中交路桥兰渝铁路LYS-11标隧道质量缺陷整治指导性处理方案本标段共有48座隧道,累计全长34.088公里,为加强隧道施工的质量控制,项目部特邀请第三方检测单位对全线隧道进行雷达无损检测,根据多次检测结果显示,大部分隧道不同程度存在质量缺陷。
同时,项目部在日常检查中发现部分隧道电缆沟槽、衬砌存在渗漏水及混凝土开裂情况。
项目部高度重视,于2014年9月11日组织召开了《隧道质量问题整治专题会议》经会议研究决定,将对存在问题的进行处理,并编制整改方案,要求各分部2014年12月30日前必须整改完成。
整改方案如下:一、编制依据《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》(铁运函【2004】174号,2004)《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》(TB10223-2004)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)《兰渝铁路隧道工程设计、施工资料等》《兰渝铁路二衬整治专家研讨会会议纪要》二、编制目的针对隧道结构存在的质量缺陷问题,根据严重程度,进行拆除、补强加固和修复,使隧道结构恢复至正常使用状态,满足相关规范规定的线路运营安全需要,确保整治施工和结构安全,保证工程使用功能不低于原设计。
三、隧道质量缺陷整治方案本方案对衬砌质量缺陷整治的原则定位为:采用高于规范要求的材料质量和施工工艺标准,确保整治方案合理有效。
针对不同类型的衬砌质量缺陷,相应的整治方案如下:(一)隧道二衬渗漏水整治方案1、隧道渗漏水处理类型(1)针对于隧道内水量较小,水流分散而不便引排的边墙沉降缝、施工缝、衬彻裂缝、及个别出水点(面)进行衬砌内部注浆,以封闭水流通道及衬砌裂隙,或使水流相对集中便于引排。
(2)拱部、边墙具有单一点位的线流、股流、射流,水量较大,而不易采用注浆、抹面、嵌缝等堵水措施时,进行引排。
2、水量较小隧道渗漏水整改方案(1)注浆管的设置①本方案按预先引水,尔后处理漏水缝,再进行衬彻内部注浆的顺序进行。
注浆管均采用环氧砂浆固管封缝;环氧砂浆配比现场通过试验确定。
②点漏、面漏的注浆管安装方式为钻孔固管,采用冲击电钻或风枪,钻孔直径不小于3cm,孔深约为衬砌厚度的三分之一,不得超过衬砌厚度的二分之一,一般控制在8~10cm。
③点漏中心注浆管应对准出水点面孔,安装注浆管时,应清洗孔壁混凝土残屑,注浆管应紧抵孔底出水点,用封缝固管材料紧密填塞孔管间隙,孔口用铁抹压实抹平。
周边注浆管在出水点周边20cm30cm范围内设置,安装方式与中心注浆管相同。
④面漏:结合砂浆防水层进行施工,先凿除面漏范围2~3cm厚表层混凝土,凿面应平整并清除松动混凝土块及残屑,査找主要漏水点。
当漏水点难以用肉眼査找时,可在面上洒干水泥,最早有湿渍处,即为漏水点;针对漏水点打孔,并围绕此孔在漏水面上均勾布孔,孔距-般为3050cm;打孔完毕后,清洗孔壁,用封缝固管材料紧密填塞孔管间隙,随即施作砂浆防水层。
⑤缝漏:首先沿缝凿宽、深均为8cm之”V”型槽,槽顶端应正对漏水缝,凿槽后用高压水清洗槽壁,清除槽内泥砂及松补混凝土块、残屑;根据裂缝水量大小,沿槽按一定间距安设注浆管,并用封缝固管材料紧密填塞槽管间隙,并用铁抹压实,注浆管应紧抵漏水缝,其间距在裂缝大、水量大(如施工缝)时约为60~100cm,裂缝小、水量小时约为30~50cm。
⑥注浆管埋设封缝固定后,其外露部分长度为8~10cm,以便与注浆设备之管路连接。
封缝材料应随拌随抹,每次拌和不宜超过1kg干料,对于缝漏的封缝固定管应不间断一次完成。
⑦封缝完成,待封缝材料固结后,应对其进行质量检查,渗漏水只能从注浆管内流出,其他部位不得有渗水现象,否则应重新封埋或采用涂刷环氧树脂进行补救。
待达到质量要求后,方可进行下步作业。
(2)压水试验封缝养护数天,待封缝材料具有一定强度后,进行压水试验,以检查封缝质量及固管强度,疏通裂缝,确定压浆参数,压水采用带明显特征的颜色水,其压力应维持在左右,试验需详细记录各注浆管出水时间及水量,试验过程中若出现封缝漏水则重新进行封补,压水应测定水压及进水量,作为注浆的依据。
(3)注浆材料及浆液配制水溶性聚胺酯(SPM型)浆液,采用预聚体现场配制,其浆液建议配比(重量比)如下表:预聚体先加热溶化后,加入定量溶剂即可,该浆液凝胶时间较难控制,应根据工地条件试配, 调整其溶剂掺量。
(4)注浆采用水溶性聚胺酯,其注浆流程及机具布置简图如下:①注浆前对整个注浆系统进行全面检查,在注浆机具运转正常,管路畅通的条件下,方可注浆。
②点漏注浆应先注漏水量较小者,后注较大者。
③垂直裂缝,施工缝应由下向上依次注浆。
④水平或斜裂缝由水量较小端向较大端依次注浆。
⑤面漏应由周边管向中心依次注浆。
⑥将注浆系统与注浆嘴牢固联结后,打开排水阀门排水。
⑦开放注浆系统的全部阀门并起动压浆泵,待浆液从排水阀门流出后,关闭排水闽加压进行注浆。
⑧采用水溶性聚胺酯时,注浆压力为~,在正常情况下,-般注浆压力不超过压水试验。
⑨结束注浆的标准:当吸浆量与预先估计的浆液用量相差不多,压力较稳定,且吸浆量逐渐减少至0.01L/min时,再继续压注3~5min即可结束注浆,注浆过程中应随时观察压力变化,当压力突然增高应立刻停止注浆,压力急剧下降时,应暂停该孔注浆,调整浆液的凝结时间及浆液浓度后继续注浆。
结束注浆时,立刻打开泄浆阀门,排放管路及混合器内残浆,拆卸管路并进行清洗。
⑩封孔:结束注浆后,用铁丝将注浆管外露部分反转绑扎,待浆液终凝后,割除外露部分,再以封缝材料将孔口补平抹光。
(5)注浆注意事项①输浆管路必须有足够的强度,装拆方便,注浆结束后需立即拆除管路进行清洗,双液注浆所用之料桶容器、管路应标明,不得混用。
②注浆时,所有操作人员必须穿戴必要的劳动保护用品。
③浆液凝结时间应根据渗漏水量大小、水流速度、混凝土缝大小、深度及混凝土壁厚加以调整。
-般细小裂缝无外漏时注浆,凝结时间要大于试水(从进颜色水到最远出水孔)时间,在有外漏,裂缝宽(如施工缝)、衬砌厚度较小时,浆液凝结时间应小于试水时间。
④所采用浆液原料均在按规定及其特征进行品质检验、贮存及使用,严禁采用不合格、变质原料。
⑤为保证环氧砂浆与原混凝土结合良好,在批抺环氧砂浆前,应在粘结面上先涂一层环氧基液,待基液中的气泡逸出后,再批抹环氧砂浆。
环氧砂浆应分层批抹,每层厚度以0.5cm左右为宜,-般不应超过10cm。
⑥注浆过程中应备有水泥、水破璃或环氧树脂等快速堵漏材料,以及时处理漏浆、跑浆现象。
3、水量较大隧道渗漏水整改方案(1)利用剖开的PVC管作为引排水通道。
(2)凿槽引排位于水沟侧时,直接引入水沟。
(3)施工方法①凿槽应正对出水点,应尽可能通过较多的出水点或钻孔引流点,凿槽完毕应用高压风、水清洗槽身,清除虚碴后安装PVC管,尔后用环氧砂浆填实压浆(环氧砂浆应随拌随用,操作不应超出3分钟,可将干料拌匀后,抺前加水拌和),24小时后即可用环氧砂浆抹平封槽。
②凿槽引排槽宽高为6*8cm,采用水泥水玻璃进行封堵,凿除面用环氧砂浆进行找平,厚度大于3cm-4cm。
③横向排水沟凿除面采用水泥砂浆抺面,若局部铺底厚度小于10cm则应扩大凿除范围,保证沟身混凝土厚不小于10cm。
④PVC管采用直径50的PVC管,壁厚小于3cm。
(二)衬砌裂缝整治方案1、施工材料准备(1)封缝材料可视情况采用水泥砂浆,膨胀水泥胶或环氧砂浆等,本方案采用环氧砂浆。
环氧砂浆的配制:将环氧树脂加热熔化后,按比例加入二丁脂搅拌均匀,冷却后加入乙二胺搅拌均匀,然后倒入已混合均匀的水泥砂子中,再充分撹拌后即可使用。
环氧砂浆应随配随用,其施作时间为3040min。
环氧砂浆的配比为:6101环氧树脂:二丁脂:乙二胺:水泥:砂子=100: 15:8:200: 500。
(2)注浆材料:①无水裂缝采用环氧浆液;有水裂缝采用水溶性聚气醋浆液。
②环氧浆液配比为:6101环氧树脂:二甲苯:501号稀释剂:乙二胺=100:3040:20:10。
将环氧树脂加热熔化后,加入二甲苯及501号稀释剂拌匀,冷却后加入乙二胺,再撹拌均匀后方可使用。
③水溶性聚胺酯(SPM型)浆液,采用预聚体现场配制,其浆液建议配比(重量比)如下表:预聚体先加热溶化后,加入定量溶剂即可,该浆液凝胶时间较难控制,应根据工地条件试配,调整其溶剂掺量。
2、注浆流程:3、裂缝整治处理类型对于宽度小于5mm的裂缝,采用沿缝凿孔压浆封堵处理;对于宽度大于5mm的裂缝,采用沿缝凿槽,压浆封堵后用环氧砂浆嵌补。
4、宽度小于5mm裂缝处理措施(1)安装注浆管:首先沿裂缝凿长、宽,深均为8cm "V’型孔,孔顶应正对裂缝,凿孔间距3050cm;冲洗干净后埋入中φ10塑料管,其周围空隙用封缝材料压实固管。
注浆管外露810cm,以便与注浆设备连接。
(2)封缝:对所有需要注浆的裂缝,均应涂刷环氧树脂封缝。
(3)压水试验:封缝、砂浆固结后,进行压水试验,以检查封缝、固管强度,疏通裂缝,确定压浆参数。
压水采用颜色鲜明的有色水(其压力维持在左右),测定水压及进水量,作为注浆的依据。
(4)注浆:由裂缝两端向裂缝中部注浆,设集中排水孔且需对其封闭时,集中排水孔在相邻两孔注浆后,顶水注浆。
(5)封孔:注浆结束后,用铁丝将注浆管外露部分反转绑扎,待浆液终凝后,割除外露部分,以环氧砂浆将孔口抹平,待其固结后沿缝涂环氧树脂一遍。
5、宽度大于5mm裂缝处理措施(1)沿缝凿槽:沿裂缝长度方向凿倒梯形槽,槽口宽视裂缝大小为510cm ( 一般为缝宽+4cm),槽底宽大于槽口宽,槽深8cm。
(2)封缝:正对裂缝按3050cm布置注浆管并采用环氧砂浆封闭嵌缝槽,封缝材料按充填槽深一半考虑。
(3)压水试验:封缝、砂浆固结后,进行压水试验,以检查封缝、固管强度,疏通裂缝,确定压浆参数。
压水采用颜色鲜明的有色水(其压力维持在左右),测定水压及进水量,作为注浆的依据。
(4)注浆:由裂缝两端向裂缝中部注浆,设集中排水孔且需对其封闭时,集中排水孔在相邻两孔注浆后,顶水注浆。
(5)嵌缝:注浆完毕后,用铁丝将注浆管外露部分反转绑扎,待浆液终凝后,割除外露部分,沿缝采用环氧砂浆压实嵌缝,待其固结后沿缝涂环氧树脂一遍。
6、注浆压力及注浆结束标准(1)注浆压力应根据裂缝大小、衬砌质量等综合确定,一般为,但一般不超过压水试验压力;(2)结束注浆的标准:当注浆量与预计浆量相差不多,压力较稳定且吸浆量逐渐减小至0.01L/min时,再压注35min即可结束注浆。