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1、专业补漏公司谈软土复杂环境下盾构法隧道防水补漏技术

1.引言

盾构法施工的隧道防水是一项相当复杂而又有一定难度的工作。由于各种原因，目前大部分盾构隧道竣工验收前都不同程度地存在着渗漏水的现象，而且有些正在运营的部分盾构地铁隧道渗漏水还相当严重，影响了正常使用，有的因渗水造成接触网短路等事故。下面专业补漏公司将根据上海轨道交通工程12号线某区间盾构法隧道防水与补漏工程实例，对这一问题进行探讨并提出解决措施。

2.软土盾构隧道防水设计概述

盾构区间隧道结构防水等级应为二级。盾构法隧道防水的原则是“以防为主、多道防线、综合治理”。盾构法隧道防水主要要求是在一定的水压作用下，除了管片必须具有防水抗渗能力外，更应满足管片环、纵缝在预定张开量下的防水能力。盾构法防水施工的内容主要由管片结构自防水、同步注浆浆液防水、管片接缝防水（弹性密封垫防水、嵌缝防水等）及隧道补漏等组成。在盾构施工实践中，隧道的渗漏水主要是由于管片接缝防水质量失控造成。管片接缝防水质量失控大多是在盾构推进中发生的。

3.复杂环境下盾构隧道渗漏主要原因分析

下面专业补漏公司主要分析一下复杂环境下盾构隧道管片接缝渗漏水发生的原因。

3.1复杂线路设计对隧道渗漏的影响分析

上海轨道交通12号线某区间盾构隧道长约1600m，最小平曲线半径为350m，且最小平曲线段长度比较长，计约450m。在小半径段盾构掘进，由于盾构姿态和管片拼装质量较难控制，客观上管片易破碎和发生渗漏水情况。

3.2复杂地质条件和埋深对隧道渗漏的影响分析

上海轨道交通12号线某区间盾构隧道埋深最小为13.1m，最大为25.1m，基本以深埋、深深埋管片为主，埋深大，地下水水头高。盾构主要穿越土层为④2、⑤2层灰色砂质粉土层，承压水头高，该类土层含砂量高，含水量高。客观上管片接缝更易出现渗漏水情况。

3.3原材料质量及成品保护对隧道渗漏的影响分析

管片质量问题、管片密封垫质量问题、浆液原材料质量以及拌浆工艺都对隧道渗漏水产生一定的影响。管片及管片密封垫等材料在储存、运输、安装及盾构推进等过程中的成品保护都对隧道渗漏水造成一定影响。

3.4盾构姿态控制对隧道渗漏的影响分析

（1）管片轴线与盾构轴线夹角过大，盾构推进过程中管片易被顶碎，地下水易通过裂缝进入隧道。

（2）盾尾间隙不均匀，盾构推进过程中间隙过小的一侧管片外弧面易被盾尾刷拉破、拉碎，裂缝绕过止水胶条，易造成渗漏水。

3.5管片拼装质量对隧道渗漏的影响分析

（1）拼装时上一环的环面不平整且拼装环不采取措施，易造成管片受力不均匀，管片易碎、漏水。且管片密封垫有可能没压紧，易漏水。

（2）管片错台过大，错台超过规范及设计要求，管片环与环之间的管片密封垫错位或搭接过少，易渗漏水。

（3）拼装时，管片接缝间隙过大，环与环、块与块间管片密封垫压不紧，易渗水。

（4）封顶块拼装间隙过小，造成止水带挤出，拉断，易渗水，且封顶块顶进过程中或盾构推进中与L块管片接触部分易挤碎，产生渗漏水，这种情况占总接缝渗漏水的70%以上。

4.复杂环境下盾构隧道渗漏防治措施

针对上述复杂环境下盾构隧道渗漏的分析，专业补漏公司特采取以下措施预防隧道渗漏水现象。

4.1优化设计，在原有设计基础增加一道遇水膨胀止水条

在原有管片一道挡水条（三元乙丙橡胶弹性密封垫）和一道止水条（水膨胀橡胶止水带）的两道防水基础上，在挡水条的内侧增加一道止水条，形成“三保险”。从设计上保证管片接缝的防水效果。

4.2保证管片密封垫安装质量及成品保护，管片拼装点实行“干作业”

（1）管片密封垫仓库采取保暖措施，保证仓库温度在20℃以上，保证密封垫的柔顺平滑。

（2）密封垫粘结剂涂刷以后，等待10min后，密封垫方可粘贴。

（3）密封垫粘贴后用橡皮榔头逐一敲牢、敲直。

（4）管片下井前逐一检查密封垫的粘结牢固情况。

（5）管片在运输和安装过程防止放在水中，以免止水带遇水膨胀脱落。

（6）在管片拼装前，严格检查密封垫粘结情况，如有没粘牢和脱落及时补救。

（7）在盾构机管片拼装时严格实行“干作业”，防止止水带泡水失效。

4.3盾构姿态控制

4.3.1防止管片轴线与盾构轴线夹角过大

（1）拼装时做好清理工作，防止杂物夹杂在管片环缝内。

（2）尽量多开启千斤顶，使盾构纠偏的力变化均匀。

（3）在施工中经常测量管片环面的垂直度，并与轴线相比较，发现误差，以便及早安排制作楔子以纠正夹角过大，消除不利影响。

（4）合理地修改管片的排列顺序，利用增减楔子环（曲线管片）来进行纠偏。

（5）根据需要纠偏的量，在管片上适当的部位加贴厚度渐变的传力衬垫，形成楔子环，对环面进行纠正。一般一次加贴衬垫的厚度最厚不超过6mm。如偏差大可连续多环纠偏来达到目的。

（6）利用本盾构机的优点，开出铰接装置，当平曲线Ｒ=350m时，水平角度θ=0.47°。

（7）当垂直度偏差较大，造成管片拼装极大困难，盾壳卡管片严重时，可采用纠偏量较大的刚性楔子。

4.3.2

防止盾尾间隙不均匀，一边过小，挤碎管片外弧面和管片止水条

（1）做好每环管片的盾尾间隙测量工作，如上下、左右间隙不均匀，要及时制定方案调整。

（2）盾尾间隙不均匀甚至一侧的间隙为零的情况下，在考虑其他盾构姿态调整情况下，通过加贴楔子和调整转弯环来调整。

（3）盾构纠偏必须在考虑盾尾间隙的基础上才可纠偏，即盾构轴线与管片轴线夹角尽量小，且不断采取措施使夹角归零，否则造成一边间隙越来越小直至卡到盾壳，另一边越来越大。

4.4管片拼装质量控制，每环管片环缝增加软木衬垫

4.4.1保证成型管片环面平整

（1）拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施。

（2）清除环面和盾尾内的各种杂物。

（3）控制千斤顶顶力均匀。

（4）提高纠偏楔子的粘贴质量。

（5）检查止水条的粘贴情况，保证止水条粘贴可靠，平直柔顺。

（6）盾构推进时骑缝千斤顶应开启，保证环面平整。

（7）对于已形成环面不平的管片，在下一环及时加贴增加2mm软木衬垫楔子纠正环面，使环面平整。

4.4.2

防止管片错台过大

（1）将管片在盾构内居中拼装，使管片不与盾构相碰。

（2）保证管片拼装的整圆度。

（3）纠正管片环面与隧道轴线的不垂直度。

（4）充足地进行同步注浆，用同步注浆的浆液将管片托住，减少环高差。

（5）严格控制盾构推进轴线和盾构姿态，确保管片能拼于理想的位置上。

（6）拼装过程中发现新拼装的管片与前一环管片的环高差过大，可拧松连接螺栓，逐块调整管片的位置。

（7）及时调整盾构姿态，减少为调整盾构姿态的人为管片错台。

（8）控制注浆量为3m³，稠度12~16cm，注浆压力0.3~0.5MPa，防止管片脱出盾尾发生错台。

（9）利用塞尺对前100环错台缝进行测量统计分析，为在后面的管片拼装中严格控制拼装质量，控制错台在规范规定值之内（±4mm），防止喇叭口等提供依据。

4.4.3防止封顶块插入间隙过小，挤碎管片

（1）管片拼装时，根据前几环管片姿态，合理调整本环各块的位置，适当控制L1、L2的拼装位置，给封顶块位置预留适当的间隙。

（2）封顶块止水带的粘帖必须确保牢固，拼装前，封顶块两侧管片密封垫涂抹黄油，减小摩擦力，方便封顶块的插入。

（3）封顶块拼装时，慢插慢推，发现间隙小，难以插入时，适当松动L1、L2部分千斤顶，切勿强行插入，防止封顶块、L块挤碎或者止水带挤出，造成渗漏水。

5.软土盾构隧道补漏技术

5.1补漏原则与方案选择

虽然通过上述“复杂环境下盾构隧道渗漏防治措施”的实施，上海轨道交通12号线某区间盾构隧道渗漏水相比同类隧道的渗漏水现象明显减少，但还是有一些部位出现渗漏水现象，需要后期的治理、补漏。专业补漏公司据盾构隧道管片渗漏水的情况：管片环、纵缝漏水；管片裂缝漏水；吊装孔渗漏水；管片螺栓孔渗漏水等。按照以下原则进行补漏。

（1）对于有大面积渗漏的部位采用每隔5环管片在管片外侧打环箍，然后在中间位置管片的吊装孔位置压注水玻璃-水泥双液浆液进行补漏。

（2）对于管片裂缝引起的小渗漏采用在渗漏位置压注环氧树脂进行补漏。

（3）对于除管片裂缝引起的渗漏水以外的几种渗漏水情况，采用在渗漏位置压注聚氨酯进行补漏。

（4）对于隧道有砂性土聚氨酯注浆要求的工程，可结合砂性土注浆加固进行隧道补漏，原理同第（1）条。

5.2水玻璃-水泥双液浆注浆补漏

（1）查找渗漏点：安排专人对区间隧道管片进行检查，必要时采用喷灯对渗漏位置进行加热，清除表面湿迹，准确确定渗漏点的位置。

（2）安装注浆球阀：在盾构管片的预留注浆孔位置上采用特殊的注浆闸阀通过螺纹与管片进行连接。安装时闸阀处于关闭状态，待连通注浆管路后且准备压浆时，打开闸阀，进行注浆。

（3）压注水泥浆液和水玻璃：水泥采用新鲜无结块强度等级为32.5普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比为0.8：1~1：1，注浆压力：0.30MPa。

（4）清洗管路：待注浆压力达到设计压力后，停止压注双液浆。采用清水对注浆管路进行清洗，以确保注浆管路下次能正常使用。待浆液有一定的强度后，拆除注浆闸阀，并用上紧注浆孔堵头。

5.3改性环氧树脂注浆补漏

（1）寻找裂缝。寻找裂缝是一项烦琐、细致的工作。对于潮湿管片，先清扫积水，待底部全部清理干净、表面稍干时，仔细寻找裂缝，用粉笔沿裂缝做好记号。如表面不易干燥，可用喷灯烘干，裂缝处因有含水，较易发现；对于干燥基层，可用气泵或吹风机吹除表面灰尘。每一环管片必须确保无裂缝遗漏。

（2）钻孔。于裂缝最低处开始，沿裂缝方向两侧交叉钻孔，循序由低处往高处钻；孔距裂缝约150~350mm，孔与裂缝断面应成30°~45°交叉角，孔深宜为结构厚度的1/3~1/2，孔距为250~300mm；孔径的大小，应按止水针头大小而定，本工程采用14mm钻头。

（3）埋设止水针头。止水针头为配套部件，是浆液注入裂缝内的连接件，埋设时应用工具紧固，使橡胶圈膨胀，以防浆液由钻孔溢出。应保证针头的橡胶部分及孔壁在未使用前干燥，否则在紧固时容易引起打滑。

（4）配置注浆液。注浆浆液采用改性环氧材料注浆，这种材料具有粘度低、润湿性强、耐老化、无毒的特征，固化后固结体无体积收缩，对水有良好的亲和性，且综合力学性能强度高，是十分理想的补漏材料。

（5）高压注浆。灌筑注浆应从第一枚针头开始（由下至上，交替上升），当浆液从裂缝处冒出，应立即停止，移入第二枚继续灌筑，依次向前进行。在灌筑过程中，如浆液已灌满相邻针头位置，可以跳开不注；如注浆后发现裂缝两端仍有裂缝延伸，或有裂缝与其交叉，应在该位置补孔重新注浆；当一枚针头在灌筑较长时间后（超过5min），浆液仍未从裂缝内冒出，应停止灌筑，间隔一段时间后再进行。灌筑时应严密注视注浆机的压力表，如超过额定压力（350kg以上），应停机后再进行，如压力仍居高不下，应检查钻孔是否与裂缝完全交叉。

（6）收尾工作。注浆结束后，将针头拆下，并将管片表面清理干净。如下次注浆间隔30min以上，应及时清洗注浆泵。清洗可用专门清洗剂或丙酮等化学剂。

5.4聚氨酯钻孔注浆补漏

5.4.1管片吊装孔渗漏水的处理

（1）少量渗水时，可先将吊装孔内清除干净，用速硬微膨胀水泥封满孔，而后快速拧紧堵头。如果仍有少许渗漏，则在斜侧钻孔安装8.5cm注浆针头，压注适量聚氨酯进行封堵。

（2）出水量较大时，可先在吊装孔安装阀门直接压注适量双液浆（水泥-水玻璃），然后按上述办法加装堵头。

5.4.2管片螺栓孔渗漏水的处理方法

在盾构隧道中，有的连接螺栓孔出现渗漏，这实际上也是由管片接缝漏水引起的，处理的办法是先将螺栓两头用速硬微膨胀水泥封堵，而后在中间接缝附近处钻孔压注聚氨酯，浆液充满螺栓孔即可达到止水的目的。

5.4.3管片环、纵缝渗水的处理

在整条隧道推进期间从管片接缝处漏水相对较多，专业补漏公司对补漏过程中的施工程序采取不同的具体技术措施处理。

（1）搭设移动操作平台。搭设可移动装配式钢管操作平台，必须预留通道，保证隧道内运输工作的正常进行。

（2）确定漏水点。根据出水点的部位及水量的大小来确定漏水点，对漏水点位置进行嵌缝。

（3）钻孔截水及补漏剂压注。钻孔方法：在漏水点两侧打孔，可根据拼装缝隙宽度调整钻孔距离，宽度较大时可适当放宽距离，一般不宜大于0.5m，接缝较窄时可控制在0.3m以内；在集中出水点位置需打一定数量的钻孔，意即两边截，中间集中压注。钻孔距离管片接缝50~100mm，钻孔深度约250mm，与断面成45°~70°交叉，并确保最终孔落在止水条附近。聚氨酯压注方法：先从两侧针孔内压注，后压注中间孔；当浆液从接缝处流出后立即停止压注，发泡后仍然有少量渗水时可在中部孔适量补压注。后期仍然有渗水的漏水点，需要进行补压注，直至完全封住渗漏为止。这种补漏的方法，渗漏水易出现反复，在隧道运营前不提倡使用。

5.5聚氨酯壁后注浆补漏

这种补漏方法，成本很高。基本程序如下：

（1）注浆施工前，须对隧道内管片的渗漏情况进行详细的调研和记录，以便注浆结束后，进行注浆效果分析。

（2）聚氨酯注浆补漏应根据设计要求，采用恰当的注浆工艺和注浆材料，注浆过程中应遵照多点、少量、均匀的原则，并根据隧道沉降监测数据反馈适时调整注浆量和注浆时间间隔，确保沉降稳定。

（3）注浆设备选用电动泵，注浆管端部喷口分布4个，空间按90°布置，其开口孔径为3~5mm。利用隧道管片原有壁后注浆孔，打开孔端堵头螺丝，安装外接头、球阀和防喷装置，从防喷装置中振入注浆芯管，振入深度为超出管片外壁5~10cm（须打穿壁后注浆层）。连接注浆泵，注入配置好的聚氨酯浆液，浆液在隧道管片外壁发泡形成防水保护膜。注浆结束待聚氨酯发泡稳定后，拆除外接头和防喷装置，清理注浆孔，用微膨胀水泥进行封孔，并盖上钢闷头。

（4）注浆补漏工序应标明注浆孔位、注浆顺序、注浆时机，满足多点、少量、均匀的原则，确保浆液分布均匀。在注浆施工的同时对隧道的轴线、管片的变形进行严密及时监测，一旦发现位移或变形接近或达到报警值，立即停止注浆，以防止注浆对隧道产生不利影响。

通过上述补漏方案的实施，上海轨道交通12号线某区间的盾构隧道完全满足防水等级为二级的技术要求。

6.结束语

2、14钻头用多大的止水针头

14钻头用多大的止水针头

高压止水针头:是利用环压紧固的原理。头部设有单向截止阀，可防止浆液在高压推挤下倒喷。环压膨胀部分用橡胶套管，直径为13MM，塞入孔径为14MM的注浆孔上，拧紧环压螺栓，压缩橡胶套管，使注浆嘴固定在注浆孔内。(注浆嘴的单向阀要在0。4KN以上压力才能打开，因此注浆压力必须**这个数值)。高压止水针头目前共有四种类型:铜嘴、铝嘴、钢嘴、 塑料嘴 ， **种为环压式。 分为前止水型，即灌浆嘴进料口的逆止阀门设在 进口处;后止水型， 即进料口的逆止阀门设在出口处 ，可视具体情况进行选择。前止水型埋设好嘴后，可将前端拧下来进行泄压排水， 待灌浆时再拧上去;后止水型埋好嘴，就不能排水泄压了，但施工完毕即可拆除灌浆嘴 进行下道工序的施工。 常用灌浆嘴的橡胶密封部分直径为14mm,需配14mm钻头。对密实型结构选用长度为7~8cm的灌浆嘴即可;对松散型结构，可选用长度为10~15cm的灌浆嘴。

注浆止水针要45度打吼吗

题主是否想询问“注浆止水针要45度打孔吗”？要。以两孔注浆后浆液在裂缝处能交汇为原则，一般刚开始时孔距宜为300mm；孔径的大小，应按配套的 止水针头 大小而定，运用电锤等钻孔工具沿裂痕两侧停止钻孔，钻头直径与注浆嘴(止水针头)直径分歧，钻孔角度宜≤45。

高压注浆后多长时间时间取止水针头

止水针头都是一次性，不能重复再用，一般如果不突出就用堵漏型抗渗一号后续处理找平即可，如果突出的话，就稍微处理一下。至于多长时间可以取出止水针头，这和选用的亲水型还是疏水型的PU灌浆止漏胶有关系，还和当下的温度有关，直接影响反应时间。一般来说，会在24小时后，查验一遍，如果不需要补的话，就可以拆除了。

内容由德美斯防水堵漏整理

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