通过施工细节管理提升盾构隧道防水质量探究

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1、通过施工细节管理提升盾构隧道防水质量探究　　摘要：以南京长江隧道盾构施工为例，介绍大直径盾构过江隧道防水设计与施工，总结盾构隧道防水工程施工管理经验，为类似工程提供借鉴。关键词：南京长江隧道防水设计施工管理经验中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1工程概况南京长江隧道工程南起南京市主城区的滨江快速路与纬七路互通立交，北至浦口区的宁合高速公路入口，是南京市跨江发展战略的标志性基础设施项目，也是该市城市总体规划确定的“五桥一隧”过江通道中的重要工程。它的建设，将改变目前长江单一的桥梁过江交通方式，对于缓

2、解南京市跨江交通压力、促进沿江大开发具有重大意义。南京长江隧道工程左汊盾构隧道采用双管单层的结构形式，隧道分为东（左）、西（右）两线，左线全长3022.025m，右线全长3014.76m。盾构隧道开挖直径为14.93m，管环外径14.5m，内径13.3m。管环为厂制管片，环向由10块拼装组成，环间及块间通过螺栓连接固定，环间设剪力销。管环与开挖面间空隙采用同步注入水泥砂浆形式填充。7南京长江隧道要在深达六十五米的水下穿越长江，水压高达6.5bar，是迄今长江流域工程技术难度最大、地质条件最复杂、难题和挑战最

3、多的世界级越江隧道工程。南京长江隧道施工过程中狠抓掘进细节管理，努力提升盾构隧道施工技术水平，成型隧道不渗不漏，本文以南京长江隧道工程为例，介绍盾构工法施工中防水施工管理，以便给其他同类施工提供借鉴。2防水设计概况2.1设计原则遵循“以防为主，突出重点防线，综合治理”的原则。以混凝土衬砌结构自防水为根本，衬砌管片接缝防水为重点，加强隧道与工作井等特殊部位防水，确保隧道整体防水。2.2防水等级标准本隧道防水等级为二级标准。根据《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001），“不允许漏水，结构表面可有少量

4、湿渍。”“总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。”2.3盾构隧道防水技术措施2.3.1以管片混凝土自防水为根本，并辅以管片外侧刷涂渗透结晶型防水材料。72.3.2管缝接缝内、外两道防水密封垫：外侧为多孔弹性橡胶密封垫，采用三元乙丙橡胶复合遇水膨胀橡胶；内侧为聚醚聚氨酯遇水膨胀密封垫。变形缝（环缝）处密封垫加厚以适应较大的变形：外侧弹性橡胶密封垫粘贴2mm厚的遇水膨胀橡胶；内侧密封垫同材料进行加厚处理；同时在变形缝处管片背千斤

5、顶侧粘贴丁晴软木橡胶板。2.3.3管片接缝最外侧设置氯丁海绵橡胶条，防止砂土及盾尾油脂进入接缝内。2.3.4管片接缝内侧采用泡沫棒及聚硫密封胶嵌缝。2.3.4螺栓孔内侧设置遇水膨胀密封圈防水。隧道防水结构见图1、图2、图3：注：图1：管环纵缝防水结构图图2：管片环缝缝防水结构图图3：管片变形缝防水结构图3施工管理3.1管片自防水7管片自防水为盾构防水的根本，隧道管片采用强度等级为C60混凝土，抗渗等级不小于S12，限制裂缝开展宽度≤0.2mm;管片混凝土外侧表面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，用量1.5kg/

6、m2;管片混凝土中掺加改性聚丙烯纤维（掺量为辅1.5kg/m3），降低混凝土凝结过程中的早期收缩裂缝，并有利于结构的耐火性;管片单块检漏标准：0.8MPa水压下，保持压力≥3h，渗水厚度≤5cm,由于管片一般由专业的管片生产车间制作，并由有成熟的混凝土施工工艺，因此本文不详细赘述。3.2环缝、纵缝防水管片外侧沟槽设置多孔型弹性橡胶密封垫，选用三元乙丙橡胶+遇水膨胀橡胶复合型，内侧沟槽内设置遇水膨胀密封垫，选用聚醚聚氨酯弹性体。外侧弹性橡胶密封垫由于三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶复合而成，为保证遇水橡胶与三元乙丙

7、橡胶的粘合，防止在装配过程中遇水膨胀橡胶与三元乙丙橡胶的脱离，外环弹性密封垫应采用同步硫化工艺生产。密封垫应按每环管片数量在工厂加工成棱角分明的橡胶框，橡胶框应略小于管片预留沟槽的尺寸，并且需在现场试套后确定。7密封垫粘结剂装配在管片预留沟槽中，粘结剂涂刷前，管片表面应干燥清洁，粘结剂应均匀涂于管片预留沟槽的表面和密封垫的粘着底部，胶粘剂涂刷时，由于密封垫底小于沟槽宽度，应制作专门卡具，确保密封垫安装位置准确。此点非常重要，只有每块管片安装位置统一、精确，才能保证管片拼装成环后相邻管片、相领环间环缝、纵缝内

8、密封垫相对贴，对贴面积越大，密封效果越好。同时密封垫在拼装前的整个过程中应尽量避免直接浸水，在不可避免的浸水或潮湿条件下施工时，内外侧遇水膨胀材料表面要采用缓膨胀处理（涂缓膨剂）或履盖塑料薄膜。氯丁橡胶条的粘贴工艺与密封垫的粘贴工艺相同，粘贴后的氯丁海绵胶条应贴合紧密，表面平整，不得出现脱胶翘边、歪斜等现象，拐角处相互搭接充分。3.3运输管理管片吊装运输过程中切忌互相碰撞以免造成管片掉角，管片掉角处容易形成漏水的