区间隧道联络通道排水管部位防水施工方案.doc

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1、xx市地铁一期工程区间隧道联络通道排水管部位防水施工方案xx市地铁1号线一期工程区间隧道与联络通道部分采用了钢管片进行施工，其钢管片与联络通道部分设置的铸铁排水管接口部位防水节点较为复杂，经过总体院研究决定，采用铸铁排水管内套不锈钢管，以不锈钢管与钢管片进行柔性连接，并在排水管内注环氧填充材料进行密封防水的措施进行防水处理，详细施工方法见以下工程实例。工程实例：某某年，XX轨道交通某区间隧道旁通道排水管与隧道管片连接处发生漏水冒泥事故，当即就采用注浆的方法封闭了原排水管口。经过对事故的分析，其原因首先是由于旁通道排水管（均采用DN200铸铁管）与隧道钢管片连接处未做封水处理，而铸铁管与钢管片的

2、焊接也有缺陷；其次是铸铁管与集水井是刚性连接，不能适应由于隧道的不均匀沉降导致刚性相连的金属连接处漏水、漏泥。为提高区间隧道的耐久性，经专家论证，决定对旁通道排水管作进一步特殊处理，即采用在原铸铁管内套不锈钢管、重新安放排水管并注环氧填充封水的改造方案。1 改造方案及施工流程 在施工中,为将两侧排水管作新的特殊防水处理，须将排水管与钢管片连接处开挖至完全暴露，在原铸铁管内装入不锈钢套管(其大小足以排除隧道内的积水)，并对不锈钢套管与钢管片以及集水井的连接处进行处理，使排水管一端带有柔性，以抵抗隧道差异沉降的不利影响。开挖的前提条件是土体需冻结硬化。由于场地限制采用了液氮冰冻，并从旁通道内斜向布

3、置冻结管，冻结加固排水管口周围的土体。待冻结土体满足加固要求后，依次清除原铸铁管内垃圾、排水管口的道床混凝土及浆液固结体等，直至排水管与钢管片接头完全暴露。随后安放不锈钢套管，在套管与铸铁管以及钢封板与钢管片空隙内注浆（弹性环氧树脂），并对不锈钢套管与钢管片、集水井的连接处分别进行加固、封闭，最后对冻结区域进行解冻和融沉注浆处理。其施工流程见图1。图1施工流程图2 液氮冻结技术措施2.1冻结加固范围 排水管的冻结法施工是将排水管孔与隧道交界处周围650 mm左右的空间进行止水冻结。排水口上、下沿与隧道管片的交界面冻结帷幕长度分别为650 mm和750 mm；下部冻结帷幕厚度最小为703 mm，

4、上部为742 mm。设计要求形成的冻土帷幕平面总宽度为1300mm，长度为1943 mm，每侧冻土体积约为2m3（见图2）。 图2 冻土帷幕加固范围2.2冻结孔布置参数根据冻结加固范围和泵房通道排水管位置的空间尺寸，从泵房通道内沿与排水管平行的方向, 在排水管两侧各布置1根冻结管（距排水管中心300 mm），两根冻结管平行间距为600mm。2.3冻结孔开孔定位以及排水管方位放线以区间隧道上行线泵房排水管冻结孔孔位放线为例（见图3），在放线过程中，准确测量底板与中心线的高度（OC的长度），从而确定CD的距离，过D点在底板上作出与隧道轴线平行的冻结孔开孔平面位置线。 图3 冻结孔开孔位放线示意图2

5、.4冻结孔施工在泵房通道内施工倾斜孔，采用两次开孔和跟管钻进组合工艺。首先，根据冻结孔设计位置安装开孔钻机，开孔深度为450mm，安装121mm5mm孔口管，再用91mm水钻钻进泵房通道底板，在穿透底板前10cm时用89mm8mm冻结管跟管钻进，同时安装压紧装置，继续钻至设计深度。3 开挖3.1开挖区域道床开挖区域为轨枕一侧至钢管片格腔详细开挖位置（见图4），必须开挖至露出排水管端头所处的A格腔，以便对排水管与钢管片连接处进行处理，然后根据现场情况决定是否开挖B格腔。 图4 开挖位置图在道床凿除过程中，由凿除冲击力导致的附加应力以及裂缝延伸可能影响到轨道及轨枕下方的道床混凝土，容易导致列车轨道

6、的沉降、断裂。为防止此现象，可在开挖区域的边界用切割机切出一道缝或者用钻孔设备钻出一排孔，以释放道床凿除过程中所产生的应力。3.2钢轨钢纵梁安装由于部分开挖范围需破坏隧道内的轨枕，故在开挖前须将开挖范围内的钢轨底部架设钢纵梁，以确保地铁运营的安全。其工作流程为：预制纵梁-开凿纵梁平台 -种植预埋套管（根据模板）-切割部分轨道枕木并开凿排水管施工需要的工作面-纵梁钢板开孔（根据现场套管位置）-安装纵梁及扣件。施工注意事项：（1）在切割轨枕前需制作好预制纵梁，并实施纵梁安装平台开凿及预埋套管的施工。（2）切割轨枕施工的当天，根据现场预埋套管实际位置先对纵梁下部钢板进行开孔，并确保在规定时间内完成纵

7、梁安装，保证次日轨道运营安全。（3）在切割轨枕后的施工期间，每天管道施工完毕后，须将纵梁安装在开凿的道床平台上，并将扣件按原来位置安装在钢梁上，以保证运营安全。3.3开挖应急盖板开挖前，在钢管片上焊接螺丝，安装集水坑钢盖板。钢盖板与钢管片接触面应事先打磨，接触面上设置10mm止水橡胶条，保证钢盖板的止水密封效果。钢盖板上焊接两根一寸球阀管接头，并安装两个1寸球阀，以备钢盖板四周发生渗漏时作注浆处理用。钢盖板起到应急密封作用，当后续开挖过程中发生冻结效果不佳、差异沉降扩大以及漏泥、漏水等现象，或者开挖不能在一个工作日完成，需要临时将钢管片格腔封闭时，可先在格腔中放入水泥等密封材料，然后装上钢盖板

8、并紧固，下次开挖前只要拆除钢盖板，取出密封材料，就可继续开挖施工。4 实施特殊防水措施4.1套管安放 套管密封的两个关键节点是：套管与集水井连接以及套管与钢管片的连接。为此，第一步是套管的安放。套管（不锈钢制作）长为3.4m，从集水井中塞入原铸铁排水管内。根据套管与原铸铁管以及与隧道内集水坑一侧钢管片格腔相互位置的情况，现场放样，将套管突出钢封板的部分割除，放入套管后，将套管与集水井一端连接固定。4.2套管与集水井连接套管与集水井井壁连接处设置钢板1，钢板1将止水材料（牛油盘根）紧紧压在不锈钢套管上的挡条上，以实现不锈钢套管与原铸铁排水管以及井壁之间的防水密封，并且该接头保持一定的柔性，在一定

9、程度上抵抗旁通道与隧道差异沉降的影响（见图5）。图5 套管与集水井连接图4.3套管与钢管片连接套管与隧道钢管片一端连接，待开挖至排水管与钢管片接头完全暴露后，观察原铸铁排水管与钢管片接头情况，再微作调整。套管与钢管片连接处设置一块钢封板，钢封板上预留了不锈钢套管的开口以及进浆口，钢封板与钢格腔四周电焊焊接。同时，钢格腔内弧面设置弧形板密封，弧形板上预留注浆出气孔。而钢封板与不锈钢套管管口采用与集水井连接类似的形式，法兰与钢封板通过预先焊接好的六根螺丝连接（见图6）。图6 套管与钢管片连接示意图4.4对套管与铸铁管之间的间隙进行注浆当套管与钢管片及集水井位置全部固定后，通过钢封板上预留的注浆孔对

10、钢封板、弧形板与钢管片格腔之间以及新排不锈钢套管与原铸铁排水管之间的间隙进行注浆密封处理（采用Deneef公司生产的弹性环氧树脂材料TamRez440）。充填时从集水井一端注入，注入口用快速水泥封堵，需预留注浆孔，而在隧道内一端用快速水泥封堵，留下出气孔。待快速水泥有一定强度，不致被注浆压力冲破后，开始充填注浆，直至出气孔流出浆液为止。5 结语经过设计、监理、施工方的全面合作，顺利完成了4号线XXX站临平路站区间隧道旁通道的特殊防水施工，保证了区间隧道结构的安全和轨道交通正常运营。通过总结，我们有以下几点体会。（1）在区间隧道旁通道内进行特殊防水施工，虽然工作量不大,但却是一个环境复杂、施工困难的过程,要在有限的时间和狭小的空间里完成冰冻、开挖及防水施工等一系列工作，必须要求各个环节要有序衔接和工作认真仔细。（2）环氧树脂作为填充材料，具有填充时有流动性、结硬后的不收缩以及高硬度的特性。该材料可以作为防水施工的首选。（3）施工中使用了液氮冻结法，而且对加固土体的效果快速、有效。因此，该方法在必要的时候可以推广使用。