黄海军
（北京城市排水集团有限责任公司，北京
100124）
摘要：地铁暗挖通道上方存在年代久远的污水管道和雨水方沟，成为一级风险源。经综合比较，选择可行有效的防渗
漏保护技术。通过采用翻转内衬修复技术和管口内胀圈加固技术对污水管道进行防渗漏和管口加固处理；采用底板、墙体喷涂聚脲，施工缝安装密封止水带和不锈钢带的方法，达到雨水方沟防水加固效果，确保了地下通道暗挖安全。关键词：排水管道；雨水方沟；防渗；加固中图分类号：TU992.05
文献标志码：B
文章编号：1009-7767（2012）01-0057-04
ApplicationofAnti-seepageTechniqueofDrainagePipeProtectionina
TunnelingProjectofBeijingSubway
HuangHaijun
地铁4号线西直门站专用通道位于西直门桥西北角，是为解决地铁4号线和2号线换乘而建设的。通道埋深9.27m至13.57m，采用暗挖施工。垂直上方有现况污水管道和雨水方沟。其中，污水管道埋深为
管翻转进入地下管道内，并使浸透树脂的一面贴附在待修管内壁表面，压紧在内壁上，采用热水或常温，使树脂固化定型，形成一层坚硬的“管中管”结构，从而使已发生的破损或失去输送能力的地下管道在原位得到修复。
4.8m，管底距通道顶3.46m，管径为DN900，管材为钢
筋混凝土管。雨水方沟埋深为4.48m，底板距专用通道顶1.48m，内部结构尺寸为3200mm×2500mm（b×h），为钢筋混凝土结构。由于上述两条管线修建于20世纪
1.1.2管道接口处理
地铁通道暗挖沉降量控制在20mm以内。考虑到地铁暗挖和地下水水位下降可能造成污水管道沉降，需对污水管道接口进行加固。加固采用内胀圈管口加固技术。
60年代，时间较长，可能出现渗漏情况。通过专家评
估，定为一级风险源。为防止渗漏给地铁专用通道暗挖施工造成安全隐患，地铁施工单位和管道产权单位共同提出要求，需对上述排水管线进行防渗保护处理。
1.1.3防渗保护范围确定
防渗保护范围依据：①考虑以完整井距为单位；
②暗挖沉降区域内管道均需进行防渗漏保护。最终
确定保护范围为现况YS25井至YS46井，总长度为
11.1
防渗保护设计方案污水管道防渗保护方案
123.8m。1.2
雨水方沟防渗保护方案
由于雨水方沟修建年代久远，设计、施工资料缺失，经进入方沟调查发现，方沟为一封闭钢筋混凝土结构，内部无明显裂缝，但底板、墙体腐蚀严重，施工缝防水出现老化现象。综合考虑以上情况，底板、墙体在进行初步修补的基础上喷涂聚脲，从而形成防水耐腐层；施工缝安装密封止水带和不锈钢带，达到防水加固效果。
DN900污水管道处于使用中，管道充满度为0.3。
对管道内部进行调查，发现管道存在腐蚀和小的裂缝，接口也有小的错缝。针对以上情况进行方案比选，决定采用翻转内衬修复技术和管口内胀圈加固技术对污水管道进行防渗漏和管口加固处理。
1.1.1管道防渗处理
翻转内衬修复技术就是将浸透树脂的纤维软管，作为管道内衬里材料，采用水压或气压的方式将此软
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管线工程PipelineEngineering1.2.1方沟防渗处理带相结合的方法对方沟施工缝进行防渗处理。
聚脲弹性体是由一种双组合、无溶剂聚脲喷涂涂料，经专用喷涂设备喷涂成型的弹性体材料。它具有瞬间固化、快速反应、一次成型达到一体无缝的特点。聚脲弹性体涂层具有优异的防水耐腐蚀特性，同时具有优良的机械性能。施工过程中不使用溶剂，无有毒、有害物质释放。
1）利用专用注浆设备将化学堵缝密封材料注入施
工缝，从而在接缝处建立永久的软封堵结构。首先在距沟缝7cm处的沟壁上每隔50cm打1个注浆孔，注浆孔斜向打通至沟缝，安装注浆接头。以上工作完成后，采用灌浆设备向沟缝灌注化学封堵材料，直至沟缝无渗漏现象。
1.2.2施工缝加固2）封堵完成后再利用不锈钢带，将密封止水带安
装固定在接口两侧，该工程计划采用宽度为40cm、厚度为1.5cm橡胶密封止水带。首先确定橡胶止水带的安装位置，在内壁打孔，打孔时必须精确对准不锈钢带的预留安装孔位置，不锈钢带宽度为5cm，厚度为
施工缝加固工艺是利用不锈钢带，将密封止水带安装固定在接口两侧，从而在接缝处建立长久性、密封性的软连接，能够保证管线的正常运行。采用的橡胶、不锈钢材料具有抗老化、耐酸碱特性。
1.2.3防渗处理范围0.5cm。打孔后在孔内灌注防水密封胶，安装膨胀螺栓，
利用不锈钢带固定橡胶止水带，从而在接缝处建立长久性、密封性的软连接。
防渗处理范围覆盖暗挖通道沉降影响区域的相邻两道施工缝，总长度为160m。
22.1
防渗保护施工方案工艺介绍
污水管道防渗加固工艺
工艺流程：管道污水导流、通风→管道（检查井）
2.22.2.1
施工组织
管线导水及内窥初步检测
首先对管线进行导水，强制通风。检测管道内气体
2.1.1
合格后方可进人施工，施工时配备必要的防护用品及急救设备，以保证施工安全。在无水条件下对管线情况进行TV内窥初步检测。
清淤→TV检测管壁及接口情况→管道内壁清理→管道内壁修补→管道接口加固→TV检测管壁及接口修复情况→内衬作业→TV检测内衬情况→端口处理→井室喷涂聚脲→验收。
针对管道内部裂纹，宽度大于3mm以上的较大裂纹及局部残缺，使用聚合物水泥砂浆进行修补。砂浆配比为m42.5硅酸盐水泥∶m砂=1∶2，使用高分子丙烯酸弹性乳液（m水∶m丙烯酸乳=1∶5稀释）调和成腻子状态，填补上述裂纹及残缺部位。
管道接口处理工艺是利用专用液压设备，对不锈钢胀圈施压，将密封止水带安装固定在接口两侧，并使安装压力符合管线运行要求，从而在接缝处建立长久性、密封性的软连接，使管道恢复原设计承压能力，保证管线的正常运行。
检查井井室防渗处理采用聚脲喷涂方式进行防渗，现况4座检查井型号为PT03-J01，管径为D1000，平均深度为6m。
2.2.2管内清理及内壁处理与内窥检测
采用射流车和人工清理相结合对施工范围内污水管线和雨水方沟进行清理。用吸污车将管道内的污物全部清出管外。清污率达到100%，使内壁无附着物，露出水泥基底。清理的污物及时运送到消纳点。
清管完毕后对于结构内部的缺陷部位以及破损严重的地方进行局部修补，修补材料与原管线基材牢固黏附。
清理、修补后用内窥仪检测，检查清理质量和修补部位具体情况。如发现有质量问题立即返工，直至合格为止。
2.2.3管道接口处理
污水管道防渗处理全长为199.3m，共108个接口。首先将污水管道接口处的污物清理干净。利用不锈钢带，将密封止水带安装固定在接口两侧，从而形成密封的软连接。
2.1.2雨水方沟防渗加固工艺
工艺流程：方沟污水导流、通风→方沟清淤→检查沟壁及施工缝情况→沟壁、底板清理→沟壁、底板修补→施工缝防渗加固→聚脲喷涂作业→验收。
根据该工程实际特点，采用化学注浆与橡胶止水
2.2.4翻转内衬作业
1）翻转架搭设
搭设内衬作业翻转架时，应根据所处位置并结合工艺要求设计翻转高度；安装软管导向弯头时要保证
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管线工程PipelineEngineering顺直不向两侧倾斜；考虑到翻转作业翻转架的承受能力，在翻转架上应加设剪刀撑及扫地杆，以保证稳固；鉴于翻转作业对时间的特殊要求，施工作业开始前由专人对每个卡子、每个装置、每道工序逐一进行细致检查，以保证顺利完成施工作业。
在管线直段中无明显鼓泡现象。
7）内衬层验收要求
内衬层施工完成后，管道的内衬表面应平整光滑，在管道直段中无明显鼓泡现象，用测厚仪检测内衬层≥6mm。
为保证施工质量，在施工中随机抽取浸渍完树脂的内衬层样片使其固化，进行测试。
2）浸渍作业
首先按实际配比对材料分堆存放，并设专人进行配料，对于待浸软管进行仔细的检查，及时处理发现的问题。浸渍时必须对软管进行抽真空处理，并做到随浸随抽以使树脂浸渍均匀饱满，保证厚度不低于
2.2.5雨水方沟伸缩缝处理
雨水方沟防渗范围全长148m，共16道伸缩缝。首先将伸缩缝内的污物清理干净，露出坚实水泥基底。再用潮湿环境专用嵌缝灌注胶将方沟伸缩缝修补平齐，并使灌注胶嵌缝部分略高于方沟内壁。在内壁打孔，打孔时必须精确对准不锈钢带的预留安装孔位置。打孔后在孔内灌注防水密封胶，安装膨胀螺栓。然后在伸缩缝位置利用不锈钢带安装橡胶止水带，紧固膨胀螺栓。
裂缝采用化学注浆进行防渗堵漏。
6mm。浸渍完毕装车时，在每一层软管之间铺放冰块，
以防树脂固化，并有专人根据气候的温度来调整冰的用量。考虑到软管存放的时间问题，事先应对行车路线及所用车辆做好安排，防止突发事件和可能发生的不利因素。
3）内衬翻转作业
在软管到达之前做好准备工作，翻转筒等专用设备必须安装完毕，水源动力及后勤供应必须有保障，翻转期间水源不得有间断。观察井的井口部位采用短节过渡的方法，使待修复管线全线一次性内衬翻转，以提高内衬修复的效果。
准备备用电源，确保突然停电情况下及时供电。准备用水车作为备用供水，以保证在供水不足或突然停水的情况下及时补水。
翻转过程中，为使软管匀速前进，我们采用控速装置和机械牵引相结合的方法，以保证软管按设计速度前进。
2.2.6雨水方沟及污水检查井聚脲作业
1）底漆涂刷
采用手工涂刷或喷涂的方法将聚脲专用底漆均匀的涂刷到方沟内壁上，底漆喷涂厚度为1mm，漆用量为1.5kg/m2。底漆涂刷过程中不得漏涂、流挂或者将底漆涂刷到非聚脲喷涂施工部位[1]。
2）面漆喷涂
底漆固化后（约3h），方可进行聚脲喷涂。首先对聚脲喷涂设备进行预热，同时对设备管线内原料进行循环，达到指定温度后开始喷涂。面漆厚度为3mm，分
4）固化作业
该工序是关系到内衬层质量的重要因素，根据实际情况可采用移动式车载燃油锅炉进行加热，固化温度为70℃，恒温保持10h，待冷却到40℃方可放水，进行下一道工序。
3次进行喷涂。每层喷涂厚度为1mm，用量为1.5kg/m2。
喷涂聚脲弹性体内衬层，要求涂层厚度均匀，表面平整光滑，无褶皱、针孔、气泡和流挂，聚脲防渗层应成为一体，无任何接缝，并与混凝土黏结良好。喷涂聚脲涂层1h后，对涂层进行抽测，检测的最小值应符合设计要求，对于厚度不达标、人为破坏点、气孔和针眼处可在规定时间内及时补喷修补。
5）端口处理
待内衬层固化完成后，首先在固化后的内衬层端口部位加1道预制的不锈钢加强环，再用电动工具把内衬层沿原管线的管口切齐，并用角磨机打磨平整，然后用特制的高强内衬端口处理材料对端口进行二次加强处理。
33.1
其他技术措施
有毒气体监测及通风措施施工前有毒气体监测
施工前1周安排专人对雨水方沟和污水管道进行
3.1.1
6）TV内窥检测
所有施工工序完成后，用TV内窥检测仪对该段管线修复效果进行检测，管道内衬层表面应平整光滑，
气体检测，每30min记录1次检测结果。通过1周连续监测，分析雨水方沟和污水管道有毒气体变化情况，作为制订施工通风换气方案的依据。
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管线工程PipelineEngineering3.1.2施工过程中有毒气体监测石回填至现况沥青路面，保证社会车辆临时通行。
施工完成对管线验收合格后，首先对W8检查井内砖墙进行拆除，然后拆除W5检查井内砖堵，最后在
井下施工时，每50m设1台气体检测仪，对有害气体进行监测。每30min记录1次，所有气体检测仪操作人员及施工负责人均配备对讲机，保持通信畅通。
根据气体监测数据，随时调整通风设备，确保井下施工人员的施工安全。
W4检查井上使用吊车，将自制铁篦和袋装石灰粉整
体提出。对拆除现况矩形直线污水检查井进行恢复，并拆除临时污水导水管和水泵。
3.1.3通风换气措施3.3雨水方沟截流方案
现况雨水方沟上游连通河道，并设置了闸门。施工
污水管道在W5、W7检查井处分别安置1台3kW，风量为24500m3/h的鼓风机，对检查井内进行通风换气；同时将W6检查井井盖打开进行自然通风，并用固定围栏维护，专人监管。必要时在W6检查井增设1台鼓风机，加强管道内空气流通。
雨水方沟施工时，在雨水方沟上游检查井和方沟下游地铁运营指挥大厦检查井处，分别设置1台3kW，风量为24500m3/h的鼓风机，对方沟内送风，同时将沿线检查井井盖打开，进行自然通风，并用固定围栏维护，专人监管，必要时在方沟中段检查井处增设1台鼓风机，保证管道内空气流通。
前要与河道管理部门进行沟通；施工时，随时保持与河道管理部门联系，避免施工时方沟上游泄水，影响施工安全和进度。
分别在雨水方沟施工段的上下游设置围堰，采用草袋围围堰，堰高1m，宽1.2m，在上游围堰外侧安装
2台5.5kW水泵（型号WQ100-8-5.5）进行导水，2台
作为备用。临时导水管采用2根覫150mm软管，每根长158m。
西直门附近雨水全部汇集流入雨水方沟。遇到小雨天气时，通过水泵从上游围堰导至下游围堰。如突然遇到大雨，围堰高度不会对流量造成较大影响，保证雨洪能够顺利通过施工区域。施工验收合格后，拆除雨水方沟围堰。
3.2污水截流方案
污水在W4检查井进行截流，截流需拆除现况W4
矩形直线污水检查井至盖板，将自制铁篦放入流槽内，铁篦内堆砌袋装石灰粉，对污水进行截流。为防止污水渗漏，在W5检查井进口处污水管内砌筑370mm砖墙，待W5至W8管内污水流尽后，在W8检查井出口管道内砌筑370mm砖墙，防止下游污水倒流。两处砖墙均采用1∶2.5（质量比）水泥砂浆抹面，抹面厚度为2cm。
在污水W4检查井截流后，污水临时导流排入高粱桥路D1400污水主干线。导水采用5.5kW水泵，扬程为7.5m，流量为100m3/h。现况污水流量为180m3/h，采用2台5.5kW水泵进行导水。现况W3检查井井室为1100mm×1400mm，无法安置2台5.5kW水泵。参照91SB4通用图集覫2000污水泵井，在W3检查井西侧新建污水泵井。因场地限制，新建水泵井采用覫2000钢筋混凝土企口管进行沉井施工，长度为2m/根。根据现况上游检查井井底高程，沉井深为8m。采用人工挖土，吊车（8t）下管进行施工。新建污水泵井完成后，采用SN8级HDPE双壁波纹管（DN500），作为W3检查井与新建泵井的连接管。
污水临时导流管采用DN400钢管，沿辅路新建导流管线280m，槽深1.5m、宽1m。DN400钢管铺设前进行防腐处理。管道安装完毕后，使用石灰粉煤灰碎
4结语
排水管道防渗漏保护施工在2010年3月实施完
毕。地铁专用通道采取暗挖法施工，施工该段时没有出现污水渗漏的情况。暗挖二衬完工6个月后，对防渗保护范围内排水设施进行检查，没有发现设施明显损坏现象。
随着城市化进程的加快，地下空间开发利用的工程项目日益增多，加之早年修建的排水管道（渠）发生老化，对既有的排水管道（渠）进行防渗、加固保护日益重要。排水管道（渠）管理部门和技术人员要努力加强对排水管道防渗、加固技术及材料、设备的研究，为排水管道的安全运行和临近地下工程创造良好的施工环境。参考文献：
[1]中国建筑科学研究院．JGJ/T200-2010喷涂聚脲防水工程技
术规程[S]．北京：中国建筑工业出版社，2010．收稿日期：2011-10-14
作者简介：黄海军，男，工程师，学士，主要从事排水施工与运行管理
工作。
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2012No.1（Jan.）Vol.30
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