摘要:在现代城市交通建设过程中,地铁是解决城市交通问题,提高城市交通运输质量的重要方式。而在地铁工程施工建设过程中,针对地铁联络通道的施工建设,冻结法是常用的施工方法之一。但在应用冻结法进行地铁联络通道施工的过程中,在融沉注浆后,其渗漏水现象较为常见。为了保证地铁联络通道施工质量,必须要针对后期渗漏水问题,结合渗漏水的治理原则,确定地铁联络通道变形缝渗漏水治理的方案及材料,分析堵水过程中出现的涌砂、串浆、注浆管安装困难以及结构底板的不均匀抬升等问题,通过理论计算和现场监控量测,确定合理的注浆控制标准,到达了注浆加固的效果,保证了地铁联络道结构的安全稳定。
关键词:地铁;联络通道;渗漏水
前 言:地铁因运量大、速度快、无污染、避免城市地面拥挤并且能够对地下城市空间进行充分利用,这是其它交通工具不能比拟的优点。因此,地铁交通受到各大中城市的青睐。但在应用冻结法进行地铁联络通道建设时,因施工工艺存在一定缺陷,而且施工过程中管理缺位,冻结法施工的联络通道在二次衬砌结构浇筑完成及融沉注浆结束后,仍普遍存在不同程度的渗漏水现象,在后期需要长时间花费大量人力、物力进行堵漏处理。因此,对地铁联络通道的渗漏水问题必须要提高重视,本文对冻结法施工引起的地铁联络通道后期渗漏水问题,进行深入分析,并提出合理的处理建议,为地铁施工建设提供可靠的参考资料。
1、渗漏位置
冻结法施工地铁联络通道通常发生后期渗漏水的位置主要有4处:
1)孔口管及冻结管割除、封堵后,冻结孔所在位置经常会出现渗漏水现象。
2)充填及融沉注浆孔,在融沉注浆结束后经常因封堵处理不当而渗漏水。
3)后浇的混凝土结构与通道洞口处钢管片间存在缝隙,经常渗漏水。
4)通道结构的底板与侧墙交接处经常渗漏水。
2、各处渗漏水原因分析及处理
2. 1孔口管及冻结管处渗漏水
2. 1. 1渗漏发生原因
孔口管及冻结管处渗漏水,主要是由于孔口管内壁与冻结管外壁之间存在空隙(一般孔口管内径较冻结管外径大10-20mm),一旦对孔口管及冻结管的封堵处理不密实,则在冻结土体融化后,土中水份就会沿渗漏通道渗出。
2. 1. 2渗漏处置措施
针对孔口管及冻结管处渗漏水可采取提前预防措施及后期处理措施,具体如下:
1)在冻结管钻进施工前,提前对冻结区域进行隧道管片壁后预注浆。壁后预注浆能在隧道管片与土体间形成一层水泥固结体,其除能有效避免打钻施工时涌砂、流水现象的发生外,还能在孔口管与冻结管间空隙的一端形成封堵,从而能一定程度上降低冻结管处渗漏水现象发生的风险。
2)冻结管钻进施工完成后,应及时通过孔口管上预留的注浆孔,向周围土体进行压注水泥浆,不仅能补偿钻进施工造成的土体流失,也能在冻结管四周形成一层固结体,进而有效封堵孔口管与冻结管间的空隙,避免渗漏水发生。
3)冷冻管割除后,采用特制封堵装置进行冻结管管端封堵。封堵装置通过固定螺栓与割除留下的孔口管相连接,安装固定在管端隧道管片内,封堵装置设有预留注浆孔及控制阀门。封堵装置安装前后的细部构造。在联络通道融沉注浆结束后,通过封堵装置的注浆管压注水泥+水玻璃双液浆,封堵了冻结管与孔口管间的空隙,从而能有效隔绝隧道管片后土体中的水流出。
2. 2融沉注浆管处渗漏水
2. 2. 1渗漏发生原因
在喷射初期支护混凝土前预埋的融沉注浆管,穿透初期支护及二次衬砌结构层进入土体中,以便在联络通道结构浇筑完成、冻土融化后,通过其对冻土区进行融沉补偿注浆。若注浆不均匀、注浆量不足,或后期对注浆管封堵不密实,都可能导致土体中孔隙水沿注浆管外壁与结构层间空隙渗出,从而发生渗漏水现象。
2. 2. 2渗漏处置措施
针对融沉注浆管处发生的渗漏水,应采取以下处理措施:
1)在通过注浆管对冻土进行融沉补偿注浆时,应严格按照相关规程及设计要求,遵循少量、多次、均匀的原则,对冻土区进行充分足量注浆。
这样才能在防止冻土融化造成地面发生沉降的同时,也能有效地对融沉注浆管周围间隙进行封堵,避免注浆管位置发生渗漏水。
2)在融沉注浆结束、注浆管割除后,用微膨胀水泥封堵,以保证封堵体的密实。
2. 3通道洞口处渗漏水
2. 3. 1渗漏发生原因
联络通道处的隧道管片通常采用钢管片,以便于在开挖通道时进行割除。因此,在浇筑施工完联络通道二次衬砌钢筋混凝土结构后,通道洞口处存在一圈隧道钢管片与钢筋混凝土结构的交接界面。而钢管片与后浇钢筋混凝土很难做到密贴连接。因此,联络通道结构施工完成后,在通道洞口处门头及侧边位置,外围土层中的地下水会沿着钢管片与钢筋混凝土的接头处缝隙流出,形成渗漏。
2.3.2渗漏处置措施
针对洞门处发生渗漏水现象,结构设计常用的预防措施是在洞门管片内侧布设一圈止水橡胶条。但由于橡胶条与钢管片连接工艺较繁琐,安设钢筋及浇筑混凝土的施工过程易造成止水橡胶条的晃动甚至脱落,使其难以紧密贴设在钢管片上,从而失去阻止渗漏水发生的效用。
针对这种情况,可在通道洞口处增设一圈止水钢板。注意,结合工程的实际情况,在增设止水钢板时,要求其高度约为50 mm,沿洞口顶部、两侧及底部环形进行布设,采用满焊方式将止水钢板焊接在隧道的钢管片上,使得两者间连接牢固、止水密封效果好。止水钢板设置于此处的主要原因,是为了能够有效避免对二次衬砌结构钢筋的连续性布设造成影响,确保其良好的性能,保证密封性,杜绝渗漏水问题的再次发生。
2. 4通道底板与侧墙处渗漏水
2. 4. 1渗漏发生原因
联络通道二次衬砌结构的施工工序为:在开挖、初支及防水层施工完成后,先进行通道底板钢筋绑扎,再进行底板混凝土浇筑;待底板混凝土具有一定强度后,进行通道侧墙及拱顶的钢筋绑扎、支模;最后,进行侧墙及拱顶的混凝土浇筑。
所以,联络通道整个二次衬砌混凝土分底板结构、侧墙及拱顶结构两部分先后浇筑施工。这就使得通道底板结构与侧墙结构交界处存在施工缝。若施工缝处理不当,则易产生渗漏水现象。
2. 4. 2渗漏处置措施
防止通道底板结构与侧墙结构交界处发生渗漏水,主要是要做好施工缝的处理工作。
1)施工缝应留设在合理的位置。施工缝不应留设在底板上,而是应留设在结构受剪力较小且便于施工的位置,例如在底板顶面以上500 mm处。选择在合理的位置留设施工缝,是避免发生渗漏水问题的重要处理措施,能够达到较好的效果。同时,合理选择施工缝留设位置,对地铁联络通道的整体施工质量,也具有至关重要的作用。
2)施工缝位置应安装通长钢板止水带,或按设计要求安装止水装置,这也是防止渗漏水问题发生的重要处置措施之一。
3)浇筑侧墙混凝土前,应清除己硬化混凝土交界面上的水泥薄膜、松动石子及软弱混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水,应做到去掉乳皮、微露粗砂、表面粗糙。
4)侧墙与拱顶混凝土应采用泵车压送方式浇筑,且采用振捣设备振动密实,以保证新旧混凝土的紧密结合。
结束语
除上述常见位置处的渗漏水外,冷冻法施工完成的联络通道还有其他许多部位可能发生渗漏水。例如,防火墙与侧墙交接处等也会发生渗漏水,这主要是由于接缝处施工质量差及二次衬砌混凝土浇筑不密实引起的。针对这些部位的渗漏水,后期需要通过结构充填注浆及压注环氧树脂等措施,来进行封堵。
结束语:
总而言之,对于冻结法施工联络通道后期出现的渗漏水,应根据其发生部位、渗水量等,深入分析其产生的原因,有针对性地采取不同的封堵方法,或提前采用有效的预防措施,以便快速、高效、彻底地解决联络通道后期渗漏水现象的发生。
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