地鐵盾構隧道滲漏水的控制策略探討

林炫宇

摘 要：滲漏水作為地鐵盾構隧道常見病害之一，其所致成因眾多，且徹底根治難度較大。本文結合筆者相應地鐵建設施工實踐經驗，就地鐵盾構隧道出現滲漏水的主要成因與相應控制策略、處治措施展開全面探討，以期可對眾地鐵建設者有所裨益。

關鍵詞：地鐵盾構隧道;滲漏水;主要成因;控制策略

1 地鐵盾構隧道滲漏水的主要成因

（1）管片質量不合格。生產管片的水泥、鋼材等原材料自身質量不過關，進場未驗收。制作管片時，對混凝土振搗不密實、不充分導致蜂窩、麻面等現象，或未按規(guī)定對成型的混凝土進行養(yǎng)護導致開裂現象。管片進場后，沒有進行質量驗收，儲存保護措施不到位。管片轉運吊裝時違規(guī)操作，磕碰等導致管片出現破損，而后期安裝過程中又未對破損管片予以處理，以致管片自身防水不合格而導致出現滲漏水。

（2）管片拼裝不規(guī)范。首先，管片安裝前，質檢人員未按照規(guī)定進行再次核檢，出現的邊角破損、混凝土損壞、止水條變形不密實等情況沒有修補處置而發(fā)生滲漏。其次，受管片與管片擠壓影響，封頂塊止水條發(fā)生變形、脫落，或是管片端面接口、止水條面沒有清理干凈，導致拼接縫存有雜物，進而導致拼縫處形成滲漏水通道。另外，管片拼裝時沒有對齊出現錯臺，導致盾尾刷沒有緊密包裹住管片，易產生滲漏水。此外，管片與盾構位置偏移，管片容易受到壓力產生開裂、掉塊，管片與管片之間的止水條不能充分壓緊導致滲漏水[1]。

（3）施工工藝不合理。與盾尾脫離之后的管片處于懸浮時，主體與管片的位置相對獨立。在同步注漿作業(yè)時，如果材料自身性能較差或者施工工藝不合理，就會影響管片注漿質量，則會導致不均勻受力、局部變形等現象。如果實際注漿量不夠、注漿，就會導致管片與外側土體間出現空隙，隨著時間的推移，就會致使管片出現沉降并形成滲漏通道。

（4）局部設計不合理。盾構自身質量不過關或局部設計不標準、不合理，用于推進的千斤頂球鉸自由度小，管片在局部范圍內受到擠壓，容易造成破損、裂縫。推進千斤頂靴板擠壓過大易導致管片止水條變形、脫離，難以發(fā)揮密閉防水的作用，進而導致管片的防水性變差。

（5）注漿處理不規(guī)范。注漿作業(yè)程序不規(guī)范、灌注量不夠、密實效果差，會導致襯砌與圍巖受力不均勻變形，直接影響首層防水層作用。在實際施工中，還會因超挖或者沒有充分考慮土體滲漏，在計算注漿量時會比實際需求小，導致實際注漿量不夠，在后期易產生沉降形成滲漏。

2 地鐵盾構隧道滲漏水的控制策略

2.1 抓好防水施工質量

（1）自身防水。管片一般使用耐久性高、抗?jié)B性強的高性能防水混凝土，可以添加改性外滲劑以提升管片混凝土的自身性能。按照設計規(guī)范要求，管片抗?jié)B等級超過P10，單片檢漏標準為：在0.8 MPa且超過3 h的水壓下，滲入管片外背高度不超過5 cm。同時，在管片設計和制作時要嚴格控制標準，提高水灰比精準度，確保連接處密實。在制作時要控制好振搗、脫模、養(yǎng)護的各個環(huán)節(jié)，提高管片質量。有的生產商使用智能化、數字化一體式工廠制作，能有效提高管片的抗?jié)B性[2]。

（2）接縫防水。管片接縫包括縱向和環(huán)向接縫，這兩處連接位置是防水薄弱之處，可以在接縫外側使用單道框型彈性密封墊。在密封墊外側補上遇水膨脹橡膠的擋水條，提高接縫防水性能?？v向和環(huán)向縫內留設嵌縫槽，在道床的嵌縫槽用快干水泥填充，其他部位的嵌縫使用水膨脹密封膠和快硬水泥（如圖1），進而有效提升管片接縫位置的防水性，最大限度減少管片接縫的滲漏水幾率。

（3）螺孔防水。管片螺栓孔滲漏水很多是由于螺栓孔緊固不到位、密封墊不牢靠等因素所造成，因此，務須要嚴格做好螺栓位置的防水處理。通常，應在螺栓墊圈和螺栓孔居中處填塞遇水膨脹橡膠的聚乙烯墊圈，增強螺栓孔密實度，從而確保不漏水。同時，根據管片螺栓的緊固要求及緊固力，對管片螺栓予以緊固處理，確保兩個管片連接足夠密實，防止緊固不到位產生縫隙而導致的滲漏水情況。

2.2 規(guī)范管片拼裝施工

（1）精準對接。在進行管片的旋轉、滑動、升降等作業(yè)時，要嚴格按照操作規(guī)程施工，拼裝管片按照從下往上、最后封頂的程序，注意管片的左右對稱，對管片位置要及時調整，以實現與上環(huán)管片的平順對接，精準校正孔位，以確保順利穿插螺栓。

（2）緩慢頂推。在封頂塊安裝之前，先使用黃油將止水條涂刷一層，確保潤滑。安裝過程中，要先向后縱向頂推，控制速度緩緩到位，同時將油缸頂進管片內。頂推的作用力要略大于管片用力，以保持穩(wěn)定，待工序全部完成后，再移開管片安裝設備。

2.3 規(guī)范盾構掘進施工

（1）掘進模擬。在正式掘進前，先進行模擬掘進穿越，一般可分為四個階段，分別是試驗、控制、穿越和穿厚控制，通過模擬可以進一步獲得施工參數并做出優(yōu)化，保障盾構、管片處于良好的運行狀態(tài)。

（2）掘進控制。根據隧道線形管理原理和盾構機的性能，實時掌握盾構狀態(tài)，保持掘進的速度，使用后臺智能化終端與設計的軸線進行數據分析對比，發(fā)現掘進偏差時要及時優(yōu)化調整，使前進曲線和設計軸線同向同步。在對掘進線路糾偏時要注意，以盾位間隙為主、掘進姿態(tài)為輔、行走線性為后。在對掘進偏差糾偏時要注意，一次調整量不宜過大，以控制油缸行程小于6 cm為宜。

（3）盾構調整。在實際施工時，管片與盾尾脫離后會產生一定的上浮，要按照試掘進的數據對掘進狀態(tài)進行適當調整，可以預先對盾構施加壓力，或者在反向超欠挖進而控制盾構的行進狀態(tài)和路線。這樣可以有效保持管片的穩(wěn)定，防止出現上浮、偏移等現象造成管片與管片之間接縫處的止水帶出現滲漏水。

2.4 抓好注漿施工質量

盾構機在施工過程中，因外部尺寸略大于管片的外徑，加上可能出現的超挖，易在盾尾處形成由管片和土體共同的空隙，需要及時注漿進行填充，從而降低對周圍土體的擾動，防止地面沉降、管片水土壓力均勻。

（1）注漿位置。要選擇管片注漿孔中與拱頂位置接近處進行注漿，先進行同步注漿，再進行二次注漿，將產生的空隙填充密實，促使空隙內的泥水排出，進而形成環(huán)形漿液保護層，這樣能很好的發(fā)揮防水作用。

（2）注漿時間。合理控制注漿開始時間和結束時間，注漿不得過早或過晚，防止盾尾漏漿或注漿不密實而影響管片的防滲性。

（3）注漿壓力。根據設計規(guī)范要求、隧道的埋深和地下水壓等實際情況，合理調整注漿壓力。一般為0.2 MPa～

0.3 MPa，當注漿壓力過大或過小時，可以略減少或增加注漿量進行控制。

（4）注漿量。根據現場實際情況，如超欠挖量、土體滲透率、泄露情況等，合理調整注漿量，原則上保證注漿量、速度和盾構推進速度匹配一致，這樣能確保注漿的密實度，減少注漿量不足導致的孔洞滲漏。

3 地鐵盾構隧道滲漏水的處治措施

（1）大量滲漏水的處治。找到滲漏水點，接上注漿設備，使用水泥-水玻璃雙液注漿，控制初凝時間約為5 s。對滲漏水點外部進行封堵，一般使用速凝水泥與聚氨酯，從而達到雙管齊下的效果。

（2）拼縫處滲漏水的處治。需要對滲漏點進行精確查找，找到后，在拼縫處打上終止孔，并埋入注漿管，對拼縫使用速凝水泥封堵、使用快干水泥嵌縫，待嵌縫水泥凝固后，再注入壓力0.3 MPa～0.4 MPa的化學漿液。測試壓力滿足要求后，閉管等凝固8 h～12 h后再做進一步檢查。檢查孔口的漿液是否密實飽滿，符合要求后再等3 d～5 d后進行拆管，處理縫面直至平整。

（3）原注漿孔處滲漏水的處治。對明流使用雙液注漿進行封堵，清理注漿孔后，使用環(huán)氧界面劑均勻涂刷一層，再使用速凝水泥嵌縫埋管，要嚴格按照要求封閉密實。然后注入壓力0.3 MPa～0.5 MPa的環(huán)氧漿液，等3 d～5 d凝固后拆管，再細致修復飾面。

（4）管片螺栓孔滲漏水的處治。沿著螺栓孔位開設環(huán)形槽，一般槽深和寬各3 cm～4cm。對環(huán)形槽細致清理，確保無粉塵、雜質。再使用賽柏斯?jié)饪s劑按比例兌水形成混合液，均勻涂刷或噴涂賽柏斯防水材料，使用賽柏斯堵漏劑壓注入槽內，確保壓住飽滿、密實、平整。

（5）管片裂縫滲漏水的處治。沿著管片裂縫開始，按照槽深和寬各2 cm～3 cm，騎縫斜向45°，沿著裂縫并貫穿鉆孔，鉆孔深8 cm～10 cm、直徑1 cm、距離40 cm。對裂縫和“V”型槽細致清理，確保干凈無雜質。按順序對孔位注入環(huán)氧漿液，等到鄰近的孔位有漿液冒出時，再移至下個孔位繼續(xù)注漿，直到所有孔位全部完成。需要注意，最后一個孔位要逐級升級壓力0.3 MPa～0.5 MPa注漿，并保持20 min不進漿后再停止。閉管等待凝固8 h～12 h后再做進一步檢查，方法步驟、要求同上[3-4]。

4 結語

隧道滲漏水不僅會增加地鐵項目建設過程中的施工難度，而且還會導致滲漏水附近區(qū)域的水土過量流失，以致隧道沉降、形變過度，危及作業(yè)施工安全與后期營運中的行車安全，故須絕對重視，全面理清致使?jié)B漏水出現的主要成因，予以針對性防控、處治，從而達成滲漏水的“根治”，保障地鐵建設施工安全與運營行車安全。

參考文獻：

[1]李翔宇，李新源，李明宇，等.地鐵盾構隧道滲漏水的產生原因及分布規(guī)律[J].建筑科學，2020（S1）：233-238.

[2]杜在松.大直徑盾構隧道管片滲漏水預防和治理[J].建設監(jiān)理，2020（11）：80-83.

[3]陳森森，王軍，劉文，等.盾構隧道滲漏水整治綜合技術[J].鐵道建筑技術，2019（12）：101-106.

[4]焦建斌.公路隧道滲漏水治理技術分析[J].交通世界，2021（13）：105-106.