地铁盾构区间管片拼装缝渗漏水原因及其治理
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摘要：文章结合广州地铁二号线石壁-会江区间盾构管片拼装缝渗漏水的原因及所处位置，提出了盾构管片拼装缝堵漏的处理措施。
关键词：盾构；拼装缝； 渗漏水； 处理措施
中图分类号：TV697文献标识码： A 文章编号：
1、概述
广州地铁二号线开通运营后，工作人员发现石壁-会江盾构区间第614环与第615环管片水沟位置的拼装缝有渗漏水现象。该渗漏点位置所在里程约为ZDK2+904.897，具置详见图1.2-1 渗漏点平面示意图、图1.2-2 渗漏点位置剖视图。
为了准确的掌握漏水量的大小，笔者对此漏水点的水流量进行了实测，测量方法如下：
所用工具及物品：大怡宝矿泉水空塑料瓶一个，容量1.555L。软塑料管一根，快干水泥一包，铁锤一把等。
采用方法：在管片拼装缝漏水口处埋入软塑料管，并在其周围用快干水泥封堵，保证水只从塑料管中流出。然后测量装满一塑料瓶水所用的时间，进而计算出一天的漏水量。
实测数据：装满1.555L塑料瓶水需8.524秒时间。
计算流量：QT=1.555/8.524×3600×24=15761.6L/天≈15.762立方米/天。
图1.2-1 渗漏点位置平面示意图
图1.2-2 渗漏点位置剖视图
图1.2-3 渗漏点位置实况照片
2、 渗漏点处工程地质情况
渗漏水处隧道埋深约27米，隧道洞身为全断面的地层。具体的地质情况（自上到下）如下：
硬塑坡积粉质粘土，稍湿，粘性较好，透水性差。 Ⅱ类
硬塑残积粘土稍湿，粘性较好，透水性差。 Ⅱ类
坚硬土状 全风化带，呈褐红、褐黄夹灰白色，已风化成土状，岩石组织结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土状。Ⅱ类
半岩半土状、块状强风化带，呈褐红、褐黄色，已风化成半岩半土状，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构清晰，风化裂隙发育。Ⅲ类
图1.3-1 渗水点处地质纵面图
3、渗漏水原因分析
渗漏点位于第614环与第615环管片拼接缝位置的排水沟处，此处隧道埋深约27米，周边围岩为全断面的强风化混合岩层，地层稳定。渗漏点位置所在里程约为ZDK3+846.200，距离洞门仅5米，距附近的集水井约10米左右。
根据渗漏点的实际情况，笔者分析认为管片拼装缝渗漏水的原因是：
漏水点位于盾构吊出井洞门附近，盾构到达时推力减小，管片之间的止水条未压紧，管片环缝容易漏水。同时由于盾构隧道贯通时，吊出井尚未封堵，吊出井的漏水量很大，地下形成动流水，盾构施工阶段的管片背后注浆被稀释、冲走，无法凝固，形成了渗水通道。
此外由于盾构隧道贯通后的很长一段时间内，吊出井的漏水量仍很大，导致周边水压力降低，所以当时尚未发现管片拼装缝有渗漏水现象。待道床混凝土浇捣完成，吊出井封堵完毕后，周边水压力上升，导致管片拼装缝产生漏水。
4、渗漏点处理方案选择
针对该处的地层特点、周边环境条件以及渗漏水原因，可采取的处理措施有：堵水方案和引（排）水方案，以下分别对两种方案进行比较：
（一）堵水方案
采取堵水方案可先对渗漏点处前后各2-3环的管片背后进行注浆，从而形成止水环，隔断渗水通道，同时填充管片背后未饱满的空隙。待前后的止水环形成后，再针对渗水点位置利用改性环氧树脂堵漏液进行局部封堵。
堵水方案的优点是如果堵水成功则可以彻底解决渗漏水问题，但由于该处隧道埋深大，水压力大，采用堵漏处理方案容易产生以下问题：
（1）由于水压力大，且漏水点位于道床底部，注浆压力也要相应增加，注浆容易造成道床上抬甚至与管片脱离，风险较大；
（2）该处洞门附近的管片在隧道贯通后已经进行过管片背后二次补充注浆，现在再打开管片注浆孔注浆，很可能注不进去浆液；
（3）目前堵漏点封堵后，必然导致周边水压力上升，造成漏水点转移，产生无法预估的新漏水点。由于目前隧道已开通运营，每天可作业时间非常短，如出现大的漏水点无法在短时间内处理完毕，则将影响列车的正常运营甚至停运。
（二）引（排）水方案
该方案的优点是该处距离集水井近，埋设引水管即可，处理简单，不会导致新的漏水点，也不会对隧道道床产生破坏，风险小。不足的是，需要长期排水，影响水泵使用寿命，长期抽水费用也相对较高。
经过上述分析，笔者认为在采取切实可行的工艺后，采取第一种方案既可以将风险降到最低，避免对运营产生不利影响，又可以对管片的渗漏水进行彻底处理，消除结果病害。
5、 堵漏施工工艺流程
（1）钻终止孔
在管片渗漏水部位的端头沿缝向里钻12厘米的深孔，孔深以表面到内侧的止水条位置为准，严禁钻过止水条以破坏管片整体的防水效果。
用水冲洗终止孔后再用简易工具往孔内灌入速硬微膨胀水泥膏直到灌满为止。
（2）钻注浆孔
①沿渗漏缝向里钻注浆孔，孔径3cm,、孔深大于30cm；嵌缝孔径1cm，孔深30cm。孔之间距视具体情况而定，一般0.3~0.5m。
②冲洗注浆孔和渗漏缝（尽量冲净孔内的粉屑及缝内的污浊物，以确保嵌缝和灌浆的质量）。
（3）埋铝管嵌缝
①用速硬微膨胀水泥将插入孔内的8mm铝管埋实压紧，铝管留出管片表面的长度为10cm。
②嵌缝时往缝内快速压入速硬微膨胀水泥，压人的水泥越多越好，尽量压满。
（4）注浆
①注浆管采用长为600mm的DN25压力钢管，配套一个DN25球阀和压力表一个，具体加工方法详见图4.1-1 注浆管示意图。球阀起到防喷射作用，压力表必须保证合格有效，读书准确，经过校验。
图4.1-1 注浆管示意图
②用速硬微膨胀水泥将插入孔内的注浆管埋实压紧，待快速水泥硬化，然后关闭球阀做压水实验，观察封闭效果和浆液通道质量，如无问题即可压注超细水泥浆或改性环氧树脂堵漏液以达到堵水的目的，注浆压力保持在0.1~0.4Pma，且稳压时间不少于5分钟后封管。
（5）施工技术要求
浆液制作：按本方案和现场试验确定的配合比拌制好浆液，浆液的比重符合要求，添加剂按试验人员确定的参量进行添加，已保证水泥浆液的配制质量。
注浆时安排专门的测量人员对轨道面、道床的沉降变化及隧道的收敛情况进行实时监测，通过监测掌握轨面及道床的高程变化。在614环、615环管片上各布置4个收敛监测点，分别设在管片的3点、9点位置，用来监测注浆过程中管片环向的变形，每间隔30分钟测一次数据，以方便控制注浆压力及观测注浆量对管片收敛变形的影响。
在压浆过程中应随时观察出水点及周边裂隙的渗漏水情况，如出现串浆、漏浆等现象，应采取表面封堵、间歇注浆、加浓浆液等技术措施及时进行处理。
压浆过程要安排专人观察注浆部位的管片变化，如管片出现错台、开裂及异常声响时要立即停止注浆。
压浆过程中必须留一个泄水孔，做到边排边堵，避免水量过大。
堵漏压浆过程中做好管接头的绑扎工作，避免脱管漏浆。
压浆过程中做好防护措施，防止浆液喷射伤人，此外应对增加防喷措施，及时关闭注浆管上的球阀，防止浆液及高压水喷射到接触网，造成漏电、短路事故。
6、总结
渗漏水是地下工程的常见病和多发病, 长期渗漏会影响结构的正常使用, 缩短结构物的使用寿命, 且水土流失和地下水位变化会造成地表建筑的不均匀沉降,甚至会造成灾难性的事故。
采用以上治理方案, 本地铁区间隧道渗漏得到了很好的治理效果, 通过对渗漏治理方案的总结, 不但明确了渗漏的原因, 还为今后地铁工程施工提供经验和参考。