盾构管片缺陷处理

一、 工艺概述

盾构在掘进过程中，由于管片拼装误差、操作不当和止水条失效等原因，造成管片在出盾壳以后，出现裂缝、崩角、破损以及自管片注浆孔位置以及管片接缝位置渗水或漏水等现象。依据设计要求，对所有的管片裂缝、崩角、破损进行修补，对拼缝、点状渗漏进行防水堵漏处理。

1 、定义

1.1 管片裂缝：指管片出现深度大于 0.5mm～2.0mm 而未贯通的裂缝。

1.2 管片崩角：指安装后的管片角部出现小于 50mm×50mm×50mm 的掉角或脱落。

1.3 管片破损：指安装后管片因各种原因出现大于崩角尺寸的混凝土破损和或脱落。

1.4 管片修补：用特制砂浆或细石混凝土对管片破损缺陷部位进行修补，使其满足质量要求。

1.5 管片堵漏：用水泥浆或化学浆液对管片渗漏部位进行堵漏，使其满足防水要求。

2 、整体施工方案

对已安装的存在裂缝、崩角、破损的管片，采用特制的水泥砂浆或细石混凝土进行缺陷修补，保证管片的完整性、美观性。对存在接缝漏水的管片，采用灌注水泥浆或化学浆液进行防水堵漏，从而进一步增强隧道的防水性，保证管片安装后的隧道的整体质量

二、 作业内容

管片修补作业内容包括：对缺陷处的清理、配置水泥砂浆、对缺陷处进行修补、对修补面进行美化。

管片堵漏作业内容包括：处理基面、配置二次注浆设备、灌注水泥浆或化学浆液 →铲除灌浆过程中凸出平面部分、清洁处理基面

三、 质量标准

管片修补强度满足隧道结构质量要求，修补面与管片表面平齐，修补部位颜色与管片颜色无较大差别管片堵漏质量要求达到地下工程二级防水等级标准。

四、 工艺流程图

图 1   管片缺陷修补工艺流程图

五、工序步骤及质量控制说明

1、管片修补

1.1管片裂缝修补

管片的细小裂缝用 107＃胶水搅拌水泥填平，所有填补料应和裂缝表面紧密结合，并且结合完好；

对于深度＞ 2mm、宽度＞3mm 的裂缝，要进行二次填补，操作时待第一次填补的材料干缩后，再进行第二次填补。

1.2崩角修补

把崩角处的残余混凝土清理干净，崩角边缘尽量清理顺直；

把管片上的破损面用钢丝刷清理干净，并用清水冲冼干净；

在进行修补前必须保证破损表面干燥；

拌制砂浆。砂浆配比为： 52.5#水泥：中砂：白水泥：水＝1：2：0.4：0.35，砂浆搅拌必须均匀；

修补时必须分层进行，一次填补厚度不得超过   40mm，逐层填补后进行抹平、修边；

当崩角较大时，刚修补的砂浆要脱落或变形，需在填补砂浆前立靠模；

待修补砂浆干硬后（约修补后 3 天），用抛光机磨平表面；

用 107＃胶拌和水泥浆制成的水泥浆液进行表面涂涮，同时，应注意水泥的掺合量，把涂涮后的修补表面颜色相匹配。

1.3破损修补

破损处的修补准备工作同崩角处的修补；

修补前一定用钢 “V”型卡定好靠模；

用细石砼分层分块的进行破损处砼的回填修补。砼配比为： 52.5#水泥：砂：米石（5～15mm）：水＝1：1.5：4.0：0.4；

待修补砂浆干硬后（约修补后 3 天），用砂轮机磨平表面；

1.4施工注意事项

应尽量避免填补后干缩引起的收缩裂缝，如产生这种情况，需再次修补；

修补好的管片表面要全部磨平，并解决色差问题；

质检工程师负责对修补前管片进行统计拍照，对修补好的管片进行质量检查，做好记录，并拍照片，做为竣工资料的一部分；

对修补后的部位应经常观察，发现有干缩裂纹或渗漏水时，及时进行处理。

1.5质量保证措施

全线的所有管片都要检查，缺陷部位均需进行全面修补；

管片修补施工应做好过程记录；

管片的表面高差及色差要小，保证修补质量；

管片靠模采用优质表面光滑的三合板根据需要制作若干套满足不同地方的需要。

在管片的安装过程中，应尽量减少人为因素造成管片出现裂缝的情况；

管片裂缝修补的工作应不影响隧道的施工；

管片裂缝修补应由熟练的工人操作，并在质检员的安排下进行；

管片修补之前，应准备好所有的材料、工具。

图 1 管片修补前 图               2 管片修补后

2、管片堵漏

2.1渗漏原因分析

管片拼缝、点状部位的渗漏原因：

管片装配时，拼装误差大及原防水条破损；

管片在制作或运输过程中，管片受损，产生裂缝；

部分管片背后一次注浆量不够，未能彻底阻断水源。

2.2施工方案

管片点状部位渗漏 :采用压力注浆法, 灌注改性环氧浆液，环氧树脂胶泥缝外封闭处理。

管片拼缝渗漏：采用压力注浆法 ,灌注超细水泥浆及改性环氧浆液，环氧树脂胶泥缝外封闭处理。

在另一个位置出现新渗漏的处理措施同（ 2）施工方法。

2.3施工流程

管片点状部位渗漏：处理施工基面 →筑造压力灌浆系统→灌注改性环氧浆液→铲除灌浆系统凸出平面部分→建造环氧胶泥密封层→清洁处理基面→验收。

管片拼缝渗漏：清洗缝口 →处理施工基面→筑造压力灌浆系统→压注超细水泥浆→铲除灌浆系统凸出平面部分→清洁处理基面→验收。

2.4施工步骤

管片点状渗漏处理

①  搭设施工活动脚手架，预留通道，保证隧道内运输车的正常运作。

② 清除积水，检查渗漏源，标上记号。

③  化学处理施工砼面。要求无油污、无积水、无杂物。

④ 筑造压力注浆系统,，用速硬微膨胀水泥封闭，12 小时后，将高压灌浆管道连接到灌浆机上，试压后待下一工序施工。

⑤ 灌浆堵漏：经压力测试密封合格后，将改性环氧浆液按配比配好，放入灌浆机的容器中，渐进加压。直至空腔内充满堵漏浆液，或相邻灌浆咀冒浆方可结束该入浆孔。并迅速将高压灌浆胶管屈折结扎。以防止浆液外溢，如此反复操作，直至将所有灌浆系统灌完灌满。待 12 小时固化后，整体检查堵漏效果。

⑥  建造环氧胶泥密封层。配制胶料要求搅拌均匀，和易性好，便于施工为佳。

⑦ 清洁处理基面，整体检查、验收。

⑧ 验收标准:达到地下工程二级防水等级标准（即不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的 1/1000；任意 100 平方防水面积上的湿渍不超过 1 处，单个湿渍的最大面积不大于 0.1 平方）。

管片拼缝渗漏处理

①  搭设施工活动脚手架，预留通道，保证隧道内运输车的正常运行。

②  使用钢丝刷刷洗拼缝，清除其中的尘土污物，要求缝内干净。

③ 在缝内涂涮界面处理剂。

④ 用速硬微膨胀水泥埋设注浆管及封堵拼缝，管间距视具体情况而定，一般为 50 ㎝左右，渗水小时，管间距可适当远些，但不宜超过 1 米，拼缝渗水较大处，铝管间距 30cm 左右。封缝要呈圆弧形，且表面要光滑，接近原构件颜色。

⑤ 筑造压力注浆系统，要先压注超细水泥浆，观看注浆止水的效果，注浆压力控制在

0.30～0.40Mpa  左右，如仍有渗漏再埋管压注改性环氧浆液。止住水后，可将注浆管切除。

⑥ 清洁处理基面，整体检查、验收。

⑦ 验收标准: 达到地下工程二级防水等级标准。

图 3 管片修补 前              图 4 管片修补 后

六、 作业组织

表 -1 管片修补人员、工具、材料配置

表 -2 管片堵漏人员、工具、材料配置

七、安全生产及环境保护

1、安全生产

1.1安全组织措施

树立严密的安全制度：确保安全施工，以此作为项目经理的主要考核目标；

实行安全生产目标控制管理：在布置施工任务的同时布置安全生产指标和要求，考核工作成绩的同时也考核安全指标的完成情况；

进行安全教育：对所有进场的职工，必须进行消防意识的教育工作，坚持特种作业持证上岗的制度；

项目设兼职安全员：严格制止违章指挥和违章作业，加强对安全生产检查和考评工作，凡发现安全隐患，必须及进整改；

认真编制安全生产措施：在各分项工程施工前，班组长必须进行书面的安全技术交底，做到交底内容明确，针对性和实用性要强，操作人员必须按交底要求和安全操作规程进行施工。

1.2安全技术措施

凡是进场的施工人员必须戴好安全帽，高空作业要系好安全带；

施工中的脚手架、安全绳和电器设备，必须安装和绑扎牢固，做到定期检查、随时警惕；

脚手架上的负荷不能超载；

不准在施工现场打闹，不准从高空掷物，非有关人员不准进入危险区域内；

未经施工负责人批准，不准任意拆除架设设施、吊绳等安全装置。

2、环境保护

2.1处理管片缺陷所产生的垃圾应及时装袋运出，以免污染洞内环境。

2.2施工废水应经三级沉淀后，再排入市政管道。

2.3化学浆液带有刺激性气味，施工时应注意洞内通风。