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泰州铁路桥涵堵漏
铁路桥涵堵漏
铁路桥涵堵漏公司专业防水
一、原因分析
根据现场记录和现场观察总结,其分析造成渗漏的可能原因如下:
1.1管片自身质量缺陷
在管片生产过程中,设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡等缺陷,管片拼装完成后,水从绕过密封垫,从水泡、气泡孔处渗漏进来。
1.2管片止水条脱落
在拼装过程中,管片发生了碰撞,使止水条脱落或断裂,使密封垫没有形成闭合的防水圈。
1.3管片衬背注浆不饱满
管片衬背注浆不饱满,若管片密封条贴合不密实,管片顶部积水,使密封垫压实比较薄弱的地方产生渗漏。
1.4盾构与管片的姿态不好
盾构与管片的姿态不好,影响到管片的拼装质量,造成管片间错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水;
1.5掘进过程中推力不均匀
掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水;在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水。
1.6管片拼装质量控制不严格
管片存在泥土等杂物未清理导致拼装出现空隙形成漏水;拼装K块时,K块密封条损坏,造成渗漏水;管片螺栓紧固不到位,造成管片防水没有压实造成渗水,或管片螺栓紧固过早,导致管片整体未压实。
1.7转弯处转弯环选型不准确
在水平方向上存在曲线的路线上,曲线内径与外径所存在的长度差即是管片左右侧存在的楔形总量,如果转弯环拼装数量不足或过多,造成管片楔形总量少于或超过曲线内外径实际差值,就会造成管片间隙,使相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水。
1.8盾构前进反力不足
盾构前进反力不足,易导致管片接缝不严,致使管片渗漏。此种状态主要出现在始发及到达掘进阶段,正面无土压力或土压力较小情况下,盾构前进阻力所提供的反力远小于管片止水胶条所需的挤压力,从而易产生因反力不足而导致管片止水胶条挤压不实,影响管片止水条的防水性能,造成管片接缝渗漏。
1.9管片上浮或侧移,管片与隧道初支间空隙较大且不均匀,注浆时操作难度大,而且填充效果差,从而导致顶部回填注浆难以密实,极易发生管片上浮或侧移,造成管片破损,引起管片渗漏。
二、预防措施
2.1针对管片存在的水泡、气泡等缺陷问题,加强生产控制、出场验收和进场验收。管片生产过程中安排专人驻厂质量把关,把缺陷控制在源头;出厂时对管片再次验收,及时对存在的不可避免的缺陷进行修复,同时注意吊装过程中对管片的损伤。进场管片严格把关,同时会同监理共同验收,实现管片“零缺陷”。
2.2管片拼装前对拼装工人进行交底,过程中加强对管片的精细操作避免管片碰撞,管片在转运过程中必须垫方木,避免管片在下方时碰角,一旦发现止水条断裂或脱落及时更换,保证拼装管片的质量符合防水的要求。
2.3加强同步注浆控制
(1)在浆液性能的选择上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,才能保证隧道管片与围岩共同作用形成一体化的构造物。盾构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。
(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优化的参数匹配。管片注入口处的注入压力经过试验段的摸索性能值为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。
(3)背后注浆的良好注入时期,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。
(4)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150%~170%,即3.2方~3.6方为宜。
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较大的注浆量,填充密实尾隙,从而保证防水首道防线的质量。
2.4盾构机姿态控制措施
盾构隧道线形管理原理是通过一套测量系统,随时掌握正在掘进中盾构机的位置和姿态,并通过计算机将盾构机的实际位置和姿态与设计轴线进行比较,找出偏差数值后调整盾构机千斤顶的模式,使盾构机前进曲线和设计轴线尽可能接近。
(1)盾构管片结构的特点使其安装具有一定的惯性,如果盾构机掘进轨迹曲度过大,那么盾尾轨迹就会与管片轨迹相交,从而造成了以下两个严重问题:
①管片无法顺利地安装,只能放松管片间的连接螺栓或加垫片来解决问题,从而增加了错台和漏水的可能;
②管片迎水面在脱出盾尾时被盾壳挤压,使得管片环向变形和前后错台,更为严重的是盾尾被破坏而失去防水功能。
(2)因此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掌握下面几个原则:
①盾尾间隙控制为主,趋势控制为次,线形控制为辅;
②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,应控制在60mm左右。
2.5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,因为掘进过程中盾构机的推进是靠千斤顶的推力实现的,方向控制也主要由推进千斤顶的编组压力差来实现,即ΔF上下或ΔF左右。掘进过程中严禁急纠甚至“蛇形纠偏”,避免ΔF上下或ΔF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。
2.6规范化管片拼装,严格控制质量
(1)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。
(2)利用盾构机的升降千斤顶把管片吊入,再利用滑动千斤顶进行轴向移动,伸出支护千斤顶进行管片位置的矫正。
(3)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、随后封顶的顺序,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。
(4)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。
(5)及时进行管片三次复紧,管片安装完后,推进30cm~50cm后进行螺栓初次紧固,每推进三环之后对管片进行再次紧固,在管片环脱出盾尾后对管片连接螺栓进行三次紧固。
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