聚硫密封胶盾构手孔封堵施工技术

苏 畅

（中铁十九局集团有限公司，北京 100176）

1 工程概况

宁波市轨道交通1号线盾构区间采用单圆盾构。隧道衬砌构造形式如下：衬砌采用1.2 m预制钢筋混凝土管片，通缝拼装；管片设计强度C55、抗渗等级≥P10；隧道内尺寸Φ5 500 mm（内径）；隧道外尺寸Φ6 200 mm（外径）；每环由6块管片组成，环宽1 200 mm，厚度为350 mm；管片环向、纵向均采用M30直螺栓连接。区间每环管片手孔56个。

管片手孔封堵方法如下：拱底块浇捣道床混凝土范围的手孔均预留不做填充处理；195°以上范围内的手孔采用塑料保护罩覆盖，保护罩内充填聚硫密封胶材料；195°以下范围内的手孔采用硫铝酸盐超早强（微膨胀）水泥C20细石混凝土填充，充填前应于手孔内壁涂刷混凝土界面处理剂。

2 聚硫密封胶盾构手孔封堵施工特点

（1）聚硫密封胶对金属和混凝土材料的牢固粘结度好。

（2）材料优良的弹性可长期承受隧道位移和地铁运营引起的振动。

（3）填充材料固化后尺寸稳定，具有良好的耐久性，且成型物为不可燃材料，可经受长时间的使用考验，并适合在封闭环境使用。

（4）该施工方法工序简单、可操作性强，操作人员只需简单培训即可进行施工。

（5）施工进度快，能够确保工期，便于推广使用。

3 施工材料

3.1 聚硫密封胶

聚硫密封胶系双组分制品，主剂为液态多硫聚合物，固化剂为金属氧化物，使用时主剂和固化剂按规定比例混匀，固化反应后形成类似橡胶的高弹性密封体[1]。

3.2 材料特点

（1）具有优异的耐候性、耐老化性，与混凝土粘结性好、弹性延伸性好，适应变形能力强，可在连续伸缩、振动及温度变化条件下保持良好的物理力学性能，成型后性能及尺寸稳定，特别适合于混凝土材料的密封。

（2）双组分化学固化，没有溶剂挥发，材料不可燃，适合封闭环境施工使用。

（3）具有极佳的防水和气密性，聚硫密封胶不但具有良好的弹性，而且其气密性在弹性密封胶中也是最好的[2]。

（4）有良好的低温柔性，使用温度范围广。

（5）使用方便，材料置于一个容器中，开启搅拌即可使用，但要使用机械搅拌才能均匀。

4 施工工艺与操作要点

4.1 施工原理

将聚硫密封胶灌入专用罩杯，人工将罩杯安装在手孔对拉螺栓上，完成一个手孔封堵施工。操作简单，劳动力消耗少。

4.2 施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

图1 聚硫密封胶手孔封堵施工工艺流程图

4.3 施工人员、材料及机械

填聚硫密封胶手孔封堵需要管理人员1名、技术人员2名、搅拌施工3名、罩杯安装2名、架子工2名、杂工3名。

施工所需材料为专用塑料保护罩杯、聚硫密封胶（HC-J600）等。施工所需设备见表1。

表1 聚硫密封胶手孔封堵施工设备表

4.4 工序操作要点

4.4.1 螺栓密封清理施工方法

清槽工程在本手孔封堵施工中是关键工序，槽内清理不干净将直接影响本工程的质量。在清槽过程中，如发现有掉边现象要将该处做好标号，并对掉边数量大小等做详细记录，以便及时进行修补。清槽后即用5 kg以上压力的高压空气吹去槽内附会和杂物。

清槽后必须达到GB/T13477—2002规定，与密封材料粘结的表面应无浮浆、无松动砂粒和脱模剂[3]。

4.4.2 密封施工

（1）材料搅拌

双组分材料的配比和搅拌是影响材料质量的关键。现场施工时应将出厂时计量准确的材料整套使用，把小桶装的固化剂和大桶装的基料全部倒入大容器中，成套搅拌，搅拌机采用1 000 W、350转/min的专用搅拌机，安装厂方提供的配套搅拌叶，搅拌时间约10~15 min，搅拌时注意桶周和底部的搅拌。搅拌和配料须专门指派施工人员定岗工作。不得已须使用少于整套材料时，须由专业技术人员和试验室人员亲自在现场进行称重调配，搅拌好的材料须在1 h内用完。

（2）胶枪灌胶

为确保罩杯内灌胶密实采用专用施工胶枪施工，材料灌胶使用专用漏斗，漏斗和搅拌地点应铺设防污铺片，并做防污处理，以免污染道面。罩杯中密实地灌入密封胶且要求确保没有大块空隙。控制每个罩杯胶的灌入量。

（3）安装罩杯

安装罩杯时，杯口和螺栓成90°角，顺时针缓慢拧紧，直到有胶溢出。

5 质量控制

5.1 清槽施工

清槽施工槽内遇有大块混凝土等杂物无法清理的采用小型切割机处理，然后再用小型电动钢丝刷刷缝。清槽人员独自组成一个小组，由负责人组织自检质量。

5.2 密封施工

5.2.1 搅拌

质量员对现场材料的取样，取样用一次性塑料杯分3个时间段取3杯，高度5 cm并标上取样时间和材料生产批号的标记。第二天施工前由质量员做失粘性、弹性现场测试。

5.2.2 罩杯灌胶

罩杯灌胶量应多于罩杯2/3，安装罩杯后，罩杯内应无空隙或少许聚硫溢出。

5.3 质量保证措施

（1）材料的质量是工程质量的控制关键点，材料进场时，将相应的产品合格证和质保书上报监理，并根据施工规范要求对材料进行检测。

（2）施工前对施工操作人员进行现场技术交底。

（3）要求全体施工人员牢固树立“质量第一”的思想意识，严格按照施工规范及施工技术进行施工。

（4）现场施工员应严格监督操作人员按施工步骤施工，做到标准化、规范化、制度化。

（5）每道工序施工完成，经项目部质检员检查合格后，报现场监理验收，验收合格后方能进入下道工序的施工。

6 安全措施

6.1 安全生产制度管理措施

为保证结构施工过程中的施工安全，必须严控下列内容：

（1）配备必要的设施、设备和专业人员，各类特殊工种作业人员都将持证上岗（架子工），确定控制和检查的手段及措施。

（2）对施工人员进行安全技术交底，层层落实到班组和个人，确保抓好施工班组的安全管理制度，以讲评、教育、交底及检查为工作重点。

（3）对施工现场进行经常性的检查、特殊性的检查、专业性的检查，控制施工现场的不安全行为、不安全状态和管理制度上的缺陷，消除施工过程中的事故隐患。

（4）制订安全记录的种类和表式、确定收集、整理和填制各种安全活动记录的人员和职责。

6.2 现场安全管理措施

（1）加强对施工现场安全设施的验收（脚手架），严格执行现场施工的各类劳动保护标准。

（2）要建立安全生产领导小组、安全生产监督小组、安全检查小组，实行“三级”定期安全检查制度。

（3）加强对特殊工种操作者的安全操作合格证的检查，不符合劳动部门要求的，不准在本工程施工现场作业。进入施工现场必须规范佩戴安全帽等劳保用品，2 m以上高空作业要搭设作业平台和佩戴安全带。

（4）做好施工现场各种安全施工宣传，各种安全警示、警告牌等，根据不同场合，悬挂到位。

（5）施工现场的材料堆放有明确的位置，明码标牌，并对每个堆放点树立铭牌。本工程将在施工现场设置废料堆放点，确保施工现场的零星材料、废料能够规范地定点堆放。

（6）施工现场各类设施将按施工组织设计平面图布置。

（7）明确施工区段的安全通道。对安全通道作好标示工作，并进行不定期的检查，以保证安全通道的实用性。

7 环保措施

（1）成立文明施工领导小组，制定文明施工的专项规章制度，有专人负责落实和贯彻，进行监督和管理。

（2）施工区域内要设置警示标志及告示牌，现场的材料及工具堆放要整洁有序，材料包装桶及包装纸等废弃物，要及时进行清理，按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置，做到工完，料净，场清。

（3）施工现场应场地整洁，道路通畅，排水顺畅，机械设备、管线布置和维修要认真有计划地进行，并始终体现文明有序。

（4）施工及生活中产生的污水及废水，应集中处理，符合环保部门规定要求。

（5）运输和储存材料时，采取可靠措施防止材料漏失，污染环境。废料集中处理，运到指定地点。

（6）针对混凝土基面的使用环境，胶的验收调成相近的灰色，便于协调和美观。

（7）施工过程安排在盾构隧道内，减少噪声及粉尘对环境的影响。

8 结语

宁波市轨道交通1号线一期工程采用聚硫密封胶手孔封堵施工，通过现场施工人员和技术人员的努力，顺利完成手孔封堵施工。施工过程中发现了一些问题，提出了改进建议如下：

（1）由于罩杯有一定的深度且聚硫密封胶凝固时没有流动性，会形成空腔影响粘结强度。建议配胶后粘度低时立即灌入罩杯中，同时拍打排气。

（2）螺栓的安装尺寸有偏差，形成一边偏长，不利于罩杯安装到位。建议尽量安装到位，少数不到位的可增加胶的用量确保和混凝土面的粘结密封。

（3）进一步提高粘结强度，罩杯可选用ABS等易粘结材料，但成本会增加。

［1］ 张苹.地铁区间盾构隧道管片防水技术［J］.中国建筑防水，2012（12）：23-26.

［2］ 葛执礼.聚硫密封胶在隧道防水中的应用［J］.现代隧道技术（增刊），2012（10）：450-452.

［3］ GB/T 13477—2002 建筑密封材料试验方法［S］.