文档介绍：第八章盾构隧道的防水

第一节管片结构的防水

1、衬砌混凝土管片自防水技术措施
采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料,选择合理的拌和物配合比参数,配制以抗裂、耐
久为重点的高性能混凝土,并在管片外喷涂防水涂层。
、高性能砼
国际混凝土工程界认为:高性能混凝土应该用于所有有耐久性要求的工程。
用于盾构管片的高性能混凝土和一般高性能混凝土相比,在工作性要求上差别较大。管
片生产工艺要求使用低坍落度混凝土,坍落度一般为 0~60mm。因此,一般高性能混凝土要
求的不离析、大流动度等高工作性指标不适合管片混凝土。根据国内外的施工经验,用于盾
构管片的高性能混凝土应满足如下要求:
⑴水胶比不大于 ,混凝土坍落度小于 60mm,易于浇注和振捣;
⑵抗压强度等级大于 C50;
⑶为满足 12 小时模具周转,要求混凝土浇注后 10 小时即达脱模强度,约 20MPa;
⑷具有高抗渗性,抗渗等级大于 S8;
⑸低碱集料反应性。为了满足以上要求,必须使用性能优良的高效减水剂和和高质量水
泥、砂、石、掺和科等原材料,严格控制混凝土单方含碱量。
高性能混凝土的主要控制指标是:用水量、水胶比和活性粉料的掺合量,可通过以下测
试来反映耐久性:
⑴混凝土渗透系数检测;
⑵***离于扩散系数检测(指快速检测腐蚀性离子的扩散浓度方法);
⑶碳化深度检测; 筑龙网
⑷冻融循环实验。
其中(1)检测周期长,费用多,(3)侧重受弯构件(管片)受拉区的抗碳化,(4)评价寒冷地
区冻融对耐久性影响,而(2)是快速可靠的检测法,对在腐蚀性介质地层中的盾构隧道钢筋
混凝土管片,这要求分外必要。
在施工前应该进行高性能混凝土的配合试验。
、加强盾构管片混凝土抗渗性、耐久性的措施
、提高管片砼的抗渗性、密实性
掺加硅粉(通常是水泥用量的 10%),掺加粒化磨超细高炉矿渣微粉(它的掺量与水泥相
当)从而大大降低水泥用量、降低水胶比(如东京湾横断道路隧道所用管片水胶比 ,水泥
量 215kg 与细粉料等量、且对碱—集料反应有显著的抑制作用)。使混凝土中的***扩散值降
低 4 倍。可事先做砼试验以取得最佳的掺量。
、增加钢筋保护层厚度
国外,丹麦大海峡隧道钢筋保护层 35mm、英国混凝土结构规范 BS8ll0 规定,迎土面
保护层 40mm、内侧面保护层 30mm。国内近年设计的管片钢筋保护层视应用而定:污水隧
道内、外均达 40mm,浅埋进排水隧道内外≥25mm。地铁管片内外为 35~50mm(以 50mm 居
多)。
、直接对钢筋做涂层处理
钢筋镀锌、钢筋笼沸腾床环氧喷涂、高压静电喷涂等对钢筋预处理都是有效的方法。
、管片涂刷外防水涂层
涂刷保护涂抹可有效降低混凝土的渗透系数与***离子扩散系数。所常用涂料有:
⑴环氧沥青是常用的,也有环氧一聚氨酯。环氧一***磺化聚乙烯涂料、它们对适应混凝
土开裂下的防水、防腐蚀、耐盾尾钢丝刷磨擦方面也较合适,厚度在 ~,但在雨季
有难以涂刷与场地受限的突出问题。
⑵水泥基渗透结晶型防水涂料,其用量为 1~,以干撤或徐刷形式施作于管片背
面的防水。因结晶深入内部,越在地下或渗水环境越利于晶体增殖,也适宜雨季施工,可克
服因搬运等造成管片背面缺角损伤时防水层破坏的问题。虽然其封闭特性会略逊于有机涂
层。
总之,这两类涂层各有所长,均可作为管片外防水防腐蚀涂层。
、管片内侧裂缝表面盐分的清洗
如果管片内侧出现裂缝,除了外层腐蚀性介质离子的侵入,地下水透过管片蒸发后,这
些渗漏水的盐分也会沉积。沉积在管片内表面,甚至接缝,加上公路隧道的 NO2、CO2 废气
也会造成内排钢筋锈蚀,形成 Fe(OH)3·3H2O 使内侧混凝土剥离。因此。定期清扫管片内表
面盐分也是容以忽视的防护措施。筑龙网

2、内衬结构混凝土自身防水:
为提高内衬结构混凝土自防水功能,需提高混凝土的抗渗能力和减少裂缝。混凝土的抗
渗等级可采用 S8()。为减少裂缝的产生,考虑采用如下措施:
⑴采用低水化热水泥,添加优质磨细粉煤灰(不低于二级灰的技术性能指标)与其它活
性粉料(≤25%水泥用量);
⑵施工中采取基坑内降水和局部地基加固,严格控制基坑开挖过程中的地下连续墙变形
和沉降,减少对底板下卧层土体挠动,从而尽可能减少因变形和不均匀沉降对结构产生的影
响;
⑶每隔 20~30m 左右设置一道变形缝,以控制纵向不均匀沉降对结构的影响;
⑷添加有补偿收缩