淺談地鐵盾構(gòu)隧道內(nèi)整體道床下滲漏水整治

莫佳琪

【摘? 要】隨著城市軌道交通運營里程的不斷遞增，城市地下工程結(jié)構(gòu)滲漏水問題越來越多，滲漏水不僅影響結(jié)構(gòu)耐久性，而且會造成隧道內(nèi)設備受損，危及行車安全。當前針對車站主體結(jié)構(gòu)、明挖、暗挖及盾構(gòu)區(qū)間整體道床上部的堵漏技術(shù)比較成熟，但是針對明挖、暗挖及盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)整體道床下部堵漏，由于涉及整體道床軌道行車安全，不能采用普通方式輕易開展堵漏。

【Abstract】With the increasing operation mileage of urban rail transit， there are more and more leakage problems in urban underground engineering structure. The leakage water not only affects the durability of structure， but also causes damage to equipment in tunnel and endangers traffic safety. At present， the leakage control technology for the main structure of the station， open cut， subsurface excavation and the upper part of the monolithic track bed in the shield interval is relatively mature， but for the open cut， subsurface excavation and the lower part of the monolithic track bed in the shield interval， due to the safety of the monolithic track bed， the leakage control can not be carried out easily in the ordinary way.

【關(guān)鍵詞】地鐵;盾構(gòu)隧道;整體道床;下部;滲漏水;整治

【Keywords】subway; shield tunnel; monolithic track bed; lower part; leakage water; treatment

【中圖分類號】U45? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）08-0189-02

1 引言

地鐵1號線全部為地下線，整體道床，隧道結(jié)構(gòu)形式有暗挖、明挖和盾構(gòu)隧道，盾構(gòu)隧道占比90%左右，盾構(gòu)隧道漏水涉及盾構(gòu)管片制造、防水材料質(zhì)量及施工狀況等多方面因素，管片接縫為主要滲漏水隱患處，處于整體道床上部的滲漏水點，容易確定位置并制定專項方案開展堵漏，位于整體道床下部的漏水點不易確定，輕易注漿堵漏將會影響整體道床平順性，危及行車安全。為此，本文就蘭州地鐵針對盾構(gòu)隧道內(nèi)整體道床下部滲漏水整治的實際做法，總結(jié)闡述運營線路針對此類滲漏水的整治及施工組織，以供參考。

2 工程概況

區(qū)間風井上行線為YCK10+900.00～YCK12+028.097，長1128.097m。區(qū)間隧道左線右線間距約9m。區(qū)間隧道最大縱坡坡度27‰，隧道埋深為10.4～40.4m，該處埋深約35m左右，最小平面曲線半徑450m。

區(qū)間襯砌環(huán)均為雙面楔形通用環(huán)，襯砌環(huán)由1塊封頂塊（F）、2塊鄰接塊（L1、L2）、3塊標準塊（B1、B2、B3）組成。管片縱向接頭為16處，按22.5°等角度布置。管片外徑6200mm，內(nèi)徑5500mm，厚度350mm，環(huán)寬1.2m;管片縱向連接螺栓數(shù)量16根M30螺栓，環(huán)向連接螺桿數(shù)量12根M30螺栓。

3 工程及水文地質(zhì)

此段風井區(qū)間隧道穿越地層大部分為全端面卵石層，始發(fā)段隧道穿越地層為卵石層和卵石層復合層。此段工程賦存一層地下水，地下水類型為潛水。水位標高為1522.17～1534.10m，水位埋深為3.12～11.65m，該層地下水分布較為連續(xù)，地下水位由北東向南西緩慢降低，主要接受大氣降水、地表水入滲以及黃河水補給，以徑流與地下越流方式排泄?？垢∷粯烁邽?529.50～1541.00m，防滲水為標高為1527.50～1539.00m。

4 漏水點位置及原因分析

4.1 漏水點位置

該漏點在本區(qū)間上行K11+060處（805～806環(huán)），距離中間風井156m。道床兩側(cè)排水溝均有漏水，右側(cè)排水溝漏水較大，出現(xiàn)小型涌水現(xiàn)象;左側(cè)有明水。

4.2 漏水原因分析

因流水口在道床邊，無法確定具體漏水根源，根據(jù)幾次堵漏情況，漏水量大、水壓力大，注漿液發(fā)泡時間長，道床兩邊互通，漿液未及時反應被沖走。注漿效果不明顯。分析其漏水原因有以下幾種：①管片質(zhì)量達不到防水標準，或存在貫通裂縫。②管片止水條粘貼不牢固，使管片與止水條間有間隙。③管片在吊裝、運輸過程中發(fā)生碰撞，將管片止水條撞壞，使止水條達不到止水效果，管片破損開裂。

根據(jù)現(xiàn)場勘查分析，初步判斷漏水口在道床下管片與管片的拼縫處，且靠近道床邊右側(cè)。

4.3 堵漏方案制定

漏水問題初次發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)為道床兩側(cè)排水溝裂縫有明顯漏水情況，水量較大，現(xiàn)場判斷應為結(jié)構(gòu)漏水，但不能明確漏水水源具體位置，隨即進行了四次堵漏，采用聚氨酯環(huán)氧樹脂材料，效果不明顯。

為了更好、更有效地解決漏水問題，經(jīng)討論研究決定改變注漿方案，改用雙漿液注漿堵漏方案，針對隧道出現(xiàn)較大的明流漏水采用注漿的方法進行堵漏，注漿漿液采用水泥漿與水玻璃雙液注漿。水泥采用P.C42.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為1∶1，水玻璃采用35 Be′水玻璃。

水泥、水玻璃雙漿液試驗成果表明，水泥、水玻璃雙漿液的凝結(jié)時間呈以下規(guī)律：①水玻璃模數(shù)較大時，SiO2含量高，凝結(jié)時間短，結(jié)石強度高;水玻璃模數(shù)較小時，SiO2含量低，凝結(jié)時間相對較長，結(jié)石強度較低。②其他條件相同時，隨水泥漿濃度的增加，凝結(jié)時間縮短。③其他條件相同，水玻璃濃度為30°～50°Be′時，水玻璃濃度減小，凝結(jié)時間縮短。④其他條件相同時，水玻璃與水泥的體積比在0.3：1～1：1范圍內(nèi)時，水玻璃用量較少，凝結(jié)時間較短。

水泥漿：水玻璃（體積比）=1：0.3時，凝結(jié)時間較短，為30S左右;水泥漿：水玻璃（體積比）=1：0.5時，凝結(jié)時間稍長，為50S左右。具體操作可根據(jù)實際情況適當調(diào)整。水泥漿與水玻璃比例相同情況下，隨著水灰比的減小，抗壓強度增大。注漿壓力控制在0.6MP范圍內(nèi)，注漿要飽滿。

5 漏水整治

5.1 設備、人員、材料進場

按照既有線運營施工管理和施工時間要求，提前2天利用區(qū)間風井通道將設備、施工材料、設備材料運輸至指定地點，且須對物料及機具進行完整包裝覆蓋，做好沿途設施設備的成品保護。注漿材料主要為水泥和水玻璃，設備主要為注漿機、注漿管、攪拌罐、電纜線等。

堵漏前做好施工人員施工前的技術(shù)、安全等的交底，熟悉施工現(xiàn)場，確保在一定時間內(nèi)順利進行，完成施工任務，同時要做好施工現(xiàn)場的清理工作。

5.2 堵漏計劃及配合

堵漏計劃為6天時間，2天是轉(zhuǎn)運材料時間，2天堵漏時間，2天為堵漏后觀察時間，根據(jù)運營時間和施工請點時間，施工時間在00：00至04：30，由于從車站進入將增加進出隧道路程時間、施工準備時間，縮短實際施工時間，按照“雙施工負責人證”的方式，由一人負責請點/銷點，一人負責現(xiàn)場管理，從中間風井進入現(xiàn)場，減少區(qū)間往返2公里時間，兩人聯(lián)控，保證整治施工有充裕時間。

因注漿過程中，注漿液會隨水流進集水井，運營給排水專業(yè)人員配合打開中間風井集水井泵房，隨時觀察水泵運轉(zhuǎn)情況。

5.3 現(xiàn)場整治

現(xiàn)場堵漏整治施工順序如下：①在漏水口2環(huán)至4環(huán)管片注漿孔處預埋注漿接頭閥，用快速凝水泥封堵空隙，封堵要密實，確保注漿時不漏漿。先從4環(huán)處開始注漿，由遠到近，其他兩個備用;②打開球閥，用長鉆頭打穿注漿孔，待鉆孔有水流出后，快速抽出鉆頭，關(guān)閉球閥;③安裝注漿三通接頭，連接注漿管，開始試壓注漿，邊注漿邊觀察注漿壓力;④注漿施工嚴格按照工藝流程圖;⑤注漿系統(tǒng)采用SHB型柱塞式雙缸雙液灰漿泵，兩個活塞分別注水泥漿和水玻璃或同時注水泥漿。

6 應急預案

6.1 鉆孔時噴水風險的預防與處理

因管片鉆孔引起的噴水，在拔鉆的同時，提前準備好的防噴水桶罩住，同時施工人員及時關(guān)閉球閥。

6.2 管片上浮、道床起拱的風險預防與處理

首先開始進行試壓注漿，嚴格控制注漿壓力和注漿量，提高注漿質(zhì)量，對流水口嚴禁塞堵，保證流水暢通，管片后不會有注漿壓力聚集，對管片道床不會造成起伏或者起拱的影響。漿液有較短的初凝時間與較高的剪切強度;利用注漿在漏水周圍形成環(huán)箍，使隧洞縱向形成間斷的止水隔離帶，以減緩、制約管片上浮，并加強隧道的監(jiān)測頻率。

6.3 加強監(jiān)控測量

在施工期間必須時刻保持對管片上浮及道床的監(jiān)控測量，安排結(jié)構(gòu)監(jiān)測單位對施工范圍進行實時監(jiān)控，保證注漿期間管片不能上浮及道床正常，不影響次日地鐵正常運營，注漿完成后連續(xù)觀察，保證注漿效果，漏水完全封堵。

6.4 加強排水溝及集水井觀察

注漿期間注漿液會隨流水井、排水溝流到沉沙井、集水井，會造成堵塞，隨時觀察水泵運轉(zhuǎn)情況，在排水溝及泵房入口處各派專人觀察漿液隨流水溢出情況，一旦有漿液終結(jié)在排水溝中立刻清理，裝入編織袋，帶出隧道。

7 結(jié)語

通過以上制定的整治方法和機制，在預計的施工計劃周期內(nèi)，圓滿完成了整治工作，通過持續(xù)一年的觀察，此漏水點再未出現(xiàn)漏水情況，同時結(jié)構(gòu)變形和整體道床軌道未發(fā)生變化，很好地保證了既有線行車安全。地鐵隧道結(jié)構(gòu)的防水，必須采取“以防為主、標本兼治”的原則，在施工階段控制管片拼裝及防水施工質(zhì)量，不能只求短期效應，建設移交前完成全線滲漏水整治，才能體現(xiàn)“地鐵建設為運營的理念”。以上建議，僅供參考，如有不當敬請諒解。

【參考文獻】

【1】GB50157.地鐵設計規(guī)范[S].

【2】GB50299.地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范[S].

【3】GB50108.地下工程防水技術(shù)規(guī)范[S].