CN109057819B - 一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下工程施工领域，涉及一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，包括如下步骤：S1、进行隧道内壁表面处理；S2、在隧道内壁喷涂第一层底层涂；S3、对底层涂料进行表面处理；S4、喷涂面层涂料：在第二层底层涂料固化12小时后，在第二层底层涂料上喷涂两层双组份聚氨酯防水防腐涂料，并且第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料与第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料具有不同颜色；S5、面层涂料保护层处理：在第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂干燥后，在面层涂料表面涂覆一层聚氨酯作为保护层，在聚氨酯上随机撒砂，砂的覆盖率大于50%小于90%，在聚氨酯保护层上涂层一层1~3mm厚的水泥砂浆。本申请的施工方法用于污水隧道既能防腐，又能抗冲击与防渗透。
Description
技术领域
本发明属于地下工程施工领域，涉及一种隧道二衬的施工方法，具体涉及一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，用于地下污水管网工程的施工。
背景技术
随着盾构隧道技术的不断发展，它在污水管道中的应用也日益增多。城市下水道设施中，沟渠、管道几乎都采用混凝土。但是城市污水中往往会含有大量的盐溶液、重金属溶液、CH4、CO2及H2S等化学成分和小型固体废物，对混凝土及钢筋产生缓慢而持续的侵蚀作用，会影响污水隧道的使用年限；在长时间地下水及荷载作用下，隧道会出现裂缝或者接缝处缝隙变大，进而出现渗漏及管片侵蚀的现象，影响隧道的正常使用及环境安全。因此研究如何防止隧道在污水状态下被腐蚀和渗漏，并尽可能延长疏水设施的使用寿命，具有非常重要意义的。
隧道二衬防腐防渗方案主要有：PE管、橡胶圈+胀环、软衬、钢筋混凝土或钢管混凝土、内壁喷涂防腐防渗涂料等二衬形式。内壁喷涂防腐防渗涂料二衬方案以其施工速度快、造价合适、防腐防渗能力好、对过流断面影响小材料种类丰富等优点。虽然涂料的种类多种多样，但每种涂料都有优缺点，如聚甲基丙烯酸甲酯涂料具有优良的粘结性能和抗渗性能，并且对基层潮湿程度不敏感，但是价格较高；双组份聚氨酯防水防腐涂料性能稳定，具有优良的柔韧性和延伸率以及卓越的耐磨性、抗渗性和防腐性，但对基层潮湿程度要求较高。因此，充分考虑各材料的优缺点，研究一种新型的隧道复合二衬形式及施工方法具有重要意义。
公开号为CN 105710011 A的中国发明专利公开了一种隧道构件表面防腐处理工艺，该发明属于隧道构件的加工制造领域，包括以下步骤： 1）构件表面预处理：2）喷涂底层：用自动喷涂设备在隧道构件表面喷涂一层厚度为0.2~0.4mm的底漆；3）喷涂中间防腐层：用自动喷涂设备在隧道构件表面再喷涂一层厚度为1~2mm的防腐涂料；4）喷涂面层：用自动喷涂设备在隧道构件表面再喷涂一层厚度为1~2mm的面层漆；5）烘干固化：将隧道构件放入烘箱中进行烘干。该发明属于隧道钢材构件的加工制造领域，但本发明应用于盾构法污水隧道二衬形式的防腐防渗施工领域；其所使用的涂料仅为单种环氧树脂涂料，其功能较为单一，其抗冲击与抗渗透的持久性不强。
发明内容
本发明提供一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，其用于污水隧道既能防腐，又能抗冲击与防渗透。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，包括如下步骤：
S1、进行隧道内壁表面处理；
S2、在隧道内壁喷涂第一层底层涂料：隧道内壁含水率控制在10%以下，施工温度不低于5℃时，在隧道内壁喷涂厚度为0.3~0.7mm的聚甲基丙烯酸甲酯涂料作为第一层底层涂料；聚甲基丙烯酸甲酯涂料用量为0.5~1.1kg/m2；
S3、对底层涂料进行表面处理；对底层涂料表面不均匀的部位进行补喷；并喷涂第二层底层涂料，第二层底层涂料为0.2mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯涂料；第二层底层涂料表面随机撒干净、干燥的砂粒，以使第二层底层涂料表面为粗糙表面；第二底层涂料的喷涂方向与第一层底层涂料的喷涂方向相互垂直；
S4、喷涂面层涂料：在第二层底层涂料固化12小时后，环境湿度小于80%，施工温度不低于5℃时，在第二层底层涂料上喷涂两层双组份聚氨酯防水防腐涂料，第一层的厚度为0.8~1.2mm，用量为0.8~1.2kg/m2；第二层的厚度为0.3~0.7mm，用量为0.3~0.7kg/m2；两层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂的间隔为12小时以上，并且第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料与第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料具有不同颜色；
S5、面层涂料保护层处理：在第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂干燥后，在面层涂料表面涂覆一层聚氨酯作为保护层，在聚氨酯上随机撒砂，砂的覆盖率大于50%小于90%，在聚氨酯保护层上涂层一层1~3mm厚的水泥砂浆。
作为本发明改进的技术方案，隧道内壁表面处理包括如下步骤：①对内壁接缝、孔洞部位用水泥砂浆进行修补；②对内壁进行钢刷磨毛处理；③对修补、打磨后的内壁用高压气体进行清扫，并保证内壁上无水残留。
作为本发明改进的技术方案，所述隧道内壁表面处理步骤中，水泥砂浆的骨料粒径应不超过2mm；打磨处理后的隧道内壁粗糙度在CSP3~CSP5之间。
作为本发明改进的技术方案，双组份聚氨酯防水防腐涂料，包括A组分与B组分，A组分与B组分的质量比为：（90～85）：（10～15）；
A组分包括如下重量份的各物质
水性羟基丙烯酸乳液 35～60份
防锈颜料 10～20份
钛白粉 5～20份
填料 5～15份
分散剂 0.3～1.0份
水性防沉剂 0.2～1.0份
消泡剂 0.3～0.6份
助溶剂 3～5份
流变增稠剂 4～10份
基材润湿剂 0.2～0.5份
水性蜡浆 0.3～5.0份
防闪锈剂 0.3～0.6份
去离子水 10～20份，
填料包括云母粉、微晶纤维素、碳纳米管与二氧化硅中的任意三种。
B组分包括水性聚氨酯固化剂；
其中，第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料中防锈颜料包括如下重量份的各物质：
联苯胺黄G 10-30份
钒酸铋 5-10份；
第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料中防锈颜料包括如下重量份的各物质：
三氧化二铁20-80份
磷酸铁20-80份
单偶氮红颜料 10-30份。
有益效果
本发明所提供的盾构法污水隧道复合二衬形式及其施工方法，在对隧道内表面进行修补、打磨、等前处理后，首先在隧道内壁喷涂一层PMMA涂料作为底层涂料，该底层涂料具有优良的粘结性、抗渗性，对基层湿度不敏感，但材料价格较高；然后在底层涂层上进行复喷撒砂处理，形成粗糙表面增加粘结力；然后在底层涂层上喷涂两道双组份聚氨酯防水防腐涂料，该面层涂料封闭效果好、性能稳定，具有优良的柔韧性和延伸率以及卓越的耐磨性、抗渗性和防腐性，但对水敏感，对基层潮湿程度要求很高。本发明所述的一种污水隧道复合二衬形式及其施工方法，将PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）涂料和双组份聚氨酯防水防腐涂料结合起来，采用多层有机的相互渗透与无机的填充，充分发挥了这两种有机材料的优异性能，成功解决了隧道内壁潮湿多水、二衬施工困难的难题，该复合二衬具有优良的粘结性、柔韧性和抗渗防腐性，施工简单快速、适用性强、造价低廉，可以为类似污水隧道二衬防护提供参考；无机的填充一是促进渗透；二是提高强度。
但本发明所使用的为聚甲基丙烯酸甲酯涂料、双组份聚氨酯防水防腐涂料的复合二衬涂层，并结合无机填料使得有机与无机间的紧密结合，又提高整个二衬形式的强度与抗冲击力。
附图说明
图1 盾构法污水隧道复合二衬形式示意图；
图中，1、底层涂料；2、面层涂料；3、面层涂料保护层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请的一种盾构法污水隧道复合二衬形式，如图1所示包括依次涂覆的底层涂料1、面层涂料2以及面层涂料保护层3。
一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，包括如下步骤：
S1、进行隧道内壁表面处理；隧道内壁表面处理包括如下步骤：①对内壁接缝、孔洞部位用水泥砂浆进行修补；②对内壁进行钢刷磨毛处理；③对修补、打磨后的内壁用高压气体进行清扫，并保证内壁上无水残留。所述隧道内壁表面处理步骤中，水泥砂浆的骨料粒径应不超过2mm；打磨处理后的隧道内壁粗糙度在CSP3~CSP5之间。
S2、在隧道内壁喷涂第一层底层涂料：隧道内壁含水率控制在10%以下，施工温度不低于5℃时，在隧道内壁喷涂厚度为0.3~0.7mm的聚甲基丙烯酸甲酯涂料作为第一层底层涂料；聚甲基丙烯酸甲酯涂料用量为0.5~1.1kg/m2；
S3、对底层涂料进行表面处理；对底层涂料表面不均匀的部位进行补喷；并喷涂第二层底层涂料，第二层底层涂料为0.2mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯涂料；第二层底层涂料表面随机撒干净、干燥的砂粒，以使第二层底层涂料表面为粗糙表面；为了确保工程质量，第二底层涂料的喷涂方向与第一层底层涂料的喷涂方向相互垂直；
S4、喷涂面层涂料：在第二层底层涂料固化12小时后，环境湿度小于80%，施工温度不低于5℃时，在第二层底层涂料上喷涂两层双组份聚氨酯防水防腐涂料，第一层的厚度为0.8~1.2mm，用量为0.8~1.2kg/m2；第二层的厚度为0.3~0.7mm，用量为0.3~0.7kg/m2；两层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂的间隔为12小时以上（以手触不粘为准），并且第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料与第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料具有不同颜色，以便查找喷涂缺陷部位；
S5、面层涂料保护层处理：在第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂干燥后，在面层涂料表面涂覆一层聚氨酯作为保护层，在聚氨酯上随机撒砂，砂的覆盖率大于50%小于90%，在聚氨酯保护层上涂层一层1~3mm厚的水泥砂浆。
作为本发明改进的技术方案，双组份聚氨酯防水防腐涂料，包括A组分与B组分，A组分与B组分的质量比为：（90～85）：（10～15）；
A组分包括如下重量份的各物质
水性羟基丙烯酸乳液 35～60份
防锈颜料 10～20份
钛白粉 5～20份
填料 5～15份
分散剂 0.3～1.0份
水性防沉剂 0.2～1.0份
消泡剂 0.3～0.6份
助溶剂 3～5份
流变增稠剂 4～10份
基材润湿剂 0.2～0.5份
水性蜡浆 0.3～5.0份
防闪锈剂 0.3～0.6份
去离子水 10～20份，
填料包括云母粉、微晶纤维素、碳纳米管与二氧化硅中的任意三种。
B组分包括水性聚氨酯固化剂；
其中，为了使得第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料与第二层底层涂料有较好的结合力，第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料中防锈颜料包括如下重量份的各物质：
联苯胺黄G 10-30份
钒酸铋 5-10份；
为了使得第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料既能与第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料有较好的结合力，又能具有好的强度；第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料中防锈颜料包括如下重量份的各物质：
三氧化二铁20-80份
磷酸铁20-80份
单偶氮红颜料 10-30份。
喷涂底层涂料和面层涂料时：均采用双组分无气喷涂设备施工；施工过程需均匀喷涂，且涂膜无孔洞、针孔、鼓包、皱褶、流淌等现象；施工完成后及时检查涂层表观情况，对有缺陷的喷涂区域再次喷涂。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、进行隧道内壁表面处理；
S2、在隧道内壁喷涂第一层底层涂料：隧道内壁含水率控制在10％以下，施工温度不低于5℃时，在隧道内壁喷涂厚度为0 .3～0 .7mm的聚甲基丙烯酸甲酯涂料作为第一层底层涂料；聚甲基丙烯酸甲酯涂料用量为0 .5～1 .1kg/m2；
S3、对底层涂料进行表面处理；对底层涂料表面不均匀的部位进行补喷；并喷涂第二层底层涂料，第二层底层涂料为0 .2mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯涂料；第二层底层涂料表面随机撒干净、干燥的砂粒，以使第二层底层涂料表面为粗糙表面；第二底层涂料的喷涂方向与第一层底层涂料的喷涂方向相互垂直；
S4、喷涂面层涂料：在第二层底层涂料固化12小时后，环境湿度小于80％，施工温度不低于5℃时，在第二层底层涂料上喷涂两层双组份聚氨酯防水防腐涂料，第一层的厚度为0.8～1 .2mm，用量为0 .8～1 .2kg/m2；第二层的厚度为0 .3～0 .7mm，用量为0 .3～0.7kg/m2；两层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂的间隔为12小时以上，并且第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料与第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料具有不同颜色；
S5、面层涂料保护层处理：在第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料喷涂干燥后，在面层涂料表面涂覆一层聚氨酯作为保护层，在聚氨酯上随机撒砂，砂的覆盖率大于50％小于90％，在聚氨酯保护层上涂一层1～3mm厚的水泥砂浆；
双组份聚氨酯防水防腐涂料，包括A组分与B组分，A组分与B组分的质量比为：(90～85)：(10～15)；
A组分包括如下重量份的各物质
水性羟基丙烯酸乳液 35～60份
防锈颜料 10～20份
钛白粉 5～20份
填料 5～15份
分散剂 0 .3～1 .0份
水性防沉剂 0 .2～1 .0份
消泡剂 0 .3～0 .6份
助溶剂 3～5份
流变增稠剂 4～10份
基材润湿剂 0 .2～0 .5份
水性蜡浆 0 .3～5 .0份
防闪锈剂 0 .3～0 .6份
去离子水 10～20份，
填料包括云母粉、微晶纤维素、碳纳米管与二氧化硅中的任意三种；
B组分包括水性聚氨酯固化剂；
其中，第一层双组份聚氨酯防水防腐涂料中防锈颜料包括如下重量份的各物质：
联苯胺黄G 10-30份
钒酸铋 5-10份；
第二层双组份聚氨酯防水防腐涂料中防锈颜料包括如下重量份的各物质：
三氧化二铁 20-80份
磷酸铁 20-80份
单偶氮红颜料 10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，其特征在于，隧道内壁表面处理包括如下步骤：①对内壁接缝、孔洞部位用水泥砂浆进行修补；②对内壁进行钢刷磨毛处理；③对修补、打磨后的内壁用高压气体进行清扫，并保证内壁上无水残留。
3.根据权利要求2所述的一种盾构法污水隧道复合二衬形式的施工方法，其特征在于，所述隧道内壁表面处理步骤中，水泥砂浆的骨料粒径应不超过2mm；打磨处理后的隧道内壁粗糙度在CSP3～CSP5之间。
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