中铁十一局城市轨道交通工程有限公司 湖北武汉 430074
摘要：现阶段，我国城市轨道交通发展迅速，防水防渗的施工作为城市交通工程中的十分重要内容，其施工质量的好与坏对工程结构和刚度也存在着直接影响，也会对其地铁运营管理难度和成本等带来直接影响。因此，本文主要对城市轨道交通盾构防水措施进行分析，在此基础上提出下文内容，希望为同行业工作人员提供相应的参考价值。
关键词：城市轨道；交通；盾构隧道；防水措施
1地铁施工盾构法概述
城市轨道盾构法是一种新型施工技术，在城市城市轨道工程建设中得到了广泛的应用，其在应用过程中也不断得到改进、完善。利用盾构法建设城市轨道工程能够有效提高城市轨道工程的建设质量，优化城市轨道工程经济效益和社会效益。随着盾构法的不断成熟完善，其越来越适用于城市轨道工程施工建设，在城市轨道工程施工建设中发挥了不可或缺的作用，逐渐占据了传统的城市轨道隧道挖掘方法的应用市场，成为了目前城市轨道工程建设最常用的施工技术。城市轨道盾构法施工效率很高，安全性也很强。利用城市轨道盾构法进行施工时，主要的机械设备是盾构机。盾构机常用于城市轨道工程支撑稳定、注浆工作、挖掘工作。换言之，城市轨道工程的隧道建设可以通过盾构机完成掘进。同时，在掘进过程中，盾构机的盾壳还能起到支护作用，以便优化施工效果。
2盾构隧道渗漏水原因分析
盾构隧道管片渗漏水的原因涉及到工程地质和水文地质条件、管片的拼装质量、同步注浆及二次补压浆的材料及实施效果、管片接缝的止水材料类型和形式、管片外涂防水材料的可靠性、施工水平等诸多因素。本文将其归纳为主观因素与客观因素两大类，其中主观因素主要是指通过人为操作可以有效控制的因素，而客观因素则是受客观条件限制，不以人的意志而转移、客观存在的因素。其中主观因素主要有两个方面：1）盾构施工工艺，包括曲线推进、盾构姿态、盾尾注浆等；2）管片，包括管片选型、管片拼装方式与拼装质量、管片制作精度、管片接头形式、管片破损及修补等。客观因素主要有四个方面：1）环境条件，包括地质条件、水土压力；2）管片止水材料，包括密封材料、嵌缝材料、螺栓衬垫；3）隧道运营期间产生的纵向不均匀沉降；4）地下环境的长期腐蚀。
3盾构隧道的防水对策分析
3.1防水的原理分析
在城市轨道交通盾构隧道施工防水施工时，必须要坚持做到预防为主以及防排结合的原则，从而达到较好的防水效果。在工程进行施工的时候，为了能够对其防水的效果进行提高，弹性密封垫的材料主要是应用了三元乙丙橡胶以及遇水膨胀橡胶复合的材料，这样的做法一方面能有效满足施工中防水防渗漏方面的实际需求；另一方面能有效的控制隧道运营过程中存在的结构变形情况。此外，对复合材料而言，也是可以有效的解决单向膨胀以及侧向应力方面的问题，从热对其应用力的作用充分的发挥出来，这样可以有效的解决膨胀树脂的问题，对其防水性能进行提高。
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3.2管片的施工质量控制
（1）管片运输及存放。因管片从预制厂生产脱模后，至拼装完成时要经历数次转运吊装。包括厂内调转、厂内装车、运输至施工场地卸车、施工场地吊运至井下平板车、通过单双梁吊装至喂片机、拼装机拼装过程中的碰撞等。必须控制好堆放和吊运过程中的人为损坏，防止人为损坏造成漏水。（2）严格控制管片拼装质量。管片拼装之前必须把盾尾拼装区域内的杂物清理干净，管片拼装应遵循由下至上、左右交叉的顺序，保证管片位置和前一环管片平顺；拼装完成后及时紧固管片螺栓，待管片脱出盾尾时加强螺栓复紧，保证成型管片在有关规范要求的椭圆度、错台标准内，保证管片安装质量满足规范要求。（3）管片缝隙嵌缝作业。嵌缝范围。在整个区间隧道管片下部90°和拱顶45°范围内嵌填，以确保拱底不渗漏，保证道床稳固；拱顶电气机车触网铜缆不锈蚀，为了加强洞门处防水，对邻接洞门20环管片整环嵌缝密封。嵌缝材料。拱顶采用水泥渗透结晶型防水材料，拱底采用聚合物水泥。变形缝、联络通道钢管片或混凝土管片接缝采用聚硫密封胶嵌缝。嵌缝作业的准备。清理嵌缝槽内污垢，检查作业范围内的嵌缝槽有无冒水、滴漏、慢渗，对前两种现象应堵漏止水。（4）加强掘进过程中的推力控制。盾构机的前进靠千斤顶的顶推实现，方向控制则由各组千斤顶的油压差来实现，推进过程严禁急纠猛纠，避免因压差过大造成管片受力不均匀而产生裂纹、破损，在曲线段掘进时，一方面应合理控制油压差，另一方面还要保证油缸压力最小一侧不低于40bar，避免出现因压差过大或者油压过小导致管片受力不均，从而使管片之间接缝间隙过大，导致止水条防水失效，最终引起管片环缝出现渗漏现象。
4盾构隧道渗漏水控制方法
4.1采用新工艺与新材料
新材料与新工艺是解决地下工程高风险性的有效手段。对于管片的防水层涂料，近年来，聚脲防水涂料在地下工程的防水方面发挥了重要作用，具有在任意曲面喷涂成型而不产生流挂，对水分、湿度不敏感，施工时受环境温湿度的影响较小，属环境友好型材料，物理性能优异，造价低，涂层致密连续、无接缝，抗渗透性强，适合混凝土结构背水面防水等优点。在国外，该涂料已在波士顿地铁隧道、美国北卡罗莱纳州的高速公路隧道等项目中得到了应用。
4.2管片修补措施
盾构管片拼装过程中由于拼装失误管片出现破损是在所难免的，尤其是在管片边角处。管片修补应遵循以下标准：当管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、大于0.2mm宽的裂缝或贯穿性裂缝等缺陷时，必须进行修补；管片修补时，应分析管片破损原因及程度，制定修补方案；修补材料强度不应低于管片强度。
4.3确保管片背后注浆效果
提高隧道的抗渗性是管片背后注浆的三大目的之一。要实现这个目的，首先要确保盾尾间隙被浆液充分、均匀地充填，为此必须解决浆液的流动性、限定范围的充填及相对较高的早期强度之间的矛盾。大比重浆液是解决此问题的有效手段，应在实际工程中推广应用。
4.4渗漏水治理
根据《地下防水工程施工质量验收规范》，隧道的渗漏水量应控制在设计的防水等级要求范围内且衬砌接缝不得有线流和漏泥砂现象。检验方法主要通过观察和渗漏水量测。实际过程，应根据工程的实际情况，对不同的渗漏区域制定出相应的治理方案和措施。由于盾构隧道过程中以接缝漏水和手孔渗漏水较为常见，故在此对该部分的渗漏水提出治理措施。根据相应规范以及国内其他工程的经验，盾构法隧道接缝和手孔渗漏的治理可采取注浆止水、壁后注浆、快速封堵或嵌填密封等措施。
结语
综上所述，在城市轨道交通盾构隧道施工的过程中，隧道的防水施工主要是贯穿整个施工的重要的内容，必须要严格的遵守预防为主以及防排结合的原则。同时也需要充分的去重视防水防渗漏的处理，通过对工程的实际情况进行结合采取合理的防水措施，这样可以避免地下水入侵隧道，对其隧道盾构施工的防水处理效果进行全面的提高，促进地铁隧道的使用寿命和保证城市的安全。
参考文献
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论文作者:方曙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/24
标签：管片论文; 盾构论文; 隧道论文; 渗漏水论文; 城市轨道论文; 工程论文; 因素论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;