中铁七局集团西安铁路工程有限公司116033
摘要：在盾构施工中由于壁后注浆不够饱满、地下水丰富等原因易造成成型隧道渗漏水情况，最终影响运营。为减少和防止盾构成型隧道渗漏水，需在施工过程中采取相应措施，制定相应对策，合理避免渗漏水情况的发生；
关键词：盾构施工；渗漏水处理；渗漏水预防
本文以某实际工程施工完成的隧道为背景，针对工程中存在的渗漏风险，提出了相应的控制措施，为类似工程提供参考。
一、工程概况
某地铁工程盾构区间右线长730.177m，左线长670.756m。本区间采用的管片外径6.2m，内径5.5m，抗渗等级为P12。区间右线管片共计609环，左线共计管片559环。其中，右线隧道已于2018年11月7日顺利接收。在之后的巡查中发现，在右线隧道接收端591-601环存在不同程度的渗漏水情况。经现场检查，渗漏部位为管片的环向接缝与纵向接缝之间。（如图）
591环管片渗漏情况596环管片渗漏情况602环管片渗漏情况
项目部对管片渗漏水情况高度重视，针对性的制定了管片渗漏水处理方案，工程部根据方案并结合现场实际，制定盾构管片渗漏水处理施工安全技术交底书。施工过程出现渗水及时采取二次注浆方式进行堵漏注浆。目前注浆效果良好，管片接缝之间的渗漏水已得到有效控制，隧道无渗漏现象。
二、水文地质概况
1、地质概况
右线隧道结构范围内地层情况
2、工程水文
地下水的类型特征
勘察场地地下水类型分为基岩裂隙水、岩溶水。勘察期间稳定地下水埋深16.0~25.1m，水位高程2.8~13.7m。
基岩裂隙水主要赋存于页岩分化裂隙中，略具承压性。由于页岩节理裂隙多呈闭合状，地下水在基岩中的赋存量较小，径流条件差，水量较小-中等。
岩溶水主要赋存于强、中风化石灰岩层溶蚀裂隙及溶洞中，溶蚀裂隙多呈张开状，溶洞连通性强，储水性强，因此岩溶水赋存量较大，径流条件较好，水量中等~丰富，由于可溶岩溶蚀裂隙的不规则性，形成脉状岩溶水，局部可呈现承压性，施工过程前应对岩溶水连通情况进行核查。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，本场地东南约2公里为黄海海岸线，根据水质分析及水环境地质调查，本场地地下水与海水有紧密联系，为海水倒灌区。高地势区也为场地地下水补给水源，经过潜伏径流，补给本场地地下水。本场地地下水环境受到水文、气象、地形地貌、地质体结构、人工开采等因素控制，年水位变幅约2~4米。
基岩裂隙水补给来源主要来自大气降水垂直补给及周边地层中的岩溶水补给，排泄方式主要为地下径流向海排泄。
岩溶水补给来源主要来自周边地层中的基岩裂隙水、海水及周边丘陵侧向补给，排泄方式主要为人工抽汲地下水和地下径流向海排泄。
三、管片渗漏水处理措施
1、人员配置
隧道管片堵漏由项目部制定技术方案，安排具有丰富堵漏施工经验的工人施工。堵漏工作开始以后，在人员配备方面可根据工程进度进行调整，以保证工程进度为前提。
2、材料工具准备
材料：P.O42.5袋装水泥、P.O52.5袋装水泥水玻璃、堵漏灵、钢丝刷、灰板、刮刀、布条等。
工具：二次注浆机1台、注浆管路50m、冲击钻、手锤、注浆球阀等。
3、处理方法
处理原则：对存在漏水的管片首先进行二次补浆，二次补浆能够在根本上堵住渗水通道，二次补浆首先采用纯水泥浆，注浆压力控制在0.2～0.25MPa，注浆浆液采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1.2：1，注浆量以能注入为准。观察堵漏效果，效果不明显后及时注双液浆，二次注浆采用水泥浆和水玻璃的体积比例为1：1，二次注浆压力控制在0.3～0.5MPa。
（1）纵缝漏水处理
①用钢丝刷清出拼缝内的浮泥、泥垢；
②现场准备好注浆球阀，在注浆孔打开之前必须保证注浆球阀能够正常使用；
③查清渗漏的部位，打开渗水环管片3、9的点注浆孔，打开相邻环管片12点的注浆孔。在590环管片开始注浆，在相邻环管片顶部排水；
④在渗水环注浆孔内注入纯水泥浆液，使管片两侧均匀注浆。直至相邻环管片顶部注浆孔冒浆方可结束该注浆孔注浆。然后关闭渗漏点注浆孔注浆球阀，使注浆管从顶部注浆孔进行注浆作业。
⑤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。全部注浆完成且浆液达到凝固时间后方可拆除注浆球阀；
⑥待凝结后做缝面修饰处理。
2、管片破损处漏水处理
为便于进行管片裂缝修补，观察裂缝渗漏情况以及贯穿情况等，并做好标识与记录。对不同性质的裂缝采取相应的修补办法。
（1）以钢丝刷将裂缝表面的灰尘、油污等清除，以清水清洗干净并充分湿润。
（2）采用52.5Mpa水泥对裂缝进行抹补。
（3）抹补后以刮刀将裂缝表面清理干净。
（4）抹补处避免以水直接冲刷。
（5）一天后再次检查修补情况，若仍可见裂缝，使用同样的方法再次进行修补，直至裂缝被填补。
（6）若修补后出现渗水则采用下面的规定的方法进行修补。
四、管片渗漏水预防措施
1、管片清理应保证止水槽部位表面无附着物、无灰尘。粘贴时管片表面应干燥清洁。粘贴剂涂抹要均匀，不允许漏刷现象出现。粘结剂第一次涂刷基面后，间隔3小时，再进行二次涂刷。用橡胶锤依次敲紧止水条，使止水条在管片上，注意不要敲破止水条，粘贴后的止水条应牢固、平整、严密、位置准确，不得有鼓起、超长与缺口等现象。管片防水粘贴完成经12小时粘结剂凝固后方可下井拼装。
2、在同步注浆过程中合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆速度与推进速度等施工参数形成最佳的参数匹配。注浆压力最佳值为0.2～0.3MPa，并应参考覆盖土的厚度、地下水的压力及管片的强度进行设定。如果设定值太大会导致管片破坏，造成浆液的外溢。注入量必须能很好地填充尾隙。考虑背后注浆量受土体中的渗透、泄漏损失（浆液流到注入区域之外）、超挖、背后浆液的种类等多种因素的影响，经过试验段的摸索，注入量为理论空隙量的200％～250％，即5方～6.3方为宜。背后注浆的最佳注入时期，应在盾构机推进的同时或者推进后立即注入，注入的宗旨是必须完全填充尾隙。同步注浆采用压力和注浆量双控指标，应采用尽量大的压力保证最大的注浆量，填充密实尾隙，从而保证防水第一道防线的质量。
3、管片壁后注浆应该保证浆液的充填性、初凝时间与早期强度、限定范围防止流失（浆液的稠度）的有机结合。隧道衬背注浆的浆液配比应进行动态管理，依据不同地质、水文、隧道埋深等情况的变化而不断调整浆液性能，以控制地表的沉降和保证管片的稳定，保证管片的防水效果。
4、拼装前首先应对盾尾杂物进行清理，如果有漏水现象必须补打盾尾油脂止水，在保证盾尾无杂物、无积水的情况下才能开始安装管片。
5、封顶块安装前应对止水条进行润滑处理，安装时先径向插入，调整位置后缓慢纵向顶推；封顶块安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，顶推力应大于稳定管片所需力，然后方可移开管片安装机。
6、管片拼装过程中不得损坏已完成粘贴的止水条，当有损坏情况发生时，管片拼装手及时停止拼装，并通知地面班对损坏部位进行重新粘贴。当损坏长度过大时，即更换相对应的管片进行拼装。
7、进行旋转、升降、滑动、压平操作。管片拼装应遵循由下至上、左右交叉、最后封顶的顺序，应尽量调校管片位置与上环管片平顺，螺栓孔位置对正，螺栓穿插容易。用拼装机拼装旋转调整时，用遥控装置操作时不得使用高速按键，并注意掌握使用按键的力度和持续时间，防止移动速度太快、摆动大、移动超限及被装管片与已装管片发生撞击。作业人员应跟随管片拼装位置站位控制，尽量选择清晰的角度拼装管片，严禁站在盾构机头下方操作遥控器拼装上部管片。
8、及时进行管片三次复紧，管片安装完后，推进30cm～50cm后进行螺栓初次复紧，在管片环脱出盾尾后对管片连接螺栓进行三次紧固。
9、纠偏过程中应尽量保持盾构机姿态不会有突变，运动轨迹应尽量平顺。盾构机掘进姿态调整与纠偏应以盾尾间隙控制为主，趋势控制为次，线形控制为辅；在掘进过程中一次纠偏量不能过大，即油缸行程差不能过大，控制在50mm左右。
10、成环环面控制：环内错缝允许误差为5mm，相邻环间错缝允许误差6mm以内。拼装成环后，在纵向螺栓拧紧前，进行衬砌环椭圆度测量，拼装完成的隧道管片椭圆度不得大于5‰D（D为隧道直径）。
11、盾构掘进参数是盾构机线路控制的关键，其中尤其要加强掘进过程中推力控制。掘进过程中严禁急纠甚至“蛇形纠偏”，避免上下或左右过大造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水。在掘进困难时可适当考虑开启超挖刀或仿形刀进行超挖作业，避免推力过大造成管片产生裂纹而渗漏水。
12、在盾构始发掘进前，应根据线路情况对盾构区间管片选型进行排版，对管片生产、储备和掘进中管片选型进行指导。在水平方向上存在曲线的路线上，根据曲线内径与外径长度差的楔形总量、拼装数量选择合适的转弯环，使相邻管片止水带正常吻合压紧。
13、当出现渗水情况，及时进行注浆处理，当渗水面积过大时，注入双液浆形成止水环，使渗漏水部位在源头处得到有效控制。
隧道渗漏水处理是地铁施工的关键，盾构法施工隧道的防水，必须采取“以防为主，多道防线，综合治理，标本兼治”的原则。所谓“综合治理”，即不但要从管片拼装质量着手，还要控制盾构掘进的姿态以及后期渗漏水治理等多个方面。
参考文献：
［1］GB50446-2017《盾构法隧道施工与验收规范》［S］.
［2］辜思达，皇威然。盾构法隧道管片防水堵漏施工技术［J］.广东土木与建筑，2005，（4）：47-48.
［3］王义强.盾构隧道渗漏水原因分析及处理［J］。城市建筑，2013.（6）：160-162
作者简介：
姚强（1995.12-），男（汉族），陕西省渭南市，中铁七局集团西安铁路工程有限公司，职称：助理工程师。