以工程项目为成本核算 对象,在施工过程中所耗费的全部生产费用的总和,包括设备费、材 料费、人工费、管理费等。3.2隧道盾构法施工成本的构成及影响因素
按成本的经济性,项目的成本由直接和间接成本两部分构成。直 接成本:施工过程中,耗费构成的工程实体,或有助于形成工程的各项 支出,包括人工费、材料费、机械使用费和其它直接费用。间接费用: 企业内部各工程项目部为组织和管理工程施工所发生的全部支出,包 括:①管理人员的工资、奖金及福利;②工程项目部所使用的固定资产 折旧费及修理、物料消耗和低值易耗品费用;③工程项目部的水电取 暖费、办公费、差旅费及其它费用等。影响隧道盾构法施工成本的因 素有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括盾构掘进施工方法合理与否、施工材料的选用、盾构设备的选型、工期筹划、成本管理及其它方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施 工管理等。本文主要从以上几项技术措施和成本管理等方面来进行探讨。
隧道盾构法施工成本的技术措施
就技术措施方面,本文主要是以盾构隧道法施工的各项成本费用 构成为出发点而进行分析研究的,并且,还可发现构成费用 的主体有这几大项:管片预制、盾构设备、掘进劳务费、材料消耗、水电费、渣土运输处理及附属项目(包括端头加固、联络通道施工等)。
一、管片和二次衬砌成本的措施
1合理的设计方法
盾构隧道的设计主要是针对管片和衬砌的设计。国内外关于管片 设计方法有很多,目前一般用以下四种方法:①惯用法,是将管片环作 为刚度均匀的环来考虑,此法不考虑管片接头部分的弯曲刚度下降, 管片环和管片主截面具有同样刚度、并且弯曲刚度均匀;②修正惯用法,也是将管片环考虑为弯曲刚度均匀的环,但考虑了管片接头部分的弯曲刚度下降和环向螺栓处的弯矩上升;③多铰环法,是将管片接 头作为铰结构来考虑,地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表 示;④梁-弹簧法,是将管片主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成 旋转弹簧、将环径向接头模拟成剪切弹簧,将地基与管片环之间的相 互作用用地基弹簧来表示,该法较为接近实际情况。2衬砌省略
二次衬砌的作用在于:防腐、防水、防火、隧道内表面光滑、管 片拼装蛇行修正以及隧道衬砌的补强。在确保衬砌强度和结构安全性 的条件下,二次衬砌的省略,有以下优点:①直接导致成本的降低;② 工期得以缩短;③因掘削断面的缩小,排出的弃土减少,从而使机器设 备、始发及到达竖井等的规模缩小。3增加管片宽度
加宽管片后,盾构机的长度增加,从而造成费用增加。但因采用加 宽管片,管片生产费用及盾构施工所有材料的费用将降低。具体体现 在以下几方面:①可减少沿隧道纵向管片接头的数目,则管片的生产 费用就会降低;②隧道长度不变,组装次数减少,日推进量增加,可缩 短工期;③减少了隧道的环缝数量,改善了隧道的防水状况,还减少了 接缝止水材料以及连接件的投资。因此,在管片设计中考虑了如下几 点:a.采用等分管片;b.采用高强连接接头;c.加密管片断面边缘部位 的钢筋。4预应力高强管片的使用
这是一种新型的盾构隧道用管片,其作法是将预制的混凝土管片
在盾构机后方组装成一个环,并将预应力钢绞线插入预先埋设在管片 内的套管中进行张拉和锚固,从而形成一个预应力管片环,并具有无 裂缝及真圆性、止水性、耐久性等均好的特点。使用这种结构的优点 在于:①因省去了二次衬砌和减小了构件厚度,使盾构隧道的外径缩 小,降低了总的建设费用;②因省去了管片间、环间的接头螺栓类,使 得管片钢筋配置简单化,提高了施工性,有利于缩短工期;③不使金属 物件露在表面,可提高止水性,也可使内表面相对平滑,这对省去二次 衬砌也具有很好的适应性。
二、机器设备成本的措施
1合理的盾构机选型
盾构机选型直接关系到设备的购置费,且与造价的合理性有关。不合理的选型,会因为设备的预留储备过多(设备的利用率低),使其 购置费用占整个工程造价的比重过高,造成不必要的浪费;另外若所 选盾构地层适应性不好,会造成高能耗、低产出,且会造成工期的延误, 导致工程造价剧增。合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、总长度、埋深、地质条件,以及沿线地面建筑物、地下构筑物和管线 等环境条件,结合对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定,从 而使得所选盾构产生最大的费、效比。2特种盾构机的使用
(1)适应长距离掘进的盾构机盾构掘进的长距离化,可减少同时 施工的盾构机台数,也可减少中间连接竖井的数量和进出洞时的地层改良次数,达到降低工程造价的目的。
(2)适应断面形状变化的盾构机在建设过程中,往往会遇到两种 不同断面形状的隧道在地中结合的情况,势必造成整个施工成本的高 涨。采用断面形状可伸缩变化的特种盾构机,可达到降低造价的目的。
3效、高能切削刀具的使用
为适应长距离化掘进,对所选盾构机及其配套设备有如下要求: ①尽量减少损耗材料(切削刀具和密封材料)的更换次数;②提高切削 刀具耐久性,合理选择刀盘和刀具形状,各种切削刀头的合理布置以 及刀头的大型化等等;③施工材料和掘削土砂运输的高效化。盾构机设备的国产化
目前国内盾构设备大多都是进口设备,因涉及到技术和知识产 权,进口设备价格高昂,直接造成盾构建造成本很高,设备使用过程 中配件费用也要从国外进口,价格不菲,因此设备国产化,可以极大 的降低盾构施工成本,目前国内已经有几家具备生产条件的厂家,但 是设备的性能还需要进一步的提升。
三、竖井建造成本的措施
竖井数量越多,竖井建造费和盾构机进出洞处的地层改良费也越 高。为了尽量减少竖井的建造成本,可采取的有效措施有:盾构掘进的 长距离化,减少中间竖井的数量;采用特种盾构,使地中分叉、地中变 径处的竖井得以省略;在操作空间得以保证的前提下,尽量减少竖井 的建造面积。
四、高速化
高速化施工可明显缩短工期,降低设备维护费和人工费,从而降低总建设成本。为达到高速施工,可采取以下措施: 1提高掘进速度;2管片拼装高效化;3管片拼装和盾构掘进同时进行;4输高速化。
五、隧道盾构法施工成本的管理措施
成本管理的内容主要有:成本预测、成本计划、成本控制、成本 核算、成本分析和成本考核。抓好项目成本管理应“围绕一个中心, 把好两个关口,抓住三个环节,搞好四项管理”。5.1以降低成本为中心,搞好项目管理
首先,根据总体要求结合工程具体情况,制定项目成本降低计划, 计算出各分部分项工程的计划控制数,把降低成本责任落实到各管理 层;其次,设立专职成本核算员,建立成本监督和考核机制,及时跟踪 考核成本计划的运行情况,及时发现问题及时解决;再次,建立健全各 项成本管理台帐,为成本考核和成本分析提供依据。另外,每月召开有 关人员参加的成本分析会,及时找出成本管理中的漏洞,改进和完善 成本管理责任制。
六、安全、质量关,提高社会效益和经济效益
搞好安全生产可保障施工生产正常运行,还可减少安全事故的发 生,否则不但会影响工程进度、增加费用支出,还会影响社会信誉。为 此,要建立严格的安全生产责任制和安全防范体系,对安全防护用品, 一定要保证及时到位。工程质量的好坏与降低成本相辅相成,若工程 质量不能达标或发生质量事故,就要返工,造成人、财、物的浪费,还 可能延误工期,影响企业信誉。因此,应建立严格的质量保证体系,实行日常监督与定期大检查相结合,提高一次成优率,降低返工率,防止质量事故的发生。只有把好质量、安全这两个关口、努力提高工程质 量、防止质量和安全事故发生,才能保证达到降低成本的目标。5.3抓住工程预结算、施工进度和资金管理三个环节,实现降低成本的目的。工程开工前应编制施工图进行预算,做好工料分析,为安排施工计划、统计工程进度、办理工程结算、进行成本考核提供依据。同时 与工程中标价进行对比,找出投标报价与实际预算的差异,为成本分 析提供依据。合理组织施工是保证工程按合同工期完成的必要条件, 只有在合同工期内按时按质完工,才能保证工期效益。否则,则可能出 现延误工期的索赔,造成损失。及时依法回收资金,合理有效地使用资 金,提高资金周转率,实现资金的综合效益。
七、材料、劳务、费用支出和总分包的管理
(1)搞好材料管理:①严格计划管理,突出超前性;②把好现场进 料关;③把好材料领用关,严格限额领料制度;④严格材料的回收关, 做好残料、废料再利用,坚持工完场清。这样,既创造了较好的施工环 境,又可节约材料、降低成本。(2)强化劳务管理、节约人工成本:首先以竞标或择优录用方式选 择优良、有实力的劳务队伍,以默契的配合和较强的劳动组织保证工 程进度正常运行;二是做好劳动力使用计划,合理调配和使用劳动力, 按进度保证劳动力进、退场的及时,减少窝工、返工,并保证施工需求;三是加强施工任务书管理,及时办理劳务结算。
(3)控制费用支出,杜绝不合理开支:以精干高效为原则,减少冗员,降低支出。费用支出严格按计划控制,不合理支出要坚决取缔。在 现场临建费支出上,也要坚持少、精、简的办法,充分利用原有建筑, 减少临建费支出。
(4)正确处理好总分包关系,实现项目最佳效益:总分包施工管理 模式是工程项目组织管理的模式之一,业主与总承包方、总承包方与 分承包方之间是合同关系,总承包方按照总承包合同对业主负责,分 承包方按照分包合同对总承包方负责,总承包方和分承包方就分包工 程的质量对业主承担连带责任。选择分包队伍时,应选择有相应资质 和经济实力雄厚、现场管理经验丰富和技术熟练的专业队伍,以确保 工程质量和进度。把对分包队伍的管理纳入施工管理中,做好协调配 合工作,及时解决摩擦,在资金材料等方面予以支持,在质量安全方面 严格监督,以保证总包利益的实现。同时严格总分包合同对双方利益 分配的约定,合理足额收取总包管理费。
隧道施工进度控制
PDCA 管理法最早由美国统计学家戴明提出,这种方法的要点是:一切工作都应包括四个阶段。第一阶段是计划包括确定方针、目标、质量工作计划等;第二阶段是实施,就是贯彻执行计划;第三阶段是检查,即检查计划执行的效果,找出问题;第四阶段是处理,即推广成功的经验,总结失败的教训并制定纠偏措施,对没有解决的问题应找出原因,为下期计划提供资料。PDCA 管理法适用于 项目公司、班组、个人各个环节的工作。整个项目公司按 PDCA 管理法进行工作,落实到班组、个人以及各操作环节,也要求各班组各生产环节按 PD-CA 管理法进行工作。这样就形成一个大环带小环的情况,每个环都在不停地向前移动,整个项目公司和各班组、各作业环节的管理目标都一环扣一环 地配合进行。总体来说,PDCA 管理法,对于特定管理对象,在管理实践中总是处于循环状态,也就是PDCA环不停地滚动着,它又由若干次小循环构成,因而在整体上构成综合循环,同时,它的循环过程是一个不断运转、效果不断提高的过程.在计划阶段,根据隧道工程总体工期目标、设 计图纸及现场施工的实际情况,对隧道的工区任务进行划分,并制定出详尽的月计划,具体分解到月、日,对制约隧道施工进度的关键性掘进工序又进一步进行细化,对每循环掘进所用时间及循环进尺进行了量化,设定成若干个进度目标如(准备、测量、钻眼、爆破、通风、除尘、排危、出碴、清 碴、初期支护等),为了保证这些进度目标的实现,在保证工程质量的前提下,可以采用推进式施工,但不应重叠时间过长,尤其在技术人员、行政人员不足的情况下,必须使为总进度目标,才能保证进度计划的实现。如果考虑各个工区的情况,其进度得到保证的前提下只要使每个工区的进度计划按期完成,那么隧道总 体目标就能按期完成。在执行阶段,对照已制定的进度计划目标,采取组织措施、技术措施、经济措 施、合同措施等综合措施,为取得进度目标控制的理想成果,扎扎实实地去做。
在项目实施过程中,不仅应对照进度计划的指标检查执行(包括施工设计及监理本身)的情况和效果,及时发现实施计划过程中的经验及问题,而且应采用预先分析,预 先采取措施,预先主动控制的方法进行项目操作,尽量提前估计各进度目标在实施过程中可能发生 的偏离,对这种偏离应采用预防性和主动性的控制 措施。由于隧道工程一次性的特点,要求施工单位、监理工程师有较强的主动控制能力,合同条款 和有关规范也给工程实施主动控制提供了诸多条 件,有关方面的人员应充分利用,使隧道工程得以顺利实施。在总结阶段,根据检查的结果进行总结,把成功的经验和失败的教训都纳入有关的标准 制度和规定之中,巩固已取得的成绩,以防止重蹈 覆辙,同时提出这一循环尚未解决的问题,把它们转到下一次的PDCA进度循环中去。推 动 PDCA 的滚动柔性控制,关键在“总结”阶段,由于它是推动 PDCA 上升、前进的关键。因此,推动 PDCA 的滚动柔性控制,一定要始终如一,抓好总结这一阶段。
以上方法可以简化为如下步骤:
1、分析现状,找出工期、质量、投资、合同等中存在的问题;
2、从人、机具、材料、方法、环境即“4MlE”等五方面入手,分析问题的关键因素;
3、针对关键因素,制定体现“5WlH”(What:什么计划和措施;Why:目标或必要性;Where:哪里实施;Who:谁负责;When:何时 开始 和 完 成;How:如何实施的活动计划和措 施;
4、按既定计划实施;
5、对照计划检查实施 效果;
6、根据结果进行分析,必要时联系业主、设 计和监理单位进行现场协调会,总结经验,落实改进措施;
7、提出尚未解决的问题转入下一次进度循环工序滚动柔性控制,提高作业效率,在保证质量和投资 目标的前提下实现进度目标控制,需要大量的数据 和信息,可以通过 各 种 工 具(主要是排列图、控制图、Ishikawa 法等)对施工信息和数据进行收集和整理,对进度目标控制状况作出科学的判断。
第五篇: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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