聚硫密封膠盾構(gòu)手孔封堵施工技術(shù)

蘇 暢

（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京 100176）

1 工程概況

寧波市軌道交通1號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間采用單圓盾構(gòu)。隧道襯砌構(gòu)造形式如下：襯砌采用1.2 m預(yù)制鋼筋混凝土管片，通縫拼裝；管片設(shè)計(jì)強(qiáng)度C55、抗?jié)B等級(jí)≥P10；隧道內(nèi)尺寸Φ5 500 mm（內(nèi)徑）；隧道外尺寸Φ6 200 mm（外徑）；每環(huán)由6塊管片組成，環(huán)寬1 200 mm，厚度為350 mm；管片環(huán)向、縱向均采用M30直螺栓連接。區(qū)間每環(huán)管片手孔56個(gè)。

管片手孔封堵方法如下：拱底塊澆搗道床混凝土范圍的手孔均預(yù)留不做填充處理；195°以上范圍內(nèi)的手孔采用塑料保護(hù)罩覆蓋，保護(hù)罩內(nèi)充填聚硫密封膠材料；195°以下范圍內(nèi)的手孔采用硫鋁酸鹽超早強(qiáng)（微膨脹）水泥C20細(xì)石混凝土填充，充填前應(yīng)于手孔內(nèi)壁涂刷混凝土界面處理劑。

2 聚硫密封膠盾構(gòu)手孔封堵施工特點(diǎn)

（1）聚硫密封膠對(duì)金屬和混凝土材料的牢固粘結(jié)度好。

（2）材料優(yōu)良的彈性可長(zhǎng)期承受隧道位移和地鐵運(yùn)營(yíng)引起的振動(dòng)。

（3）填充材料固化后尺寸穩(wěn)定，具有良好的耐久性，且成型物為不可燃材料，可經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的使用考驗(yàn)，并適合在封閉環(huán)境使用。

（4）該施工方法工序簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，操作人員只需簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可進(jìn)行施工。

（5）施工進(jìn)度快，能夠確保工期，便于推廣使用。

3 施工材料

3.1 聚硫密封膠

聚硫密封膠系雙組分制品，主劑為液態(tài)多硫聚合物，固化劑為金屬氧化物，使用時(shí)主劑和固化劑按規(guī)定比例混勻，固化反應(yīng)后形成類似橡膠的高彈性密封體[1]。

3.2 材料特點(diǎn)

（1）具有優(yōu)異的耐候性、耐老化性，與混凝土粘結(jié)性好、彈性延伸性好，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，可在連續(xù)伸縮、振動(dòng)及溫度變化條件下保持良好的物理力學(xué)性能，成型后性能及尺寸穩(wěn)定，特別適合于混凝土材料的密封。

（2）雙組分化學(xué)固化，沒有溶劑揮發(fā)，材料不可燃，適合封閉環(huán)境施工使用。

（3）具有極佳的防水和氣密性，聚硫密封膠不但具有良好的彈性，而且其氣密性在彈性密封膠中也是最好的[2]。

（4）有良好的低溫柔性，使用溫度范圍廣。

（5）使用方便，材料置于一個(gè)容器中，開啟攪拌即可使用，但要使用機(jī)械攪拌才能均勻。

4 施工工藝與操作要點(diǎn)

4.1 施工原理

將聚硫密封膠灌入專用罩杯，人工將罩杯安裝在手孔對(duì)拉螺栓上，完成一個(gè)手孔封堵施工。操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)力消耗少。

4.2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 聚硫密封膠手孔封堵施工工藝流程圖

4.3 施工人員、材料及機(jī)械

填聚硫密封膠手孔封堵需要管理人員1名、技術(shù)人員2名、攪拌施工3名、罩杯安裝2名、架子工2名、雜工3名。

施工所需材料為專用塑料保護(hù)罩杯、聚硫密封膠（HC-J600）等。施工所需設(shè)備見表1。

表1 聚硫密封膠手孔封堵施工設(shè)備表

4.4 工序操作要點(diǎn)

4.4.1 螺栓密封清理施工方法

清槽工程在本手孔封堵施工中是關(guān)鍵工序，槽內(nèi)清理不干凈將直接影響本工程的質(zhì)量。在清槽過程中，如發(fā)現(xiàn)有掉邊現(xiàn)象要將該處做好標(biāo)號(hào)，并對(duì)掉邊數(shù)量大小等做詳細(xì)記錄，以便及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。清槽后即用5 kg以上壓力的高壓空氣吹去槽內(nèi)附會(huì)和雜物。

清槽后必須達(dá)到GB/T13477—2002規(guī)定，與密封材料粘結(jié)的表面應(yīng)無浮漿、無松動(dòng)砂粒和脫模劑[3]。

4.4.2 密封施工

（1）材料攪拌

雙組分材料的配比和攪拌是影響材料質(zhì)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)將出廠時(shí)計(jì)量準(zhǔn)確的材料整套使用，把小桶裝的固化劑和大桶裝的基料全部倒入大容器中，成套攪拌，攪拌機(jī)采用1 000 W、350轉(zhuǎn)/min的專用攪拌機(jī)，安裝廠方提供的配套攪拌葉，攪拌時(shí)間約10~15 min，攪拌時(shí)注意桶周和底部的攪拌。攪拌和配料須專門指派施工人員定崗工作。不得已須使用少于整套材料時(shí)，須由專業(yè)技術(shù)人員和試驗(yàn)室人員親自在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行稱重調(diào)配，攪拌好的材料須在1 h內(nèi)用完。

（2）膠槍灌膠

為確保罩杯內(nèi)灌膠密實(shí)采用專用施工膠槍施工，材料灌膠使用專用漏斗，漏斗和攪拌地點(diǎn)應(yīng)鋪設(shè)防污鋪片，并做防污處理，以免污染道面。罩杯中密實(shí)地灌入密封膠且要求確保沒有大塊空隙?？刂泼總€(gè)罩杯膠的灌入量。

（3）安裝罩杯

安裝罩杯時(shí)，杯口和螺栓成90°角，順時(shí)針緩慢擰緊，直到有膠溢出。

5 質(zhì)量控制

5.1 清槽施工

清槽施工槽內(nèi)遇有大塊混凝土等雜物無法清理的采用小型切割機(jī)處理，然后再用小型電動(dòng)鋼絲刷刷縫。清槽人員獨(dú)自組成一個(gè)小組，由負(fù)責(zé)人組織自檢質(zhì)量。

5.2 密封施工

5.2.1 攪拌

質(zhì)量員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)材料的取樣，取樣用一次性塑料杯分3個(gè)時(shí)間段取3杯，高度5 cm并標(biāo)上取樣時(shí)間和材料生產(chǎn)批號(hào)的標(biāo)記。第二天施工前由質(zhì)量員做失粘性、彈性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

5.2.2 罩杯灌膠

罩杯灌膠量應(yīng)多于罩杯2/3，安裝罩杯后，罩杯內(nèi)應(yīng)無空隙或少許聚硫溢出。

5.3 質(zhì)量保證措施

（1）材料的質(zhì)量是工程質(zhì)量的控制關(guān)鍵點(diǎn)，材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，將相應(yīng)的產(chǎn)品合格證和質(zhì)保書上報(bào)監(jiān)理，并根據(jù)施工規(guī)范要求對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)。

（2）施工前對(duì)施工操作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底。

（3）要求全體施工人員牢固樹立“質(zhì)量第一”的思想意識(shí)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范及施工技術(shù)進(jìn)行施工。

（4）現(xiàn)場(chǎng)施工員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督操作人員按施工步驟施工，做到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化。

（5）每道工序施工完成，經(jīng)項(xiàng)目部質(zhì)檢員檢查合格后，報(bào)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方能進(jìn)入下道工序的施工。

6 安全措施

6.1 安全生產(chǎn)制度管理措施

為保證結(jié)構(gòu)施工過程中的施工安全，必須嚴(yán)控下列內(nèi)容：

（1）配備必要的設(shè)施、設(shè)備和專業(yè)人員，各類特殊工種作業(yè)人員都將持證上崗（架子工），確定控制和檢查的手段及措施。

（2）對(duì)施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，層層落實(shí)到班組和個(gè)人，確保抓好施工班組的安全管理制度，以講評(píng)、教育、交底及檢查為工作重點(diǎn)。

（3）對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查、特殊性的檢查、專業(yè)性的檢查，控制施工現(xiàn)場(chǎng)的不安全行為、不安全狀態(tài)和管理制度上的缺陷，消除施工過程中的事故隱患。

（4）制訂安全記錄的種類和表式、確定收集、整理和填制各種安全活動(dòng)記錄的人員和職責(zé)。

6.2 現(xiàn)場(chǎng)安全管理措施

（1）加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)施的驗(yàn)收（腳手架），嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)施工的各類勞動(dòng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）要建立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組、安全生產(chǎn)監(jiān)督小組、安全檢查小組，實(shí)行“三級(jí)”定期安全檢查制度。

（3）加強(qiáng)對(duì)特殊工種操作者的安全操作合格證的檢查，不符合勞動(dòng)部門要求的，不準(zhǔn)在本工程施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須規(guī)范佩戴安全帽等勞保用品，2 m以上高空作業(yè)要搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)和佩戴安全帶。

（4）做好施工現(xiàn)場(chǎng)各種安全施工宣傳，各種安全警示、警告牌等，根據(jù)不同場(chǎng)合，懸掛到位。

（5）施工現(xiàn)場(chǎng)的材料堆放有明確的位置，明碼標(biāo)牌，并對(duì)每個(gè)堆放點(diǎn)樹立銘牌。本工程將在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置廢料堆放點(diǎn)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的零星材料、廢料能夠規(guī)范地定點(diǎn)堆放。

（6）施工現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)施將按施工組織設(shè)計(jì)平面圖布置。

（7）明確施工區(qū)段的安全通道。對(duì)安全通道作好標(biāo)示工作，并進(jìn)行不定期的檢查，以保證安全通道的實(shí)用性。

7 環(huán)保措施

（1）成立文明施工領(lǐng)導(dǎo)小組，制定文明施工的專項(xiàng)規(guī)章制度，有專人負(fù)責(zé)落實(shí)和貫徹，進(jìn)行監(jiān)督和管理。

（2）施工區(qū)域內(nèi)要設(shè)置警示標(biāo)志及告示牌，現(xiàn)場(chǎng)的材料及工具堆放要整潔有序，材料包裝桶及包裝紙等廢棄物，要及時(shí)進(jìn)行清理，按時(shí)專門用車運(yùn)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門指定的地點(diǎn)棄置，做到工完，料凈，場(chǎng)清。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)場(chǎng)地整潔，道路通暢，排水順暢，機(jī)械設(shè)備、管線布置和維修要認(rèn)真有計(jì)劃地進(jìn)行，并始終體現(xiàn)文明有序。

（4）施工及生活中產(chǎn)生的污水及廢水，應(yīng)集中處理，符合環(huán)保部門規(guī)定要求。

（5）運(yùn)輸和儲(chǔ)存材料時(shí)，采取可靠措施防止材料漏失，污染環(huán)境。廢料集中處理，運(yùn)到指定地點(diǎn)。

（6）針對(duì)混凝土基面的使用環(huán)境，膠的驗(yàn)收調(diào)成相近的灰色，便于協(xié)調(diào)和美觀。

（7）施工過程安排在盾構(gòu)隧道內(nèi)，減少噪聲及粉塵對(duì)環(huán)境的影響。

8 結(jié)語

寧波市軌道交通1號(hào)線一期工程采用聚硫密封膠手孔封堵施工，通過現(xiàn)場(chǎng)施工人員和技術(shù)人員的努力，順利完成手孔封堵施工。施工過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，提出了改進(jìn)建議如下：

（1）由于罩杯有一定的深度且聚硫密封膠凝固時(shí)沒有流動(dòng)性，會(huì)形成空腔影響粘結(jié)強(qiáng)度。建議配膠后粘度低時(shí)立即灌入罩杯中，同時(shí)拍打排氣。

（2）螺栓的安裝尺寸有偏差，形成一邊偏長(zhǎng)，不利于罩杯安裝到位。建議盡量安裝到位，少數(shù)不到位的可增加膠的用量確保和混凝土面的粘結(jié)密封。

（3）進(jìn)一步提高粘結(jié)強(qiáng)度，罩杯可選用ABS等易粘結(jié)材料，但成本會(huì)增加。

［1］ 張?zhí)O.地鐵區(qū)間盾構(gòu)隧道管片防水技術(shù)［J］.中國(guó)建筑防水，2012（12）：23-26.

［2］ 葛執(zhí)禮.聚硫密封膠在隧道防水中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)（增刊），2012（10）：450-452.

［3］ GB/T 13477—2002 建筑密封材料試驗(yàn)方法［S］.