隧道管片外观缺陷修补、堵漏施工方案

沈阳地铁四号线一期土建工程施工 第十五合同段城建学院站～沈阳南站站区间 隧道管片外观缺陷修补、堵漏施工方案 编制： 复核： 审核： 中铁港航局集团有限公司沈阳地铁项目经理部 2018年1月 目 录 一、编制依据 1 二、工程概况 1 三、管片缺陷现象及原因分析 2 1、管片缺陷的主要形式  2 2、原因分析  3 四、预防措施 3 1、预防措施的基本要求  3 五、管片修补材料及修补方法  4 1、人员配置 4 2、材料准备 4 3、施工机具 5 4、施工方法 5 5、修补流程 6 六、管片的防水堵漏  7 1、管片的防水  7 2、管片的堵漏  8 七、质量要求及保证措施  11 八、安全文明施工 12 一、编制依据 1、国家和相关部门管颁发的关于基本建设的有关政策和法规；  2、《地铁设计规范》GB 50157—2013；  3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204—2015；  4、 《地下铁道工程施工及验收规范》GB 50299—1999（2003版）； 5、《地下防水工程质量验收规范》GB 50208—2011； 6、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46—2005； 7、《盾构法隧道施工与验收规范》GB 50446—2017； 8、 沈阳地铁四号线一期工程《城建学院站～沈阳南站站 区间正线》施工图纸。

二、工程概况 沈阳地铁四号线一期工程土建施工第十五合同段包括“一站、一区间”，即城建学院站、城建学院站～沈阳南站站区间。

城建学院站—沈阳南站站区间北起城建学院站，区间沿规划路向南走行，区间侧穿教学楼、虹桥油品储油罐，下穿宏瑞塑料厂、鑫龙食品公司单层厂房沿S型线路到达沈阳南站站。本区间起止里程为DK30+326.35～DK31+638.531，全长1312.181m，线间距13.94～15m。纵断采用V字坡，区间在DK30+800处设1号联络通道，在DK31+276处设2号联络通道。其中2号联络通道与泵房结合设计, 废水泵房采用矿山法施工。本区间采用盾构法施工，盾构机选用加泥式土压平衡盾构机，使用1台盾构机，由城建学院站双始发，在沈阳南站站北端预留盾构井接收。

盾构区间纵向坡度呈“v”字型坡，区间覆土13.2～19m；盾构衬砌采用标准环+左右转弯楔形环类型，管片内径5400mm，外径6000mm，管片幅宽1.2m，厚度300mm，由1个封顶块、2个相邻块和3个标准块组成。

工程位置示意图 盾构接收井（不含） 2号联络通道 城建学院站～ 沈阳南站站区间 1号联络通道 城建学院站  三、管片缺陷现象及原因分析 1、管片缺陷的主要形式  ⑴ 管片表面存在不同程度的裂缝等现象； ⑵ 管片内外环面的边、角存在缺损、碎裂等现象；  ⑶ 管片密封圈边缘存在不同程度的缺损、破碎等现象； ⑷ 成型隧道内部管片表面有渗漏水现象； 2、原因分析  (1)管片在转移堆码储存、运输、安装过程中对管片外表尤其是棱角的碰撞损坏； (2)管片地面吊装和管片安装时，未按操作规程要求作业，造成管片裂缝等；  (3)盾构机推进过程中，由于盾构姿态未能及时调整，致使盾尾间隙太小，特别是在转弯曲线上，使得管片接缝处产生局部破损、崩角等外观缺陷；  (4)遇水膨胀止水条及弹性橡胶密封垫粘贴不牢，在拼装过程中止水条及密封垫脱落，或止水条及密封垫之间夹杂异物，使管片缝隙间出现渗漏水现象。  (5)同步注浆不充分，管片吊装时二次注浆孔遭到破坏，吊装口位置出现渗漏水现象。

(6)管片在运输、吊卸、拼装时造成的管片破损，导致管片破损处出现渗漏水现象。

四、预防措施 1、预防措施的基本要求  (1) 要求管片厂加强管片出厂时的监管力度，按照规范要求严格筛选合格管片，并及时修补部分管片的外观缺陷；  (2)管片进场时，验收人员对管片进行进场验收，杜绝不合格管片进场。

(3)管片吊运时由桁车指挥和地面人员协调一致，尽量避免吊钩发生摆动而造成管片间的碰撞。吊运时应套在管片适当的位置，以免在吊运时因吊带滑落而致使管片损坏； (4)地面上管片应按要求最高不超过三层堆放。管片之间及下方必须用方木垫，且方木厚度不小于10cm；井下管片吊运除放置在钢轨上之外，在拼装过程中必须用方木衬垫，以防止管片外环面损坏；  (5)拼装前仔细检查止水条和密封垫的粘贴是否牢靠，管片的侧面是否清洗干净，是否夹杂有异物； (6)同步注浆量满足设计要求，注浆量满足不了要求时及时进行二次注浆。

五、管片修补材料及修补方法  1、人员配置 岗位 人员 职责 组长 1人 负责管片修补全面管理 副组长 2人 破损和裂缝进行分析、判定，选定适当的修补方法， 技术员 1人 负责现场技术交底、质量检查和验收 安全员 1人 负责施工安全把控 试验员 1人 负责修补材料的配比 修补工 2人 负责管片修补工作实施 2、材料准备 聚合物修补砂浆是一种用于混凝土结构表面缺陷和加固施工的专用水泥基聚合物砂浆，具有较高的抗压强度、粘结性、抗裂性和防水性。聚合物修补砂浆的基本性能指标： 3、施工机具 高压冲毛机、角磨机、钻机、搅拌器、电子称、钢刷、毛刷、铲刀、细砂纸。

4、施工方法 对破损管片根据不同类型采用以下修补方式：  （1）表面破损、缺角（钢筋无外漏）：①凿掉破损处不密实的混凝土和突出的骨料颗粒，用钢丝刷把管片上的破损处清理干净，并用清水冲洗。②待破损表面干燥后再用聚合物水泥修补砂浆进行修补，修补后进行抹平、修边。在破损深度及面积均较大时可在修补处设置靠模。③待修补砂浆干硬后，用打磨机磨平表面，使用有经验的修补工人进行调色抹平，保持修补处的颜色与管片原表面颜色一致。

（2）顶部破损（最大破损处长度≥200mm，深度≥20mm）（钢筋外漏）：①凿除破损处管片，清洗凿除面。②修补破损处内层施加铁丝网补强并涂抹高渗透改性环氧化学灌浆材料界面剂，铁丝网采用10#铁丝间距50mm绑扎，利用8#不锈钢膨胀螺丝固定于破损处，再进行聚合物水泥修补砂浆进行逐层修补作业（每层不超过20mm，层与层之间涂抹界面剂，涂抹界面剂之前需要用吹风机保持界面的干燥），修补后进行抹平、修边，在破损深度及面积均较大时可在修补处设置靠模。③待修补砂浆干硬后，用打磨机磨平表面，使用有经验的修补工人进行调色抹平，保持修补处的颜色与管片原表面颜色一致。

（3）顶部破损（最大破损处长度≤200mm，深度≤20mm）（钢筋无外漏）：①凿掉破损处不密实的混凝土和突出的骨料颗粒，用钢丝刷把管片上的破损处清理干净，并用清水冲洗。②待破损表面干燥后再用聚合物水泥修补砂浆进行修补、抹平、修边。③待修补砂浆干硬后，用打磨机磨平表面，使用有经验的修补工人进行调色抹平，保持修补处的颜色与管片原表面颜色一致。

（4）两侧和底部破损（钢筋无外漏）：①凿掉破损处不密实的混凝土和突出的骨料颗粒，用钢丝刷把管片上的破损处清理干净，并用清水冲洗。②待破损表面干燥并涂刷界面剂（高渗透改性环氧化学灌浆材料）后再用聚合物水泥修补砂浆进行修补，修补后进行抹平、修边，在破损深度及面积均较大时可在修补处设置靠模。③待修补砂浆干硬后，用打磨机磨平表面，使用有经验的修补工人进行调色抹平，保持修补处的颜色与管片原表面颜色一致。

5、修补流程 （1）表面缺陷部份(破皮、裂纹、缺角等)修补流程图如下 ：现场破损情况调查 判定修复方式 管片表面清理 管片接头处处理 修补砂浆施做 等待硬化 表面修饰及整平 清理及复原 （2）顶部破损修补流程图如下： 现场破损情况调查 确定修补方式 管片表面清理 铁丝网及膨胀螺丝固定处理 修补砂浆施做 做 封模及支撑架设，等待硬化 表面修饰及整平 清理及复原 六、管片的防水堵漏  1、管片的防水  盾构隧道渗漏水的位置主要在管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和螺栓孔等。其中以管片接缝处为防水重点。通常接缝防水的对策是使用密封材料，靠弹性压密，以接触面压应力来止水。  本工程的管片防水措施主要有：  （1）管片结构的自防水结构是首选的防水措施，主要方法为管片材料采用防水混凝土。地铁结构物一般用普通防水混凝土，而盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成。

（2）管片接缝防水管片接缝防水主要采用弹性密封垫防水，弹性密封垫的材质为三元乙丙橡胶和水膨胀橡胶。  2、管片的堵漏  （1）管片渗漏水的原因分析 ①管片止水条脱落 在拼装过程中，管片发生了碰撞，使止水条脱落或断裂，使密封垫没有形成闭合的防水圈。

②管片衬背注浆不饱满 管片衬背注浆不饱满，若管片密封条贴合不密实，管片顶部积水，使密封垫压实比较薄弱的地方产生渗漏。

③盾构与管片的姿态不好 盾构与管片的姿态不好，影响到管片的拼装质量，造成管片间错位，相邻管片止水带不能正常吻合压紧，从而引起漏水； ④掘进过程中推力不均匀 掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水；在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水。

⑤管片拼装质量控制不严格 管片存在泥土等杂物未清理导致拼装出现空隙形成漏水；拼装K块时，K块密封条损坏，造成渗漏水；管片螺栓紧固不到位，造成管片防水没有压实造成渗水，或管片螺栓紧固过早，导致管片整体未压实。

（2）管片渗漏水的防范措施 ①加强管片生产控制、出场验收和进场验收，管片出厂时对管片进行验收，及时对存在的不可避免的缺陷进行修复，同时注意吊装过程中对管片的损伤。进场管片严格把关，实现管片“零缺陷”。

②管片拼装前对拼装工人进行交底，过程中加强对管片的精细操作避免管片碰撞，管片在转运过程中必须垫方木，避免管片在下方时碰角，一旦发现止水条断裂或脱落及时更换，保证拼装管片的质量符合防水的要求。

③加强同步注浆控制 背后注浆的最佳注入时期，应在盾构机推进的同时或者推进后立即注入，注入的宗旨是必须完全填充尾隙。在同步注浆过程中合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆速度与推进速度等施工参数形成最佳的参数匹配，以控制地表的沉降和保证管片的稳定，保证管片的防水效果。

④规范化管片拼装，严格控制质量 拼装前首先应对盾尾杂物进行清理，如果有漏水现象必须补打盾尾油脂止水，在保证盾尾无杂物、无积水的情况下才能开始安装管片。

（3）管片堵漏措施 针对出现的漏水形式分别采用以下措施进行堵漏。

①二次注浆 对存在漏水的管片首先进行二次补浆，二次补浆能够在根本上堵住渗水通道，二次补浆首先采用单液浆，注浆压力控制在0.4～0.5mpa，注浆量以能注入为准。观察堵漏效果，效果不明显后注双液浆，注浆压力可以稍微提高。

②环纵缝注浆堵漏 当二次补浆后环纵缝仍然存在漏水时，采用注浆进行封堵。注浆措施如下： 对环向缝和纵向缝全部采用快干高强度砂浆封闭，为后面灌浆做准备，封闭的时候向内凹进去1—2厘米深的弧形；再在漏水缝上垂直钻孔到止水条处，钻孔间距每米2—3个，同时装上专用注浆嘴，用高压灌浆设备向接缝内灌浆，浆料优先采用聚氨酯或环氧树脂，灌浆压力控制在40公斤左右，以压满整个接缝为准。

③管片裂缝注浆堵漏 查清裂缝的延伸部位，在裂缝的两端钻终止孔，孔径0.6㎝、孔深8.0㎝；沿缝钻孔，孔径0.6㎝，孔深5.0㎝；沿缝开槽，槽宽×深为2.0×2.0㎝；清孔、清槽，要求无浮尘、泥垢；采用速凝水泥嵌缝、埋管，要求压贴紧密； 注入修补砂浆，注浆压力0．4～0．5mpa，达到压力后，闭管待凝；待凝8～12小时后，检查孔口泡管，不饱满的进行二次或多次重复注浆，至浆泡管饱满；待凝3～7天后拆管，清除嵌缝早强水泥，用修补砂涂于槽底，对开槽缝的填补，要求填补砼压贴紧密，表面颜色、平整度应与原管片表面基本一致；待凝后采用湿磨法修饰槽面。

④管片紧固螺丝孔堵漏 清理干净螺丝孔表面的污染物，找出渗漏的位置，用电钻斜向钻孔，确保钻孔和螺丝孔相通，用快干高强砂浆封闭螺丝孔的根部，钻孔处装上专用注浆嘴，用高压灌浆设备向钻孔内灌浆，浆料优先采用聚氨酯或环氧树脂，灌浆压力控制在40bar左右，以压满整个螺栓孔为准。注浆起到堵漏作用的同时又对螺丝有锚固和防腐作用。

⑤隧道进出洞口堵漏 隧道进出洞口段渗漏的治理采取注浆止水及嵌填密封等技术措施，并符合下列规定：隧道与端头井后浇混泥土环梁接缝的渗漏钻斜孔注入环氧树脂灌浆材料止水； ⑥隧道与联络通道相交部位堵漏 隧道与联络通道相交部位的渗漏宜根据渗漏部位采取注浆止水或嵌填密封等技术措施，必要时可进行壁后注浆，并宜符合下列规定：1）接缝的渗漏钻斜孔注入环氧树脂灌浆材料止水；2）联络通道两侧各 5 环范围内管片接缝渗漏的治理采用壁后注浆，或注入环氧树脂灌浆材料。

七、质量要求及保证措施  1、已修补好的管片不允许有裂缝产生，特别是与管片断面间更不允许有干缩裂缝存在，如有这种情况存在，则必须返工。  2、表面处理后的部位颜色应与管片原来的颜色基本一致，且表面的光洁度要与原管片一致，保持隧道内管片安装的整体效果。  3、修补质量由工地质量工程师负责监控。质量工程师对施工工艺，施工所用材料，材料配合比，操作方法等进行全面监督，确保盾构后管片修补的质量符合验收标准。  4、成立专业堵漏材料配比作业工作班及压力注浆工艺班，作业工班配备专业堵漏工程技术人员，负责技术指导、施工组织、监管及质量把关。  5、在密闭管片渗漏缝隙工艺时，速凝材料必须在5分钟之内用完一次的搅拌灰，密闭时必须压实和来回抽实，与管片接缝边缘完全粘结，保证做到没有收缩缝。  6、进行压力注浆工艺时，切实做到材料配比时，不同的缝隙用不同的时间（是根据缝隙的大小来决定的），严格把关，压力大小心里有数手里有数，保证缝隙填充得完全充实。

八、安全文明施工 1、作业人员必须是经过专业安全技术培训和考试合格。作业人员必须经过入场安全教育，考核合格后才能上岗作业。  2、施工人员配戴齐全防护用品，高处作业必须系好合格的安全带，系挂牢固，高挂低用。  3、各种机械设备及临时用电操作必须由专门的持证人员操作，严禁无证人员上岗。  4、施工现场的临时用电必须严格遵守《安全技术规范JGJ46—2005》。  5、严格按照技术交底各步骤执行，确保施工安全。  6、施工所需机具及材料等垂直运输时，下方严禁站人，要听从信号工统一指挥，不得违章作业；水平运输时，要确认物料码放平稳，并禁止运输前方站人。  7、压浆泵应有专业人员负责操作。

8、压浆泵及管道内的压力未降至零时，不得拆卸管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人。

9、在拆除管路及压浆泵时，操作人员应戴防护眼镜，以免浆液溅入眼内； 10、施工时，及时清理作业区的地面积水，做好防滑、防摔措施。

11、作业区域材料要码放整齐，并做好防水处理，防止材料被隧道内可能产生的积水浸泡而失效。  12、施工必须保证有足够照明，施工处无照明死角，作业人员注意行走安全，不得嬉戏打闹。  13、施工时严禁上下抛掷工具、材料等，手使工具要放入工具袋内。  14、施工过程中，现场必须有安全员、现场管理人员进行巡查，保证安全施工。

15、施工现场严禁吸烟、酒后作业、嬉戏打闹，保持现场整洁、卫生，文明施工。  16、如遇交叉作业，需随时注意安全，如发现危及人身安全的安全隐患，应立即停止作业，撤离至安全位置，并及时上级领导汇报。