城市轨道交通盾构隧道防水措施探讨论文_王丽娜,孔令坤

城市轨道交通盾构隧道防水措施探讨论文_王丽娜,孔令坤

济南轨道交通集团有限公司 山东济南 250001

摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,城市轨道建设取得了显著成效,极大推进了城市发展步伐。本文将结合具体工程案例,对城市轨道交通盾构隧道施工相关内容进行介绍,分析盾构隧道防水原理及盾构隧道防水措施,从而将盾构隧道水害问题消除,推进城市轨道交通建设的稳定、顺利开展。

关键词:城市轨道交通;盾构隧道;防水措施

城市的发展必然使人口激增,机动车数量增加,交通拥堵问题也随之而来。为了将城市交通运输压力缓解,将人们出行效率提高,城市轨道交通建设成为必然。盾构施工法依靠旋转将刀盘推进,借助盘形滚刀的力量将岩石破碎,逐步在隧道内推进成型,是一种非常有效的新型隧道施工法。盾构施工有着显著优势,包括安全、环保、方便等,减少了人力物力,做好盾构隧道防水是确保盾构施工顺利进行的前提,下面将对相关内容具体分析。

1工程概况

某轨道车站明挖区间地下段施工应用的平衡盾构机有2台,盾构机从这一明挖段开始出发,达到下一个车站后在该站东端头将盾构机拆卸并吊装,在车站西端头进行组装并继续始发,达到最后一个车站后完成整个盾构机的接收与拆卸工作。盾构机出发段为明挖暗埋段,全长为120m,设置有U型槽与路基过渡段。该路段穿越地层的地质特点为:含有淤泥粉细砂、淤泥质土与粉质粘土。二次始发段全线长1102.02m,区间内有3座通道进行联络,地质层含有粉细砂、中粗砂与强风化泥岩、淤泥质中粗砂。

2盾构隧道施工标准

在盾构施工过程中,为了使施工更加顺利、规范进行,需要按照以下施工标准进行:

2.1安全标准。始终将“以人为本,安全第一”作为施工原则,在接收施工中一旦发现可疑危险物需要及时辨别与处理,重大的危险源需要制定详细的处理及预防计划,在施工现场配备相应的消防器材,从而使施工可以顺利、安全进行。

2.2质量标准。需要将完善的、全面的施工质量管理体系建立起来,严格按照质量标准与程序施工,明确施工目标与计划,结合施工地质特点、项目特点施工,针对常见的质量问题制定质量优化措施,强化现场的施工管理,满足设计施工标准。

2.3工期保障标准。依据工程施工方案与工期要求,对各项施工活动科学、合理安排与组织,对资源进行优化配置,确保各个施工工序之间有效衔接,合理利用材料与人力,减少资源浪费,确保在工期内完成施工任务。

2.4环境保护标准。施工前需对项目周边的人文环境、生态环境进行充分调研,对施工现场周围的环境充分了解,加强生态环境保护。对施工场地优化布局,控制环境污染,包括噪声污染、大气污染、废水废气污染等。

3盾构隧道防水措施

地下水埋较深的情况在盾构施工中时有发生,如果因为水埋较深引发渗漏将阻碍到施工的顺利进行,降低施工的稳定性。由此,需要加强对防水施工的关注,做好防水措施。通过有效的防水措施不仅可以使工程顺利进行,还可以使轨道交通运营更加安全、稳定,将隧道耐用性与稳固性增强。

3.1防水原理

在防水施工过程中,需要遵循因地制宜、多道防线的原则,提高防水效果。在具体施工中,弹性密封垫材料应用到的是三元乙丙橡胶与遇水膨胀橡胶,可以将防水性能提升,减少后期结构扭曲变形。此外,复合材料可以侧向受力、单向膨胀,从而使应力变得更加均匀,减少局部受力。在将止水性强化的同时,可以将水膨胀树脂溢出问题减少,将材料使用效果增强。

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3.2管片防水措施

(1)自防水。管片混凝土应用到的是高抗渗性较强的C50混凝土,抗渗等级可以达到P12等级以上。为了确保管片始终保持较好的防水能力,施工需做好质量控制,管片应用过程中需要加强检测其密度、制作精度及抗裂性。一方面是保证材料质量与可靠性,符合设计标准,在选择制作管片的原料时,需要严格按照国家相关标准进行;另一方面是要做好配比,尽量将混凝土自身收缩率与空隙率减少;还需要确保管片尺寸精度达到规定标准,避免出现严重的变形或者破损;最后是要做好三环水平拼装验收与抗渗漏检测,在运输管片过程中,避免发生膨胀与挤压,防止出现破裂或者边角缺失,做好检查,发现缺损严重的管片应避免使用。(2)接缝防水。最容易发生渗漏的位置就是接缝区域,可以在该区域设置弹性密封垫或者应用嵌缝槽,将防水性能增强。此次施工应用到的是三元乙丙橡胶,借助螺栓紧固作用与千斤顶推力作用对弹性密封垫空隙进行压缩,从而使防水效果增强。接缝防水重点在于止水条安装是否有效,直接关系到防水角度,在安装止水条过程中需要注意以下几个问题:确保管片的平整与光滑,无边角缺损;管片与止水条干燥,表面无水分。此外,还要对止水条位置与型号进行确认,确保能够顺利套在管片上,清洗止水条和管片应用稀释液,稀释液全部挥发完以后,可以使用胶水涂抹,这样可以使管片四周与止水条全部覆盖到、胶水涂抹量通常为150g/m2。

3.3螺旋孔与吊装孔防水措施

螺旋孔防水。可以应用遇水膨胀橡胶作为螺旋孔的密封圈,借助千斤顶的推力与螺旋栓的紧固力可以达到防水目的,密封圈也可以随时更换,便捷性强。为了使防水效果更强,实现长期防水,就需要做好连接螺栓的防腐处理,避免连接部位发生腐烂,保持干燥,避免发生锈蚀。结合施工具体要求,可以采取涂敷、封盖与填实等方法加固螺栓,也可以采取热浸锌的方法加工螺栓,可以有效将水浸侵蚀问题解决。

吊装孔防水。可以应用不通透管片混凝土样式作为吊装孔与盾构隧道的内皮,混凝土层预留厚度250mm左右,可以将防水效果增强。将止流阀设置在吊装孔内,可以对注浆管端头进行设计,设计成可拆卸的形式,这样就可以在完成注浆以后,将活动端头取下,彻底清理孔内残留的杂物,然后填充弹性密封材料,使用高性能焦油环氧树脂进行封固,可以有效预防管片外的水渗入到隧道中。

3.4洞门防水措施

可以在盾构隧道进出洞的接头处设置刚性接头,填充可以采用柔性嵌缝材料,遇水膨胀橡胶就是适宜选择,应用这种橡胶可以将防水效果有效增强。在进行洞口防水过程中,防水材料的选择至关重要,比如,钢筋混凝土保护圈,其强度等级至少应该是C40,抗渗等级也需要在P8以上,且混凝土的厚度也需要设置好,通常在40mm左右,应用这样的防水材料才能达到良好的防水效果,可以在刚性接头处设置变形缝,以将防水效果增强。此外,还需要重视洞口密封装置的安装,因为在盾构外径与洞圈之间留有缝隙,为了防止盾构出洞时发生缝隙流失,可以在周围应用密封装置,通常由橡胶、圆形板、帘布构成密封装置,可以将注浆孔适当增加,由此将防水效果提升。

结语

随着城市化进程推进,轨道交通的作用越来越大,为了使轨道盾构隧道施工顺利、稳定进行,使城市轨道安全投付使用,就必须重视防水施工,始终遵循“预防为主,治理为辅”的原则,从结构自防水与构筑防水两个层面出发,将多道防线构筑出来,从而将防水效果增强,将隧道运营寿命延长,推进城市轨道建设的稳步进行。

参考文献:

[1]王淼.城市轨道交通盾构隧道穿越大厦地下室锚索的处理方案比选[J].城市轨道交通研究,2012,06:104-108.

[2]缪佳敏,黄宏伟.基于风险理念的软土地区城市轨道交通盾构隧道结构养护方法[A].中国土木工程学会城市轨道交通技术推广委员会.2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C].中国土木工程学会城市轨道交通技术推广委员会:,2010:4.

论文作者:王丽娜,孔令坤

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/11/28

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