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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局部采用了钢管片进行施工,其钢管片与联络通道局部设 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举措进行防水处理,详细施工方法见以下工程实例.工程实例：2021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
2、管片的焊接也有缺陷；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.为提升区间隧道的耐久性,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,以反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
3、内斜向布置冻结管,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,依次去除原铸铁管内垃圾、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.施工 流程施工准备运输条件冻结器安装是A积极冻结 一测温孔打孔卜阴井观察孔钻进维护冻结钻孔集水井处排水管盖板安装小锈钢螺塞安装盖板安装排水管局部掏空I肩毒气体探测二 才掏除聚氨酯等钻杆加长具备,一-修复条件排水管两端封闭潜水泵疏排方案隧道
4、内集水坑开挖排水管全部掏空图1施工流程图图2 冻土帷幕加固范围3%3%3%图4 开挖位置图液氮冻结技术举措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 ,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 体积名勺为2m3 见图2.2.2 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
5、根 冻结管距排水管中央 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, 准确测量底板与中央线的高度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2.4 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121mm x 5mm孔口管,再用4 91mm水钻钻进 泵房通道底板,在穿透底板前10cm时用4 89mm x 8mm冻结管跟管钻进,同
6、 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.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,容易导致列车轨道的沉降、断裂.为预防此现象,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局部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,以保证地铁运营的平安.其工作流
7、程为：预制纵梁-开凿纵梁平台-种植预埋套管根据模板-切割局部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.施工考前须知：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,并保证在规定时间 内完成纵梁安装,保证次日轨道运营平安.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,以保证运营平安.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10m
8、m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,然后装上钢盖板并紧固,下次开挖前只要撤除钢盖板,取出密封材料,就可继续开挖施工.4实施特殊防水举措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
9、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 局部割除,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,并且该接头图5套管与集水井连接图保持一定的柔性,在一定程度上反抗旁通道与 隧道差异沉降的影响见图5.4.3 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
10、 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
11、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站一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平安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.