武汉标蔡家湾站区间隧道防水施工方案.doc
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1、武汉市轨道交通三号线土建工程第六标段蔡家湾站王家湾站区间隧道工程防水施工方案编 制: 审 核: 批 准: 2023年12月目 录一、工程概况11.1 区间概况11.2 工程地质1二、编制依据2三、防水原则和规定33.1 衬砌防水原则33.2 衬砌防水规定3四、衬砌防水措施3五、防水材料的技术性能45.1 砌混凝土管片结构自防水45.2 管片接缝防水45.3 手孔防水56.4 材料重要技术指标6六、外防水施工及重要技术措施96.1 弹性密封垫和挡水条施工96.2 手孔防水施工措施106.3 嵌缝防水施工措施10七、成型隧道防渗堵漏施工117.1 双液注浆117.2 化学灌浆127.3 嵌缝堵漏1
2、37.4 柔性止水13一、工程概况1.1 区间概况武汉轨道交通三号线六标段共两站两区间,盾构区间分别为蔡家湾站-王家湾站区间、王家畈站-蔡家湾站区间,其中蔡家湾-王家湾站区间为上下行双线隧道,区间采用“V”型纵坡,隧道埋深在9.6m14.5m。区间设立一个联络通道兼排水泵房。区间隧道左右里程均为DK8+885.800DK9+508.503,区间左线长622.602米(415环),区间右线长622.703米(416环),区间总环数831环。隧道内径设计为5400mm,衬砌形式为钢筋砼通用管片,厚度300mm,采用错缝拼装形式。详见表1蔡王区间基本概况表。表1 蔡王区间基本概况表左线桩号曲线要素D
3、K8+885.800DK8+886.968纵坡+2DK8+886.968DK8+932.632凸曲线R=3000DK8+932.632DK9+477.168纵坡-5.611DK9+477.168DK9+508.512凹曲线R=3000右线桩号曲线要素DK8+885.800DK8+886.968纵坡+2DK8+886.968DK8+932.632凸曲线R=3000DK8+932.632DK9+477.168纵坡-5.610DK9+477.168DK9+508.512凹曲线R=30001.2 工程地质盾构出洞段隧道基本处在(10-1)粉质粘土、(10-3)粉质粘土层、(13-3)残积土层中,盾构接
4、受段基本处在(10-1)粉质粘土、(10-2)粘土层进、出洞口各土层分布情况和地层特性见表2。土体特性表 表2 层号土层名称层厚(m)土层描述(1-1)填土(Q4ml)1.405.20杂色,全线分布;在建筑物或拆迁场地多为建筑物垃圾或一般粘性土,在城市干道地表2050cm厚为混凝土路面,其下由碎石、砂及粘性土组成,多为压实路基填土(大部分地表有1540cm厚的砼地坪),堆积时间一般大于2023。(1-3)淤泥质土(Q4al)2.1 灰褐、黑褐色,饱和,流塑状态,高压缩性;零星分布于填土层之下的原低洼地带浅表层,厚度约2.1米不等。(6-1)粉质粘土(Q4al)2.68.5褐黄色,褐灰色,稍湿,
5、可塑状态,中压缩性;含氧化铁,铁锰质结核及少量高岭土,零星分布于(1-1)填土层之下的局部低洼地带,其一般厚度2.68.5m。(10-1)粉质粘土(Q2-3al+pl)4.1511.60褐黄、褐红色,稍湿,可塑硬塑状态、中偏低低压缩性,含铁锰质结核及少量条带状高岭土;连续分布于汉阳段勘区上部。(10-2)粘土(Q2-3al+pl)5.426.6褐黄、褐红色、灰白色,稍湿,硬塑坚硬状态、中偏低低压缩性,含铁锰质结核及条带、网纹状高岭土或土团;局部含砾石或碎石,接近岩面断断续续见碎石土或粘土混碎石;连续分布于勘区中下部。(11-1a)含砂质粉质粘土(Q2al+pl)3.810.7褐黄色,饱和,可塑
6、硬塑状态,中偏低压缩性;含砂量较高,局部或为砂混粘性土混砂或含粘性土细砂,局部含砾砂。仅在勘区尾段靠近王家湾车站段有揭示,分布于王家湾古河道沉积物上层。(11-1)粘质粉土夹粉质粘土12.6褐黄色,饱和,中密密实状态,低压缩性;含石英、长石,粘粒含量较高,局部或为粘性土混砂或含砂质粉质粘土。仅在勘区尾段靠近王家湾车站段有揭示,分布于王家湾古河道沉积物上层。(12-2)碎石土(Q1al)5.710.6杂色,重要成分为石英砂岩碎石、角砾以及粘性土,呈密实状,局部石英砂岩块含量较高,块径较大,岩芯呈柱状、短柱状,该层呈透镜体状分布在(10-2)层下部,重要分布在桩号9+4609+560区间。(20c
7、-1)强风化泥岩、泥质砂岩(S)2.317.1褐黄色、瓦灰色,岩芯呈土柱状、夹碎块、片块,粘土化作用明显。该层重要在汉江沿线一带范围钻孔揭示,埋深14.545.0m,受构造挤压作用,岩石裂隙密集、破碎,风化作用强烈,粘土化作用明显,局部夹有硬质风化岩块体。(20c-2)中风化泥岩、泥质砂岩(S)23.5褐黄色、褐灰色,岩芯呈短柱状、碎块状,部分呈长柱状,薄至中厚层状;部分钻孔岩芯为砂质泥岩或泥质砂岩交互分布(SQJc3-10-8为石英砂岩)。该层重要在汉阳蔡家湾站至王家湾站一带钻孔揭示,埋深16.851.8m。二、编制依据严格执行国家及武汉市的现行设计及施工规范,质量标准等,详见下列:1、武汉
8、市轨道交通3号线一期工程施工图设计第五篇区间工程第八册蔡家湾站王家湾站区间第七分册主体结构防水图及相关设计文献;2、地下工程防水技术规范(GB50108-2023)3、地铁设计规范(GB50157-2023)4、铁路隧道设计规范(TB10003-2023)5、地下防水工程质量验收规范(GB502082023)6、混凝土结构耐久性设计规范(GB/ T504762023)7、地下铁道工程施工及验收规范(GB502991999)(2023版)8、国家及武汉市现行其他相关规范和法规;三、防水原则和规定3.1 衬砌防水原则衬砌防水遵循“以防为主,多道防线,刚柔结合,因地制宜,综合治理”的原则。采用高精度
9、钢模制作高精度管片,以管片结构自防水为主线,管片接缝防水为重点,区间隧道与工作井接头防水为重点,保证区间隧道整体防水性能。3.2 衬砌防水规定 管片混凝土采用C50、抗渗等级为S12。 管片裂缝宽度应不大于0.2 mm,且不得有贯穿裂缝。 在外水压0.6MPa下,环缝张开6mm,纵缝张开6mm不渗漏。 盾构区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级,顶部不允许滴漏,其它不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000,任意100 m2防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2 m2。隧道工程中漏水的平均渗漏量不大于0.05L/m2d,任意100
10、m2防水面积渗漏量不大于0.15L/m2d。衬砌接头不允许漏泥砂和滴漏。四、衬砌防水措施衬砌防水措施有:管片混凝土自防水;管片接缝设弹性密封垫及螺栓孔防水;嵌缝密封;隧道与车站接头防水。此外,因盾构掘进施工导致的管片渗漏水需按防水规定采用相关措施防渗堵漏。五、防水材料的技术性能5.1 砌混凝土管片结构自防水在管片生产中,通过合理的配合比设计、规范的材料选购、严格的生产控制和检测等措施来保证管片的抗渗性能。本工程衬砌管片采用强度等级42.5MPa的P或P型水泥以及坚固耐久、级配合格、粒形良好的骨料为原料;添加优质粉煤灰(级灰)等超细矿物掺合料、高效减水剂(减水率18%),配制耐久性为重点的地高性
11、能混凝土。砼强度等级为C50,抗渗等级是S12。管片的抗渗和检漏标准:在0.8MPa水压力作用下,恒压3小时,渗透深度小于5cm。管片在预制厂制作时防水检查和检测的内容重要有:砼的抗渗强度报告、管片检漏实验报告、管片砼的外观检查、管片成环拼装精度、单块管片成型精度。管片的外观检查除一般规定内实外光外,特别是检查嵌缝条槽口处砼的外观:有否气孔及小蜂窝现象。5.2 管片接缝防水 (1) 弹性密封垫防水弹性橡胶密封垫在环、纵缝张开6mm(其中涉及密封垫沟槽制作误差、拼装误差、后期接缝变化)时,规定能长期抗0.6MPa水压,长期不渗漏。弹性密封垫由三元乙丙橡胶挤出硫化而成,在其顶面嵌入水膨胀橡胶,在变
12、形缝环面,密封垫顶部粘贴3mm厚水膨胀橡胶。下部开有多个孔槽,可改善应力一应变特性,使接缝张开一定范围时,密封垫接触面的压应力变化较小,在满足水密规定的前提下减小拼应力。为减少封顶块插入时弹性密封垫间的摩阻力,封顶块两侧的弹性橡胶密封垫在拼装前涂表面润滑剂,为水性涂抹剂,粘度为300cps。弹性橡胶密封垫与混凝土管片间用单组份阻燃氯丁胶粘剂粘结。弹性橡胶密封垫顶面嵌入的水膨胀橡胶表面涂缓膨胀剂。变形缝处在密封垫外增设遇水膨胀椽胶,进一步加强变形缝处防水能力。此外,为加强弹性密封垫角部防水,在密封垫外角部覆贴自粘性丁基橡胶薄板,它由未硫化丁基橡胶薄片构成,厚1.5mm,宽50mm,长75mm2。
13、粘贴时,仅覆盖一半弹性密封垫表面(不遮盖水膨胀橡胶表面)。其剪切粘接强度大于或等于0.07MPa。(2)挡水条防水在管片密封垫嵌槽外侧增长一道挡水条作为第二道防线。挡水条采用长条状遇水膨胀止水橡胶,用胶粘剂将其固定在管片嵌槽外侧,和粘贴后弹性密封垫保存一定间隙。挡水条搭接部位需避开转角处,搭接头以斜45度角对接。环缝挡水条和弹性密封垫在变形环处需加贴3mm厚度的遇水膨胀橡胶,进一步加强变形缝处防水能力。(3)嵌缝防水嵌缝槽密封材料采用聚合物水泥(如氯丁胶乳水泥砂浆),材料与混凝土结合面用界面解决剂进行解决。衬砌接缝嵌缝范围: 进出洞20环范围内的管片进行全环嵌缝(涉及环纵缝); 联络通道临近各
14、5环范围内的管片进行全环嵌缝(涉及环纵缝); 变形缝环缝进行整环嵌缝(仅环缝); 除前述之外的管片在道床混凝土范围内的接缝。嵌缝材料: 变形缝环缝、钢管片之间的接缝、钢管片与混凝土管片之间的接缝采用高模量聚氨酯密封胶嵌缝; 全环嵌缝的混凝土管片之间的接缝采用遇水膨胀止水胶和氯丁胶乳快硬水泥嵌缝; 其他区段的道床混凝土范围内的接缝采用氯丁胶乳快硬水泥嵌缝。快硬水泥抗压强度应10MPa(4小时以内)。嵌缝前,采用界面解决剂涂刷于嵌缝槽基面。5.3 手孔防水为了满足手孔处防水规定,在手孔处设立遇水膨胀橡胶垫圈和手孔填充水泥砂浆两道防水措施。采用遇水膨胀椽胶密封圈作为螺栓孔密封圈,运用压密和膨胀双重作
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