盾構(gòu)隧道管片破損修復(fù)及滲水堵漏處理

程義政

摘要：結(jié)合目前珠三角地區(qū)，部分盾構(gòu)施工單位不同程度的出現(xiàn)成型隧道管片破損、管片滲漏水等問(wèn)題，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)先行以及實(shí)際處理效果，總結(jié)出主要采用環(huán)氧樹(shù)脂等材料進(jìn)行破損管片修復(fù)及滲水堵漏。確保成型隧道整體美觀性、管片結(jié)構(gòu)整體性以及運(yùn)營(yíng)后隧道安全。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu);破損管片修復(fù);滲水堵漏;措施;環(huán)氧樹(shù)脂;隧道安全

1工程概述

東莞至惠州城際軌道交通項(xiàng)目盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)單洞斷面，盾構(gòu)管片外徑8500mm，內(nèi)徑7700mm。某標(biāo)段盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，已成型的658環(huán)（1060米）隧道中局部出現(xiàn)不同程度的管片破損以及環(huán)縫、縱縫、注漿孔、裂縫等滲漏水現(xiàn)象，通過(guò)試驗(yàn)成果，總結(jié)出具體施作方法，處理效果較好，滿足驗(yàn)收合格條件。

2管片破損處理

2.1破損管片的修補(bǔ)方法

修復(fù)前根據(jù)破損程度采取不同的修復(fù)方法：

（1）管片破損面深度h≤30mm時(shí)，直接采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。

（2）管片破損面深度h>30mm時(shí)，采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)，并采用膨脹螺栓固定鋼絲網(wǎng)的形式進(jìn)行固定，防止脫落。

2.2修補(bǔ)前準(zhǔn)備工作

（1）修補(bǔ)工作前需作好計(jì)劃安排，修補(bǔ)過(guò)程中作好記錄。記錄的內(nèi)容包括環(huán)號(hào)、管片號(hào)、損壞部位、詳細(xì)的破損情況描述、破損部位的長(zhǎng)、寬、深度尺寸等。

（2）修補(bǔ)工具：攪拌桶、刮刀、抹子、鏟子、毛刷、鋼絲刷、電錘等。

（3）修補(bǔ)材料：水泥、砂、環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)劑。

修復(fù)材料中水泥采用高標(biāo)號(hào)的水泥和添加環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)劑，環(huán)氧樹(shù)脂的高粘結(jié)性適用于制作粘結(jié)劑。

水泥：普通硅酸鹽水泥52.5號(hào)、速凝型水泥、白水泥。

砂：特細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)Mx=1.5-0.7，不允許夾雜顆粒物質(zhì)。

化學(xué)材料：環(huán)氧灌漿材料。

2.3修補(bǔ)施工措施

2.3.1修補(bǔ)材料調(diào)配

環(huán)氧樹(shù)脂砂漿（修補(bǔ)管片崩、缺角等）：堵漏環(huán)氧灌漿材料：固化劑：52.5R水泥：特細(xì)砂=1：0.1：1：2（單位：g）;該環(huán)氧類型的砂漿抗壓強(qiáng)度大于80MPa，抗拉強(qiáng)度大于20MPa，粘接強(qiáng)度大于4MPa。配制時(shí)，砂經(jīng)炒干調(diào)配，操作中保持通風(fēng)良好，調(diào)配好的砂漿在30分鐘內(nèi)使用完成。

2.3.2修補(bǔ)工藝

（1）清理基面：將破損管片的破碎混凝土松散部分鑿除，將淤泥，粉塵等附著物清理干凈。

（2）基面濕潤(rùn)：修補(bǔ)前先將修補(bǔ)基面噴水濕潤(rùn)。

（3）按破損深度處理破損部位

h≤30mm部位：直接將攪拌后的環(huán)氧樹(shù)脂砂漿涂抹于接合面，用灰匙、平鏜初修飾成型。

h>30mm部位：鋼筋外露的管片，先用酒精清洗鋼筋后加焊φ8mm的鋼筋網(wǎng)（5cm*5cm）進(jìn)行修補(bǔ)，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度≥2cm。鋼筋未外露時(shí)，打設(shè)膨脹螺栓外掛φ8mm的鋼筋網(wǎng)（5cm*5cm）進(jìn)行修補(bǔ)，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度≥2cm，膨脹螺栓不得外露于修補(bǔ)面。

（4）修補(bǔ)：水泥砂漿分層進(jìn)行修補(bǔ)，分層施工厚度應(yīng)控制在2cm左右，5分鐘后檢查混凝土結(jié)合情況。等環(huán)氧砂漿初凝后，應(yīng)用環(huán)氧漿液進(jìn)行收面。

（5）修補(bǔ)完成后進(jìn)行粗打磨，并調(diào)制白水泥漿涂抹，保證與管片外觀一致。

（6）修補(bǔ)位置初凝后，將修補(bǔ)的部位加水潤(rùn)濕進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止修補(bǔ)層失水過(guò)陜而導(dǎo)致干縮裂紋，或強(qiáng)度降低達(dá)不到修補(bǔ)要求等問(wèn)題。

（7）待修補(bǔ)部位具有一定強(qiáng)度后，再用砂紙或打磨石對(duì)其表面進(jìn)行打磨處理并清理干凈，以保證修補(bǔ)效果。

（8）修補(bǔ)達(dá)到的效果應(yīng)為：新舊混凝土緊密結(jié)合，強(qiáng)度達(dá)到要求，顏色一致，表面無(wú)裂紋無(wú)凹凸，平整光滑，用灰匙柄重敲擊該部位無(wú)脫落、無(wú)剝離、無(wú)裂紋產(chǎn)生。

3管片滲漏水處理

3.1管片滲漏的主要表現(xiàn)形式

（1）拼接縫滲漏;（2）螺栓孔位置滲漏;（3）注漿孔部位滲漏;（4）管片裂縫滲漏;（5）管片崩邊及掉角處的滲漏;（6）管片蜂窩麻面點(diǎn)滲漏。

3.2防水堵漏施工方法

3.2.1縫類滲水堵漏方法

（1）用鋼絲刷清出環(huán)縫及縱縫縫隙內(nèi)的浮泥、泥垢。

（2）查清滲漏的部位，在滲漏部位兩端鉆終止孔，孔徑0.6cm，孔深至管片密封墊位置。

（3）壓入環(huán)氧樹(shù)脂，封兩端鉆終止孔，終止孔外部采用速凝水泥外封。

（4）對(duì)拼縫按20cm的距離布注漿孔，并插入φ8mm的鋁管，鋁管埋人深度20cm，采用早強(qiáng)水泥封縫嵌縫埋管。

（5）注入改性環(huán)氧化學(xué)灌漿液，依次注漿，注漿壓力0.2-0.5MPa，達(dá)到壓力后閉管待凝。

（6）閉管待凝8-12小時(shí)后進(jìn)行檢查孔口管，如孔口管不飽滿時(shí)，進(jìn)行二次或多次重復(fù)注漿，以確保注漿質(zhì)量。

（7）待凝結(jié)后拆除鋁管做縫面修飾處理，以確保管片結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和外觀要求。

3.2.2孔類滲水堵漏方法

（1）卸松螺栓孔的螺帽。

（2）清除螺栓孔中的浮泥、泥垢、銹跡。

（3）在相應(yīng)的拼縫對(duì)應(yīng)螺栓兩邊，鉆終止孔，孔徑12mm，孔深到管片密封墊。

（4）采用改性環(huán)氧化學(xué)灌漿液進(jìn)行注漿，注漿壓力0.2～0.4MPa。

（5）待凝8～12小時(shí)后進(jìn)行檢查孔口注漿管，不飽滿的進(jìn)行二次或多次注漿，至注漿管漿液飽滿。

（6）待凝5-7天后拆管，清除嵌填凸出的封閉水泥，安裝螺栓帽，更換膠圈。

（7）對(duì)螺栓孔位置的管片進(jìn)行修復(fù)，以確保管片結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和外觀要求。

3.2.3管片崩塊、掉角處滲水堵漏方法

（1）清除崩塊和松動(dòng)的混凝土碎屑，查找滲漏位置并進(jìn)行鉆孔;

（2）鉆孔后埋入φ8mm鋁管，鋁管埋入深度20cm，采用速凝水泥封孔埋管;

（3）采用改性環(huán)氧灌漿液進(jìn)行注漿，注漿壓力0.4-0.5MPa，達(dá)到壓力后閉管待凝;

（4）待凝8-12小時(shí)后進(jìn)行檢查孔口注漿管，不飽滿的進(jìn)行二次或多次注漿，直到注漿管漿液飽滿;

（5）待凝3-7天后拆管，清除嵌填凸出的封閉水泥，按破損修復(fù)方案對(duì)基面進(jìn)行處理，以確保管片外觀符合要求。

4結(jié)論與討論

在本工程中，通過(guò)對(duì)材料、配比、修復(fù)及堵漏的工藝方法等的不斷摸索研究，經(jīng)歷數(shù)月時(shí)間，前后試驗(yàn)對(duì)比，總結(jié)出一定的施作經(jīng)驗(yàn)，最終外觀修復(fù)及堵漏效果較好。但研究中的方法終究是出現(xiàn)缺陷后的處理措施，在后續(xù)盾構(gòu)施工過(guò)程中，應(yīng)將重點(diǎn)放在預(yù)防出現(xiàn)該類缺陷的技術(shù)措施及管理措施上，文中提到的各類原因分析應(yīng)以質(zhì)量管控制度的形式，重點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)控制管理。