暗挖地鐵區間隧道滲漏水處治施工技術

摘 要：地鐵工程大多處于地下水位附近，因此做好地鐵防水顯得尤為重要。文章以平～回區間隧道為背景，在詳細調查研究該暗挖隧道滲漏水現狀和特點的基礎上，分析了該隧道滲漏水原因，從暗挖區間水泥單液灌漿、結構裂縫、施工縫、蜂窩漏水部位化學灌漿堵漏、變形縫部位化學灌漿堵漏等方面提出詳細的滲漏水處治施工措施，所提出的技術對策和措施對類似工程防水有參考價值。

關鍵詞：地鐵；滲漏水治理；水施工；隧道；化學灌漿

1 工程概況

平～回龍區間隧道采用礦山法施工。場地范圍地下水為2層地下水，第一層為地下潛水，主要接受大氣降水入滲及地下水側向徑流等方式補給，以地下水側向徑流及蒸發為主要排泄方式，水位埋深6～12米。第二層為層間水～承壓水，主要補給方式為地下徑流，主要排泄方式為側向徑流及人工開采，埋深25～35米。施工過程中發現該區間隧道存在滲漏現象，滲漏部位主要為仰拱水平施工縫處和個別拱墻存在漏點。

2 隧道滲漏水處治施工

該隧道滲漏水處治施工堅持自防與防水材料防水相結合，以主體結構自防水為主，注重防水細部處理，嚴格按設計及施工規范施工，認真仔細的查找漏水點、漏水源，分析原因，制定有效措施。該隧道滲漏水原因主要為：混凝土滿足不了防水混凝土的抗滲要求，施工縫含砂率增大，易發生收縮裂縫，變形縫處的橡膠止水帶位置不準確，固定不牢靠，變形縫處螺栓固定不夠緊密，橡膠止水帶在安裝施工過程中遭到破壞。具體處治施工為：

（1）暗挖區間水泥單液灌漿。根據現場測量后確定灌漿孔布置見平面布置圖，灌漿孔應按逐漸加密法原則進行，通過灌漿資料的整理，分析灌漿效果，并通過檢查孔判斷灌漿質量。水泥用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級不應低于32.5級，度要求通過4900孔/cm標準篩的篩余量不宜大于5%，并具有一定的抗侵蝕性。灌漿用水應符JGJ63-89第3.0.4條的規定，拌漿水的溫度不得高于40℃。為減少灌漿過程中漿液分離現象，可摻入減水劑用以提高漿液穩定性和流動性，一般摻入量為水泥重量0.2～0.4%。速凝劑應根據實際情況采用，一般情況不宜摻用。拌機可選用雙層拌漿裝置或雙筒攪拌機，并裝篩網。為保證整個灌漿過程中漿液呈均勻懸浮狀態，應保證迅速、均勻、連續拌合。拌合時間應適宜，過短會影響漿液的均勻性，過長也會影響漿液性能降低結石強度，甚至影響漿液凝結。用普通攪拌機一般不少于3min，用高速攪拌機宜通過試驗，一般不少于30s，自制漿到用完的時間不超過4h。鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等應按施工平面布置圖執行，鉆孔位置應盡量避開原底板鋼筋，當遇到鋼筋可就近避讓。灌漿孔的施鉆應按灌漿程序，分序分段進行。采用一次灌注法，灌漿塞設在距底板面5～10cm處。原則上一泵一孔推移式灌注，單孔吸漿量大時易一孔一泵灌注，吸漿量小時可采用三孔并聯灌注，群孔灌注應注意控制壓力防止底板抬動。當吸漿量大時須加快漿液變濃速度，盡量多灌濃漿。灌漿壓力應通過試驗確定，初步確定0.1Mpa，應隨時監測底板有無上抬變位，可根據孔序不同及施灌效果調整灌漿壓力，最大灌漿結束壓力小于0.3Mpa。在設計灌漿壓力下，灌漿孔停止吸漿或每孔吸漿量小于0.4L/min、持續10-20分鐘即可結束。部灌漿完畢后，排除灌漿孔內積水，用機械（砂漿泵）封孔或人工封填，并將孔口壓抹平整，封孔材料用膨脹水泥或速凝型聚合物水泥砂漿。

（2）暗挖區間混凝土結構裂縫、施工縫、蜂窩漏水部位化學灌漿堵漏。考慮到氰凝材料漿液注入前是穩定的，不發生化學反應；漿液注入后遇水發生化學反應，粘度增加最終生成不溶于水的凝膠體；漿液反應時產生CO2使漿液邊膨脹邊凝固，形成其他反應漿液所沒有的二次滲透現象。（注漿壓力形成一次滲透）因而漿液能滲透到滲漏點的深層部位，具有更好的堵漏效果；注漿材料本身具有良好的粘接強度及適應變形的性能，更具良好的耐久性，灌漿材料采用氰凝TPT灌漿材料、化學助劑、速凝水不漏密封材料、鋁合金止水針頭，采用高壓灌漿施工。灌漿孔沿裂縫兩側交替埋設，間距20-25cm/孔。

（3）暗挖區間混凝土結構變形縫部位化學灌漿堵漏。① 基礎處理。基礎處理按先頂板、后側墻、最后底板順序進行；對預留變形縫內置填縫材料進行清理，剔除縫內兩側松動的混凝土脆化層直至剃鑿出堅實的砼基面；清理至縫內原安裝的橡膠止水帶處，用高壓水沖洗變形縫內混凝土側壁及橡膠止水帶表面。②布孔鉆孔。在變形縫兩側砼斜鉆孔，孔距500-1000mm，鉆孔穿透混凝土內含中埋式止水帶至變形縫內止水帶下部，并安裝高壓化學灌漿管，布置引流管。③ 高壓灌漿聚氨酯。高壓灌注氰凝TPT-2水溶性聚氨酯化學灌漿材料，控制灌漿壓力≥0.2MPa并保持壓力5分鐘以上，確保漿液通過高壓將變形縫內中埋止水帶下部、石子過分集中于止水帶附近或止水帶兩側混凝土振搗不密實現象而形成的空隙及毛細空隙完全封閉凝膠粘接牢固，并在變形縫內部形成一道完整密實的TPT-2聚氨酯固化彈性凝膠體橡膠，彈性凝膠體橡膠能反復“遇水二次膨脹”的特殊性能，使該材料適用于變形縫部位的二次防水，有無可比擬的技術優勢。④預埋二次高壓灌注聚氨酯空腔。為了保證變形縫的長期防水效果不受沉降及伸縮變形縫影響，在變形縫內已經過第一次聚氨酯灌漿無滲漏水的狀態下，預埋二次高壓灌注聚氨酯空腔，為再設計一道TPT-2聚氨酯固化彈性凝膠體橡膠防水層做基礎準備。空腔上部采用TH-聚合物砂漿封閉并抹平壓光。⑤嵌填膨脹橡膠并澆筑聚合物混凝土。在變形縫內嵌入遇水膨脹橡膠（寬度與變形縫寬度相等）擠密壓實；在遇水膨脹橡膠表面澆筑TH-聚合物混凝土抹平壓光。⑥二次高壓灌注聚氨酯。待變形縫內澆筑的TH-聚合物混凝土超過設計強度的90%時，利用預埋引出的高壓灌漿咀進行二次高壓灌注氰凝TPT-2水溶性聚氨酯化學灌漿材料控制灌漿壓力≥0.2MPa并保持壓力5分鐘以上，形成第二道TPT-2聚氨酯固化彈性凝膠體橡膠防水層，其作用：后灌注的TPT-2液體聚氨酯固化與原變形縫內橡膠止水帶結合形成無縫一體的“彈性橡膠加強并遇水膨脹型止水帶”。這種兩次灌注后形成的“彈性橡膠加強并遇水膨脹型止水帶”能讓變形縫防水功能達到最佳狀態。以確保地鐵車站的變形縫部位在地鐵的長期運營過程中最大限度地保持長期防水功能，能充分避免地鐵地下工程滲漏水造成的氡污染和對混凝土造成的結構損傷破壞和混凝土結構壽命縮短等問題發生。⑦聚氨酯彈性防水密封。在TH-聚合物混凝土表面采用TH-聚氨酯彈性密封膠進行防水密封。⑧聚合物砂漿封面。在TH-聚氨酯彈性密封膠層表面采用TH-聚合物砂漿抹面做保護層。⑨變形縫滲漏水治理細部構造見圖1。氰凝TPT-2水溶性聚氨酯灌漿材料能與原有的橡膠止水帶粘接牢固，在變形縫內形成一道“后澆橡膠彈性體止水帶”。TH-聚氨酯彈性體防水材料涂刷于需要防水基礎上，能反應固化形成有較高機械強度和良好彈性的整體防水橡膠。TH-聚合物砂漿密實性遠遠優于普通砂漿，抗水滲透性提高3倍以上。水泥基滲透結晶型防水涂料形成不溶性的結晶體與混凝土結合為整體，使任何方向來的水及其他液體被堵塞，從而達到永久性的防水防腐防潮及保護鋼筋增強混凝土結構強度的高效防水材料。

（4）在暗挖區間混凝土結構裂縫、施工縫、蜂窩滲漏水堵漏治理完后的結構基礎表面采用水泥基滲透結晶型防水涂料做縫表面防水抗滲涂層。

3 結束語

地鐵隧道的防水工程是地鐵建設中質量控制的關鍵環節之一，能有效地保證結構的使用壽命，減少地鐵滲漏對地下水的浪費，防止地鐵沿線地面下沉。良好的防水不僅是地鐵正常運營及減少運營維修成本的需要，而且是保證工程自身堅固、耐久以及保護環境和水資源的需求。從目前國內外地鐵建設情況看，滲漏水現象較為普遍。這已成為目前地鐵建設的“頑疾”。區間隧道滲漏水治理應分析好原因，根據其自身原因來選擇材料，提出有針對性處治措施。通過采取上述措施，安全有效的解決了平～回礦山法暗挖區間隧道滲漏水治理問題，對類似地鐵區間隧道滲漏水的防治具有很好的借鑒作用。

參考文獻

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作者簡介：趙文虎（1978，12-），本科，主要從事現場地鐵，高速公路，鐵路施工管理。