無溶劑環(huán)氧灌漿材料在地鐵建設(shè)中的應(yīng)用

【摘 要】通過對上海打浦路隧道盾構(gòu)補強工程、南京地鐵二號線某區(qū)間右線隧道管片鋼環(huán)加固工程的施工實踐，無溶劑環(huán)氧灌漿材料對地鐵盾構(gòu)管片修補工程的盾構(gòu)管片襯砌裂縫、盾構(gòu)管片裂縫滲漏、盾構(gòu)管片錯臺、盾構(gòu)管片混凝土破裂等缺陷的處理是可行的，經(jīng)處理后達到預(yù)期設(shè)計要求。

【關(guān)鍵詞】無溶劑環(huán)氧灌漿材料；地鐵隧道；盾構(gòu)管片

前言

隨著全國地鐵事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在地鐵的建造過程中，因為諸多原因易出現(xiàn)盾構(gòu)管片襯砌裂縫、盾構(gòu)管片裂縫滲漏、盾構(gòu)管片錯臺、盾構(gòu)管片混凝土破裂等缺陷，針對這些缺陷，一般采用的是對存在破損區(qū)域、存在錯臺、銹跡的環(huán)縫、縱縫張開破損的部位進行環(huán)氧嵌縫、碳纖維鋪設(shè)、聚氨酯堵漏、管片接縫、壁后注漿等一系列處理措施。在這一系列的處理措施中，管片接縫、壁后注漿這一部分，通常采用無溶劑環(huán)氧灌漿材料來進行補強、加固灌漿處理。

本文通過對上海打浦路隧道盾構(gòu)補強工程、南京地鐵二號線某區(qū)間右線隧道管片鋼環(huán)加固工程的施工實踐，有效證明了采用無溶劑環(huán)氧灌漿材料對上述的缺陷處理是行之有效的。

1 材料比選

現(xiàn)在國內(nèi)通常采用的無溶劑環(huán)氧灌漿材料有國產(chǎn)和進口兩類，相對而言，進口的無溶劑環(huán)氧灌漿材料性能指標(biāo)高、污染性小、材料穩(wěn)定性好，但是國外的無溶劑環(huán)氧灌漿材料價格相當(dāng)昂貴，供貨不及時，特別是需要大量供貨的時候，由于貨運問題，供貨有制約；國產(chǎn)的無溶劑環(huán)氧灌漿材料雖然部分性能指標(biāo)比國外產(chǎn)品略低，但所有的性能指標(biāo)符合“JC/T 1041-2007混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準”中的N型材料的指標(biāo)，相對價格比較低，性能穩(wěn)定，供貨及時，不會出現(xiàn)因為貨運問題而制約了供貨的情況。因此上海打浦路隧道盾構(gòu)補強工程、南京地鐵二號線某區(qū)間右線隧道管片鋼環(huán)加固工程最終選擇的是杭州某公司生產(chǎn)的HK-WG-21無溶劑環(huán)氧灌漿材料來進行施工。

2 施工流程

施工前準備→確定注漿部位→埋設(shè)灌漿管→止封→檢查、止封漏氣點→配漿→灌漿→修整灌漿處

3 工程實例

3.1 上海打浦路隧道修補工程

上海打浦路隧道籌建始于 1965 年，全長2720米，1971年建成通車，是全國首條越江隧道，穿越了整個黃浦江。打浦路隧道為Φ 10.2m 網(wǎng)格擠壓盾構(gòu)，在黃浦江底掘進貫通 1322m。2009年，對上海打浦路隧道進行修繕處理。

盾構(gòu)法隧道總體的施工，特別是襯砌質(zhì)量、圓環(huán)拼裝、隧道掘進，各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量都會影響防水效果。管片接縫、壁后注漿已經(jīng)被看作與襯砌自身防水、襯砌接縫防水相提并論的防水措施，防水抗?jié)B的注漿材料配之充分而完善的注入，可以在襯砌接縫、襯砌環(huán)外沿四周，構(gòu)成防滲的固結(jié)層。在打浦路隧道修繕施工中，選用的注漿材料是無溶劑環(huán)氧灌漿材料。

打浦路隧道修補工程以滿足隧道結(jié)構(gòu)防水等級為目標(biāo)，采取突出重點、堵排結(jié)合、區(qū)別對待的治理措施。治理后，隧道結(jié)構(gòu)防水等級為二級，不漏水（拱頂不滴水，拱底不漏泥水），結(jié)構(gòu)表面總濕面積不大于總防水面積的2/1000，隧道任意100m2防水面積上的濕漬不超過3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2 m2，隧道平均滲漏量應(yīng)＜0.05L/ m2·d。主要處理方法如下：

3.1.1 混凝土管片環(huán)、縱縫、螺栓孔滲漏灌漿加固處理；

（1）對于圓隧道管片接縫，騎縫鉆孔埋設(shè)單向止逆壓環(huán)式注漿嘴（鉆孔深度≥18cm），再進行注漿處理；對于螺孔，直接鉆孔至螺栓孔內(nèi)，埋設(shè)單向止逆壓環(huán)式注漿嘴或金屬管，再進行注漿處理。

（2）注漿材料為無溶劑親水性環(huán)氧灌漿材。

（3）使用單向止水逆壓環(huán)式注漿嘴時，注漿壓力為2-5MPa，使用金屬管注漿時，注漿壓力為0.3-2MPa。

（4）使用快硬水泥等材料封縫。如果注漿壓力較大，可以將快硬水泥等封縫材料加厚。

（5）鉆孔間距為30cm左右，在靠環(huán)縱縫出水點近的十字接頭處為起始孔。

3.1.2 混凝土管片微小裂縫滲漏灌漿加固處理；

混凝土管片的微小裂縫可以產(chǎn)生滲漏，甚至影響結(jié)構(gòu)的耐久性，采用低壓灌注環(huán)氧樹脂的方式來進行處理。

3.1.3 管片落差、破損部位的處理；

對于管片落差、破損部位，采用環(huán)氧膠泥進行填充、修補，保持表面平整。

3.1.4 手孔封堵。

管片處的手孔進行封堵，先用混凝土界面劑對表面處理后再以具有微膨脹性能、快凝（初凝時間5≤min）、超早強水泥充填密實。

整個工程使用了HK-WG-21無溶劑環(huán)氧灌漿材料10噸，經(jīng)檢測，各項指標(biāo)均達到了隧道結(jié)構(gòu)防水二級的要求，同時起到了加固的作用，令業(yè)主非常滿意。

3.2 南京地鐵二號線某區(qū)間右線隧道管片修補工程

南京地鐵二號線某區(qū)間右線隧道共1060環(huán)，每環(huán)管片寬度1.2m，總長1272m。2009年5月27日發(fā)生透水險情，隧道的整體發(fā)生沉降。 經(jīng)過一系列的搶救、加撐措施后，隧道沉降穩(wěn)定，右線隧道1040環(huán)~1060環(huán)遭受了一定程度的損壞。管片的主要受損情況包括：角度混凝土脫落、混凝土裂縫、管片錯臺、管片變形情況、縱縫張開、管片滲水現(xiàn)象。

經(jīng)設(shè)計考慮，在對存在破損區(qū)域管片環(huán)縫存在錯臺、銹跡的環(huán)縫、縱縫張開的部位進行環(huán)氧嵌縫，碳纖維鋪設(shè)、聚氨酯堵漏、管片壁后注漿等一系列措施施工完成后進行后續(xù)鋼環(huán)加固，鋼環(huán)壁后與盾構(gòu)管片的空腔區(qū)域，采用無溶劑環(huán)氧灌漿材料進行灌漿加固處理。最終，對該區(qū)間隧道1040-1060環(huán)盾構(gòu)管片進行了鋼環(huán)加固、填充環(huán)氧的加固施工，施工總計灌注HK-WG-21無溶劑環(huán)氧灌漿材料8噸，起到了填充、加固的作用，施工后各項指標(biāo)均符合設(shè)計要求。

4 結(jié)束語

針對以上所述的，采用國產(chǎn)的HK-WG- 1無溶劑環(huán)氧灌漿材料對打浦路隧道修補工程、南京某區(qū)間盾構(gòu)管片修補工程的盾構(gòu)管片襯砌裂縫、盾構(gòu)管片裂縫滲漏、盾構(gòu)管片錯臺、盾構(gòu)管片混凝土破裂等缺陷進行處理，材料性能達到了設(shè)計的要求，解決了國外材料價格高、供貨不及時的問題，由此可見，國產(chǎn)的無溶劑環(huán)氧灌漿材料在地鐵建設(shè)中，處理相應(yīng)的缺陷，非常值得推廣的。