盾构隧道管片破损修复及渗水堵漏处理

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　　摘要：结合目前珠三角地区，部分盾构施工单位不同程度的出现成型隧道管片破损、管片渗漏水等问题，依据现场试验先行以及实际处理效果，总结出主要采用环氧树脂等材料进行破损管片修复及渗水堵漏。确保成型隧道整体美观性、管片结构整体性以及运营后隧道安全。
　　关键词：盾构;破损管片修复;渗水堵漏;措施;环氧树脂;隧道安全
　　1工程概述
　　东莞至惠州城际轨道交通项目盾构隧道设计为标准单洞断面，盾构管片外径8500mm，内径7700mm。某标段盾构掘进过程中，已成型的658环（1060米）隧道中局部出现不同程度的管片破损以及环缝、纵缝、注浆孔、裂缝等渗漏水现象，通过试验成果，总结出具体施作方法，处理效果较好，满足验收合格条件。
　　2管片破损处理
　　2.1破损管片的修补方法
　　修复前根据破损程度采取不同的修复方法：
　　（1）管片破损面深度h≤30mm时，直接采用环氧砂浆进行修复。
　　（2）管片破损面深度h>30mm时，采用环氧砂浆进行修复，并采用膨胀螺栓固定钢丝网的形式进行固定，防止脱落。
　　2.2修补前准备工作
　　（1）修补工作前需作好计划安排，修补过程中作好记录。记录的内容包括环号、管片号、损坏部位、详细的破损情况描述、破损部位的长、宽、深度尺寸等。
　　（2）修补工具：搅拌桶、刮刀、抹子、铲子、毛刷、钢丝刷、电锤等。
　　（3）修补材料：水泥、砂、环氧树脂化学剂。
　　修复材料中水泥采用高标号的水泥和添加环氧树脂化学剂，环氧树脂的高粘结性适用于制作粘结剂。
　　水泥：普通硅酸盐水泥52.5号、速凝型水泥、白水泥。
　　砂：特细砂，细度模数Mx=1.5-0.7，不允许夹杂颗粒物质。
　　化学材料：环氧灌浆材料。
　　2.3修补施工措施
　　2.3.1修补材料调配
　　环氧树脂砂浆（修补管片崩、缺角等）：堵漏环氧灌浆材料：固化剂：52.5R水泥：特细砂=1：0.1：1：2（单位：g）;该环氧类型的砂浆抗压强度大于80MPa，抗拉强度大于20MPa，粘接强度大于4MPa。配制时，砂经炒干调配，操作中保持通风良好，调配好的砂浆在30分钟内使用完成。
　　2.3.2修补工艺
　　（1）清理基面：将破损管片的破碎混凝土松散部分凿除，将淤泥，粉塵等附着物清理干净。
　　（2）基面湿润：修补前先将修补基面喷水湿润。
　　（3）按破损深度处理破损部位
　　h≤30mm部位：直接将搅拌后的环氧树脂砂浆涂抹于接合面，用灰匙、平镗初修饰成型。
　　h>30mm部位：钢筋外露的管片，先用酒精清洗钢筋后加焊φ8mm的钢筋网（5cm*5cm）进行修补，钢筋网保护层厚度≥2cm。钢筋未外露时，打设膨胀螺栓外挂φ8mm的钢筋网（5cm*5cm）进行修补，钢筋网保护层厚度≥2cm，膨胀螺栓不得外露于修补面。
　　（4）修补：水泥砂浆分层进行修补，分层施工厚度应控制在2cm左右，5分钟后检查混凝土结合情况。等环氧砂浆初凝后，应用环氧浆液进行收面。
　　（5）修补完成后进行粗打磨，并调制白水泥浆涂抹，保证与管片外观一致。
　　（6）修补位置初凝后，将修补的部位加水润湿进行养护，防止修补层失水过陕而导致干缩裂纹，或强度降低达不到修补要求等问题。
　　（7）待修补部位具有一定强度后，再用砂纸或打磨石对其表面进行打磨处理并清理干净，以保证修补效果。
　　（8）修补达到的效果应为：新旧混凝土紧密结合，强度达到要求，颜色一致，表面无裂纹无凹凸，平整光滑，用灰匙柄重敲击该部位无脱落、无剥离、无裂纹产生。
　　3管片渗漏水处理
　　3.1管片渗漏的主要表现形式
　　（1）拼接缝渗漏;（2）螺栓孔位置渗漏;（3）注浆孔部位渗漏;（4）管片裂缝渗漏;（5）管片崩边及掉角处的渗漏;（6）管片蜂窝麻面点渗漏。
　　3.2防水堵漏施工方法
　　3.2.1缝类渗水堵漏方法
　　（1）用钢丝刷清出环缝及纵缝缝隙内的浮泥、泥垢。
　　（2）查清渗漏的部位，在渗漏部位两端钻终止孔，孔径0.6cm，孔深至管片密封垫位置。
　　（3）压入环氧树脂，封两端钻终止孔，终止孔外部采用速凝水泥外封。
　　（4）对拼缝按20cm的距离布注浆孔，并插入φ8mm的铝管，铝管埋人深度20cm，采用早强水泥封缝嵌缝埋管。
　　（5）注入改性环氧化学灌浆液，依次注浆，注浆压力0.2-0.5MPa，达到压力后闭管待凝。
　　（6）闭管待凝8-12小时后进行检查孔口管，如孔口管不饱满时，进行二次或多次重复注浆，以确保注浆质量。
　　（7）待凝结后拆除铝管做缝面修饰处理，以确保管片结构的质量和外观要求。
　　3.2.2孔类渗水堵漏方法
　　（1）卸松螺栓孔的螺帽。
　　（2）清除螺栓孔中的浮泥、泥垢、锈迹。
　　（3）在相应的拼缝对应螺栓两边，钻终止孔，孔径12mm，孔深到管片密封垫。
　　（4）采用改性环氧化学灌浆液进行注浆，注浆压力0.2～0.4MPa。
　　（5）待凝8～12小时后进行检查孔口注浆管，不饱满的进行二次或多次注浆，至注浆管浆液饱满。
　　（6）待凝5-7天后拆管，清除嵌填凸出的封闭水泥，安装螺栓帽，更换胶圈。
　　（7）对螺栓孔位置的管片进行修复，以确保管片结构的质量和外观要求。
　　3.2.3管片崩块、掉角处渗水堵漏方法
　　（1）清除崩块和松动的混凝土碎屑，查找渗漏位置并进行钻孔;
　　（2）钻孔后埋入φ8mm铝管，铝管埋入深度20cm，采用速凝水泥封孔埋管;
　　（3）采用改性环氧灌浆液进行注浆，注浆压力0.4-0.5MPa，达到压力后闭管待凝;
　　（4）待凝8-12小时后进行检查孔口注浆管，不饱满的进行二次或多次注浆，直到注浆管浆液饱满;
　　（5）待凝3-7天后拆管，清除嵌填凸出的封闭水泥，按破损修复方案对基面进行处理，以确保管片外观符合要求。
　　4结论与讨论
　　在本工程中，通过对材料、配比、修复及堵漏的工艺方法等的不断摸索研究，经历数月时间，前后试验对比，总结出一定的施作经验，最终外观修复及堵漏效果较好。但研究中的方法终究是出现缺陷后的处理措施，在后续盾构施工过程中，应将重点放在预防出现该类缺陷的技术措施及管理措施上，文中提到的各类原因分析应以质量管控制度的形式，重点进行专项控制管理。
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