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隧道管片渗漏水及破损原因分析及措施

【摘要】通过莞惠6（B）标大朗盾构区间工程施工实践,对局部管片出现渗漏现象的原因进行分析,并提出预防措施及其治理方法,供同行参考。
关键词:盾构隧道;管片渗漏水;原因分析
1工程概况
莞惠6（B）标大朗盾构区间工程,隧道单线长3000m,采用全新德国海瑞克∮8.83米土压平衡盾构机施工，隧道管片长度1600mm，外径8500mm，内径7700mm，厚度400mm，衬砌结构为C50钢筋混凝土预制管片，内径7700㎜、外径8500㎜。
随着我部盾构隧道施工作业的展开，新盾构机的逐步磨合，管片施工质量有所改善，但个别管片仍不时出现渗漏现象，主要表现在部分管片拼缝渗漏、管片崩角、螺栓孔渗水、管片裂缝等，给盾构隧道质量造成了一定影响,如不有效的解决隧道渗漏水问题，有可能造成地下水侵入隧道结构与附属管线，减少隧道的使用寿命。
2 管片渗漏水及破损的原因分析
2.1.管片拼装不熟练
由于是第一次使用该品牌盾构机，管片拼装手对于拼装机的使用不是很熟练，会出现管片拼装过程中的破损以及错台，从而导致管片渗水。
2.2靴板挤压
盾构机推进油缸靴板面为一整个平面，在推进时会挤压管片止水条，造成止水条被挤压变形或粘接不牢，从而造成渗漏；
2.3靴板旋转
盾构推进时，油缸伸出的过程中，在重力作用下靴板发生旋转，导致靴板轴线与管片轴线接触时不重合，局部受压过大；
2.4盾尾间隙
盾构机在推进过程中控制不好会造成一侧间隙过小，从而影响管片的拼装质量，造成破损和渗水，在挤压力过大的情况下形成管片裂缝；
2.5隧道拱顶压力不足
盾构机在浅埋软弱地层中掘进，且处于下坡区段，为防止盾构机低头，上下压力不同，顶部油缸压力过小，不足以将止水条挤压密实。
2.6管片螺栓未拧紧
管片螺栓未按设计要求拧紧，造成拧紧扭矩不足以将止水条挤压密实，致使拱顶渗漏。
2.7同步注浆时拱顶未填充密实
管片拼装时局部止水条破损，同步注浆时充盈系数偏小或压力不足，导致拱顶未填充密实，拱顶渗漏水。
2.8止水条局部破损
止水条未粘贴牢固，在存放、吊装、运输、拼装的过程中出现脱胶、破损现象，拼装时表面杂物未清理干净，造成管片拼缝渗漏。
2.9二次注浆不及时
未及时进行二次注浆，地下水从管片薄弱部位渗漏。
2.10推进油缸选择不合理
部分油缸选择跟随模式，造成个别油缸压力过大，造成出项破损、裂缝。
根据现场查看，渗漏点主要分布在管片拼缝、管片局部破损和螺栓孔部位。
3管片渗漏水应对措施
根据工程结构特点、渗漏水部位及破损特征，确定管片渗漏水和破损治理主要有以下几种措施：
3.1加强拼装手的培训，尽快熟悉拼装机的使用
聘请海瑞克专业技术人员对我部的拼装手进行管片拼装技能培训，让参与拼装的所有人员熟悉拼装机工作原理及拼装注意事项。

3.2对推进油缸靴板进行改造，在止水条的位置铣出一道槽
此项做法可以很好的解决千斤顶在推进过程中挤压止水条的现象，确保止水条不被损坏，能起到良好的止水效果。
3.3尽量选择全部油缸，通过控制分区压力来实现转弯
由于第一次使用大断面土压平衡盾构机，在初始掘进期间我部采取油缸跟随模式推进，但经过一段时间的实验，发现在此种模式下掘进施工不能保证管片拼装质量合格，我部经研究讨论决定采取区域压力控制的方式来完成后续施工。
3.4.加强推进过程中的盾构机姿态控制，确保盾尾间隙尽量均匀
3.5联系盾构机制造商对盾构机进行分析、改造
对盾构机衬靴板进行改造，改造后在掘进过程中对管片止水条无挤压，并确保靴板与管片的接触面积。
3.6对成型管片进行二次注浆以达到堵漏的效果
采用双浆液进行二次注浆，再次填充环形空隙，形成一道外围防水层。
3.7在管片背千斤顶侧加贴丁腈软木衬垫，观察使用效果
3.8.加强螺栓拧紧扭矩控制
拼装过程中按照设计要求对管片螺栓拧紧，管片脱出盾尾时对螺栓进行复紧使拧紧扭矩达到设计要求，管片距盾尾十环左右的位置进行第三次复紧，复紧扭矩达到设计要求。
4对局部崩角破损和存在裂缝的管片进行修补
4.1管片崩角破损渗漏处理
管片崩角采用如下方法进行处理：
（1）找出缺陷管片，并作好详细记录，用钢凿和铁锤，人工凿除已破裂松动的砼，要求打出新断面，不允许有松动的砼块残留，再用钢刷清理已打出的新断面，并用压力水冲洗；
（2）按所须修补部位需要材料多少，拌合C50p12细石砼，然后迅速用尖匙把修补砼填补，用灰匙、平镗初修饰成型，10～15分钟后检查修补砼与原有混凝土结合情况。如果结合紧密则再次用修补砼填满找平抹光滑，如有剥离现象或裂纹出现则需把修补砼敲掉重新修补。修补达到的效果应为：新旧混凝土紧密结合，强度达到要求，颜色一致，表面无裂纹无凹凸，平整光滑，用灰匙柄重敲击该部位无脱落、无剥离、无裂纹产生。
4.2对存在裂缝管片修补
用钢丝刷清除裂缝表面的混凝土屑、泥土等杂物，清除完毕后，使用高压水枪清洗基面，确保裂缝内和修补面干净无附着物，然后使用配合好的水泥浆液进行第一道涂层涂刷。第一道涂层涂刷三遍，涂刷需用力，确保涂刷均匀，使水泥浆尽量进入裂缝内部。第二道涂刷在第一道涂刷的灰浆固化后进行，如果第一道涂刷的水泥浆液已经干燥，使用喷雾器喷水湿润后再进行第二道灰浆涂刷。第二道灰浆涂刷是第一道涂刷的补充和修正，要修正好第一次涂刷留下的缺陷，确保涂刷后的表面平整、光滑、均匀，不允许有露涂和露底，裂缝内部填充密实。
当第二道涂刷的灰浆固化后开始洒水养护。养护使用喷雾器喷水进行，严禁直接洒水冲刷。养护时间不得少于72小时。养护期间必须保证灰浆涂层表面湿润不干燥。为保证养护期间灰浆涂层与空气的接触，严禁采用不透气的塑料薄膜覆盖涂层的养护方法。
5小结
我部按照上述措施处理，渗漏情况已明显好转，绝大多数的线漏、渗漏都已消除，达到设计要求，证明该处理措施是行之有效的且具有推广应用的价值。

参考文献：
《盾构法隧道施工及验收规范》 GB50446-2008
《盾构法隧道防水技术规程》 DBJ108-50-96
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