管片防水方案.docx

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管片防水方案

天津地铁二号线十标

盾构区间管片防水施工方案

编制：

复核：

审批：

中铁三局集团有限公司

快速路配套工程卫国道段第十合同段项目经理部

2007年月日

一、编制依据1

二、工程概况1

三、防水原则、防水重点、防水要求1

四、主要防水措施2

五、防水施工及主要保证技术措施7

六、施工管理保证措施11

七、安全保证措施12

一、编制依据

1、天津地铁二号线十标红－靖、靖－翠盾构区间管片防水施工图纸；

2、天津地铁二号线十标土建施工合同文件；

3、现行的施工规范；

4、现场施工条件。

二、工程概况

天津地铁二期工程（2号线）第十合同段盾构区间位于天津市河东区华昌大街北侧。

区间隧道工程包括红星路站～靖江路站盾构区间、靖江路站～翠阜新村站盾构区间的盾构掘进及支护工程。

区间位于天津市东西交通主干道卫国道北侧，同时下穿天津市中环红星路主干线以及靖江路，地面交通繁忙，地下管线管道众多。

沿线分布有人防工程和柏丽花园、祈和新园、益寿里、仁爱医院等既有建筑物，对施工场地的安排和施工方案的选择都有较大的影响。

红—靖区间过中环红星路时还要下穿顺驰立交桥。

盾构区间隧道以衬砌管片自防水为主，并在每环管片接缝及螺栓孔处采用弹性橡胶密封垫及遇水膨胀橡胶密封圈加强这些部位的防水能力。

同时，在管片上预留嵌缝槽，管片拼装成形后采用密封胶或微膨胀水泥进行嵌缝处理，从而增加一道防水屏障。

盾构隧道与车站及联络通道接口处防水以设置遇水膨胀橡胶为主，并将车站及联络通道的防水卷材通过过渡材料与管片粘接形成密封防水层。

三、防水原则、防水重点、防水要求

1、防水原则

衬砌防水设计遵循“以防为主，刚柔相济，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则。

采用高精度钢模制作高精度管片，以管片结构自防水为根本，管片接缝防水为重点，区间隧道与工作井、联络通道接头防水为重点，确保区间隧道整体防水。

在采用高精度钢筋砼管片的前提下，采取膨胀密封和弹性密封相结合，设计制作特定构造形式，膨胀力大、耐久性好、在长期压缩下应力松弛小的、优良性能的复合材质的框形橡胶圈，满足衬砌接缝长期防水要求。

2、防水重点

以衬砌混凝土自身防水、衬砌结构接缝防水、隧道与车站、旁通道接头防水为重点。

3、防水要求

①管片混凝土抗渗等级为S10。

②管片裂缝不大于0.2mm。

③盾构区间隧道防水等级为二级，隧道顶部不允许有滴漏，结构表面可有少量湿渍，隧道漏水量不超过0.1升/平方米/天，同时总湿渍总面积不应大于总防水面积的6/1000，任意100m2隧道内表面的湿渍不超过4处，单一湿渍的最大面积不大于0.2m2，衬砌接头不允许漏泥砂和滴漏，拱底部分在嵌缝作业后不允许有渗水。

四、主要防水措施

衬砌主要防水措施有：

管片混凝土结构自防水；管片接缝防水（包括密封垫防水、嵌缝防水、节点防水）；管片外防水。

1、衬砌混凝土管片结构自防水

管片选用强度等级≥42.5MPa的PⅠ或PⅡ型水泥，限制胶凝材料用量、混凝土中含碱量、水胶比等并选用级配合格、粒形良好的洁净骨料及其他优质材料为原料配制成的以耐久性为主的C50高性能混凝土，其抗渗等级S10。

管片的抗渗和检漏标准：

在0.8MPa水压力作用下，恒压3小时，渗透深度小于5cm。

管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容主要有：

砼的抗渗强度报告、管片检漏试验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。

管片的外观检查除一般要求内实外光外，尤其是检查嵌缝条槽口处砼的外观：

有否气孔及小蜂窝现象。

2、管片接缝防水及螺栓孔防水

（1）管片接缝防水

为了满足接缝防水要求，在管片接缝处设置了弹性密封垫和嵌缝两道防水措施，并以弹性密封垫为主要防水措施。

1弹性密封垫防水

弹性密封垫由三元乙丙橡胶挤出硫化而成且在其顶面嵌入水膨胀橡胶，下部开有多个孔槽，可改善应力一应变特性，使接缝张开一定范围时，密封垫接触面的压应力变化较小，在满足水密要求的前提下减小应力。

适用范围：

管片环缝、纵缝

施工时间：

混凝土管片运输至施工现场后至下井前

施工准备：

沟槽内粘贴面浮灰、油污清除干净、干燥、坚实、平整，材料进场并报验。

施工工序：

将粘结剂均匀涂刷在混凝土密封垫沟槽处并涂满；

约15分钟不粘手后将密封垫粘贴于沟槽内，然后用木棰敲击，以提高粘性，封顶块两侧在密封垫上涂一层水性润滑剂，以减少封顶块插入时弹性密封垫摩阻力；

为加强弹性密封垫角部防水，在密封垫外角部覆贴自粘性橡胶薄板，它由未硫化丁基橡胶薄片构成，厚1.5mm，宽50mm，长75mm×2。

粘贴时，仅覆盖部分弹性密封垫表面（不遮盖遇水膨胀橡胶表面）。

其剪切粘接强度大于或等于0.06MPa。

变形缝位置密封垫表面贴3mm厚遇水膨胀橡胶。

曲线地段推进或纠正蛇行需要加设楔形垫板时，其厚度与密封垫板相匹配，保证接缝防水。

弹性橡胶密封垫在错位10mm，环、纵缝张开6mm（其中包括密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期接缝变化）时，要求能长期抗0.6MPa水压，长期不渗漏。

拱底部分弹性橡胶密封垫遇水膨胀橡胶表面涂缓膨胀剂。

②嵌缝防水

嵌缝防水是对密封垫防水的补充措施，即在管片环缝和纵缝中沿管片内侧设置的嵌缝槽内，采用嵌缝止水材料填封密实而达到防水目的的一种接缝防水方法。

嵌缝范围：

盾构进出洞及邻近联络通道25环作环纵缝整环嵌缝，其余嵌缝范围：

拱底90°及拱顶环缝嵌缝范围45°。

嵌缝施工条件：

嵌缝施工必须在盾构千斤顶影响范围外进行，同时根据盾构施工方法，隧道稳定性监测确定嵌缝作业开始的时间。

作业步骤：

a清理嵌缝槽内面

b涂刷界面处理剂于嵌缝槽壁

c嵌缝

嵌缝材料：

衬砌变形缝环缝用高模量聚氨酯密封胶做全环嵌填，漏点处用快硬水泥封缝埋管引水，其它处直接用嵌缝材料密封。

施工准备：

嵌缝部位如有渗漏先进行堵漏。

嵌缝槽槽口有严重缺陷应进行修补

对嵌缝槽内积水及残存污物进行清理，必要时用喷灯烘干，不能在渗水情况下作业。

施工工序：

涂刷界面剂

铺贴PE薄膜或PE海绵条

联络通道处钢管片与混凝土管片环缝整环嵌缝的做法与变形嵌缝做法相同。

（2）螺栓孔及吊装孔（注浆孔）的防水

①螺栓孔防水

采用遇水膨胀橡胶密封圈作为螺栓孔密封圈，利用压密和膨胀双重作用加强防水，而且材料到期可以更换。

做到螺孔处不出现渗漏、点漏、线漏现象。

②吊装孔（注浆孔）防水

用水膨胀橡胶止水圈，加强注浆孔与管片混凝土间密封防水。

3主要材料

单组份氯丁-酚醛胶结剂、螺孔密封圈遇水膨胀橡胶、氯丁橡胶、缓膨胀剂。

4）盾构隧道与盾构工作井接头防水

盾构隧道与盾构工作井接头防水：

对进出洞门进行处理，制作井口接头，使隧道与车站端墙密贴，稳固连接。

洞门接头构造为圆形钢筋砼保护圈。

（1）施工工艺及技术措施

①施工步骤

A壁后注浆近洞口1～3环内，从衬砌压浆孔进行壁后注浆。

B负环拆除

盾构机试掘进结束后，负环拆除。

C焊接锚筋及定位钢筋。

D用303单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘贴并弯折定位钢筋，协同固定2圈遇水膨胀橡胶止水条，并外涂缓膨剂。

E立模、洞口砼浇筑。

五、防水施工及主要保证技术措施

1、管片防水质量

⑴管片结构混凝土的抗渗等级为1.0MPa，混凝土采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料，选择合理的拌和物配合比参数，配制以抗裂、耐久为重点的高性能混凝土。

每10环管片做一组圆柱体的抗渗试验。

⑵钢筋混凝土管片每生产一环应抽查一块进行单块检漏试验，将管片吊放在检漏台上就位后，在管片内弧面铺上橡皮，上好夹具，先用手动扳手初步拧紧螺帽，再用气动扳手由中间向两端对称拧紧螺帽，气动分二次拧紧螺帽，第一次拧紧60%，第二次拧足，使管片和检漏台上的橡胶接缝处在整个试验阶段密贴不渗水。

接通水泵电机电源，打开排汽阀门，排出管片与检漏台之间的空气，直到水溢出排气管，然后关紧排汽阀门。

调定溢流阀工作压力，在0.2MPa时恒压5分钟，升压至0.4MPa时恒压20分钟，升压至0.6MPa时恒压35分钟，升压至0.8MPa时恒压2小时。

同时仔细检查管片渗漏情况，做好原始记录。

2、管片接缝防水施工

⑴弹性密封垫施工

①弹性密封垫粘贴前用钢丝刷将密封凹槽的浮灰、油污清理干净并烘干，用单组份氯丁-酚醛胶粘剂将管片凹槽及弹性密封垫分别刷一遍，等到不粘手时粘贴，并用橡皮锤敲紧，保证弹性密封垫粘贴牢靠。

管片潮湿时,通过强制干燥后进行粘贴。

②施工期间遇到下雨天或者隧道底部积水，操作不当会使遇水膨胀止水带和螺栓垫圈在拼装前遇水预膨胀或变形，影响止水效果，故在粘贴止水条的地方做好防雨措施，搭设活动防雨棚、覆盖塑料薄膜或在止水带表面涂缓膨剂。

隧道底部如有积水，及时进行清除。

为适应施工条件，拱底块管片的密封垫露于沟槽外的表面涂刷缓膨胀剂三度。

③角部加贴的自粘性橡胶薄片厚度长度符合设计要求，以免影响止水带的防水效果。

④封顶块插入间隙偏小，摩阻力大，密封垫容易延伸拉长，角部易形成“疙瘩”，影响压密，在拼装前涂水性润滑剂，粘度300cps，以减少封顶块插入时的摩阻力。

⑤弹性密封垫由厂家定制，每批弹性密封垫有质量合格证，其属性、质量、类别、型号、供应或加工来源在得到监理工程师的批准后使用。

⑵螺孔密封防水

螺栓与螺栓孔之间的装配间隙是渗水的重要通道，所采取的防水措施就是用密封圈（水膨胀橡胶）垫在螺栓和螺孔口之间，在拧紧螺栓时，密封圈受挤压变形充填在螺栓与孔壁之间，达到止水效果。

由于螺栓垫圈会产生蠕变而松弛，为了提高止水效果，对螺栓进行二次拧紧。

经过以上防水处理，大多数的螺栓孔可达到完全止水。

若有少数发现漏水，一般情况下只要紧固螺母即可止水。

但在隧道曲线推进段，螺栓插入螺孔时常出现不规则的偏斜，紧固后防水垫圈局部受压，易出现渗漏水。

在此情况下，使用塑料杯型罩，将弹性嵌缝材料束紧到螺母部位，用专用夹具挤紧，待材料硬化之后，再拆除夹具。

盾构完成后，及时采用微膨胀水泥封堵螺栓孔。

3、嵌缝及手孔填充防水施工

⑴嵌缝防水处理

嵌缝作业在衬砌变形稳定后，在无千斤顶推力影响的范围内进行，一般在推进80～100环以后进行。

嵌缝前将嵌缝槽内的油、锈、水清除干净，必要时用喷灯烘干，在干燥状态下进行嵌缝材料的施工。

局部漏水处先止水后施工。

施工步聚如下：

①清缝，刷去缝内泥沙杂物，用清水冲洗干净，烘干。

②涂刷界面剂YJ-302（双组份），将界面剂以甲组∶乙组∶水泥=1∶3∶4的配合比倒入容器拌匀，每次的搅拌量在2小时内用完。

③嵌入聚合物水泥或聚硫密封胶（变形缝嵌缝）。

④聚合物水泥或聚硫密封胶（变形缝嵌缝）嵌好后，表面要求平整。

⑤铺贴PE薄膜或PE海绵条。

⑵拼装螺栓外露部分的防腐处理

螺栓、螺帽、垫圈等材料在运输中将采取有效保护措施，如用柔性材料包装，轻拿轻放，防止镀锌层受损

上部180°范围内的外露螺栓、螺帽、垫圈因已作过镀锌处理作一般密封防腐处理。

其工艺及技术要求为：

①清除锈渣及浮漆。

②涂刷水性防锈漆。

③用快凝水泥严密封头，并套上塑料保护罩。

④封头及塑料保护罩垂直孔口壁面，螺帽、垫圈不得外露。

⑤塑料保护罩上适当钻孔，以利于水泥咬合，防止脱落。

⑶手孔充填处理

①隧道下半断面的手孔，用掺有微膨胀剂的细石混凝土充填，表面平整光滑。

②对衬砌螺栓,其它金属连接件和外露件作锌基铬酸盐涂层处理。

③充填细石混凝土前，用前述配比好的界面处理剂YJ-302涂刷。

④充填细石混凝土时留少许高度不填平，以便用水泥浆抹平，使其平整美观。

⑤邻接块上凡有隧道照明用灯座支架的手孔也全部充填（整个工程结束前将拆除灯座，并割断支架，充填细石混凝土时将支架残余部分全部封闭）。

施工时注重周围电路的绝缘，加强安全绝缘措施。

六、施工管理保证措施

1、人员组织与安排

投入本工程的主要管理人员及施工人员，大部分参加过广州地铁一号线、广州地铁二号线及天津地铁一号线等的施工建设，具有丰富的地铁施工经验及管理经验，为保证天津地铁2号线十标段盾构区间工程的建设质量，我公司还将抽调集团公司科技开发部、施工技术部的专家到现场参与技术管理和指导工作。

基层施工人员配备熟练的技术工人，选择有丰富施工经验及一定管理组织才能的人员担任施工员及班组长。

2、物资设备管理措施

⑴按工程进度编制物资与设备需求量计划表，力求准确、可靠。

⑶所有进场设备在施工期内保持良好状态，并按有关规范要求进行标识。

3、施工技术保证措施

⑴详细审核施工图纸，发现问题及时与监理工程师、设计人员联系，尽快处理解决。

⑵严格技术交底制度

①工程开工前，项目经理部技术部门根据设计文件、图纸编制“分项工程作业指导书”，向施工管理人员进行工程内容交底。

②施工阶段由经理部技术人员对分项、分部、单位工程进行工程结构、工艺标准、技术标准及安全措施的交底。

（3）对各有关工序的作业人员，定期进行技术、质量培训，并进行考核，合格后方可上岗。

（4）施工过程中不断地进行施工方案优化工作，以求得施工方案的先进、科学和成熟。

（5）推行施工技术的信息化管理，即施工进度计划网络、资源管理、工况变化、设计变更、施工监测等全部进入计算机系统，采用先进的管理软件，对施工全过程进行控制，实现“一次调整，全盘优化”的目标。

七、安全保证措施

1、坚持“安全第一、预防为主”的方针并制定可靠的规则、办法，切实予以执行。

严格遵守国家、天津市颁发的有关安全生产的规定。

2、建立、健全安全管理制度和保证体系。

经理部选配精通业务、事业心强的同志担任安全监督,工班设安全员,责任到人,挂牌作业,发现工地不安全隐患及时解决,并制止不符合安全规范的各种操作。

3、对所有参战人员进行安全教育培训考核。

4、对技术复杂专题方案编制有安全技术的施工组织设计，对复杂工程编制专项安全技术措施，并严格审核批准手续、程序。

5、严格按照安全技术交底的规定进行作业，由项目经理部安质员监督检查。