新建铜仁至玉屏铁路TYTJ-1标段第二项目部隧道缺陷整治专项施工方案编制:审核:批准:中铁一局集团有限公司铜玉铁路工程指挥部第二项目部二零一五年三月目录1 编制依据 (1)2 编制范围 (1)3 工程概况 (1)4 施工方案 (3)4.1初支背后脱空处理方案 (3)4.1.1处理方案 (3)4.1.2施工操作要点及要求 (3)4.1.2.1施做注浆孔 (3)4.1.2.2埋设注浆管 (3)4.1.2.3浆液配制 (3)4.2衬砌背后脱空处理方案 (4)4.2.1处理方案 (4)4.2.1.1衬砌背后压浆 (4)4.2.1.2 注浆 (6)4.2.2工艺流程 (6)4.2.2.1钻孔施工 (7)4.2.2.2注浆施工 (7)4.2.2.3注浆效果评定 (8)4.2.3施工操作要点及要求 (8)4.3衬砌开裂处理方案 (8)4.4仰拱、衬砌渗漏水处理的施工方法 (10)4.4.1 仰拱填充施工缝渗漏水处理方案 (10)4.4.2衬砌渗漏水处理方案 (11)5 质量要求 (13)5.1、主控项目 (13)5.2、一般项目 (13)6 注意事项 (13)6.1安全注意事项 (13)6.2环保注意事项 (13)7 安全、质量及环境保护措施 (14)隧道病害整治专项施工方案1 编制依据1.1、《铜仁至玉屏线IDK34+311川洞隧道设计图》及配套图纸(TYTJ-1标)1.2、《铜仁至玉屏线IDK33+234江口隧道设计图》及配套图纸(TYTJ-1标)1.3、《铜仁至玉屏线IDK32+783凉风坳隧道设计图》及配套图纸(TYTJ-1标)1.4、高速铁路隧道工程质量验收标准(TB10753-2010)1.5、高速铁路隧道工程施工技术指南(铁建设【2010】241号)1.6、铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009)1.7、《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ331-2009)1.8、《铁路混凝工程施工技术指南》TZ210-20101.9、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设〔2005〕157号1.10、我公司现有技术水平、机械设备能力及质量、安全、环保与职业健康管理体系2 编制范围适用于铜玉铁路TYTJ-1标第二项目部施工范围内隧道的初支背后脱空、衬砌背后脱空、衬砌开裂、渗漏水处理。
3 工程概况根据第三方地质雷达检测结果,存在以下缺陷:川洞隧道缺陷情况统计江口隧道缺陷情况统计凉风坳隧道缺陷情况统计4 施工方案4.1初支背后脱空处理方案4.1.1处理方案首先对第三方检测确定的初期支护混凝土脱空段落复测,确定脱空区域,然后进行精确放样,并用油漆划线标识。
然后利用装载机将施工所用的机具、设备、材料运输至施工地点,堆放在施工区域。
先用φ110取芯机对脱空区域进行取芯,取芯厚度预留5cm,预留的二衬厚度采用人工进行凿除,凿除过程中注意不要破坏防水板,待凿至防水板后,采用φ32手持钻机钻进至初支脱空部位后注浆,注浆完成后修补防水板,防水板采用人工配合手持焊机修补,修补完成后对取芯处回填同等级混凝土。
4.1.2施工操作要点及要求4.1.2.1施做注浆孔注浆孔为钻孔埋设,根据脱空面积大小区别布设。
连续脱空部位,环向间距3m,纵向间距5m;独立脱空较小部位,一次注浆完成。
独立空洞相对较大,为避免局部承载过大,注浆分两次或三次完成,先注浆1~1.5个小时,后移至第二个注浆孔注浆,以此类推。
等第一个注浆孔初凝后有一定强度时,在进行二次注浆,最后一次进行补注至空腔密实,用棉纱封堵注浆管,以防止浆液从管内溢出。
4.1.2.2埋设注浆管利用破检孔洞预埋注浆管。
注浆导管采用Ф32×3.5mm热轧钢管,长度一般为40cm,当有超挖时适当加长,注浆管迎水面位置应与围岩密贴。
4.1.2.3浆液配制⑴注浆采用M20水泥砂浆。
⑵灌注浆液注浆管与注浆机连接好后,排除管内空气,调整好注浆压力,启动注浆机开始注浆:注浆时先注两侧孔,后注拱顶孔。
注浆压力一般为0.3~0.5Mpa,注浆终压力0.5MPa。
注浆时,随时观测压力和流量变化。
当压力逐渐上升,流量逐渐减少,注浆压力达到终压时,稳定3min,可结束本次注浆。
⑶堵孔注浆完毕后,用棉纱封堵注浆管,以防止浆液从管内溢出,损坏的防水板采用人工配合手持焊机修补,修补完成后对取芯处回填同等级混凝土。
⑷监控量测注浆及泵送混凝土,测量人员使用全站仪对隧道拱顶下沉、净空变化加强监控,防止一次性注浆过快过大导致钢架变形,同样注浆结束后,使用全站仪加强对初支变形监控量测。
4.2衬砌背后脱空处理方案4.2.1处理方案4.2.1.1衬砌背后压浆根据施工图纸,隧道衬砌施工完成并达到80%强度后,进行衬砌砼背后回填注浆。
衬砌拱顶灌注混凝土时于拱顶预留倒梯形注浆孔,纵向间距3~5m。
注浆材料采用M20水泥砂浆,注浆达到设计终压0.5Mpa或相邻孔出现串浆时,即可终止本孔注浆。
注浆结束后应按下图所示将注浆孔凿毛成倒锥形,采用自结晶微膨胀细石混凝土封填密实。
示意图如下:4.2.1.2 注浆以地质雷达检测数据为依据,明确需注浆加固的范围和数量根据现场实际情况选定合适的注浆方案。
对于脱空高度小于10cm,一般采用压注纯水泥浆处理,水灰比为0.5:1。
对于脱空高度大于10cm-15cm,一般采用压注水泥砂浆处理,水泥砂浆要具有良好的流动性。
对于脱空高度大于15cm,一般采用Φ150mm钢管接混凝土输送泵直接泵送混凝土。
混凝土要具有良好的合易性和流动性。
塌落度控制在15cm-20cm,碎石最大粒径要小于1cm。
4.2.2工艺流程4.2.2.1钻孔施工⑴确定钻孔的孔眼位置根据检测报告上显示里程在拱顶还是左(右)拱腰、范围大小,确定钻孔的位置、数量。
⑵钻孔:在标记钻孔处用风枪进行钻眼,根据检测衬砌实际长度进行钻孔,要边钻边进行测量,防止超钻破坏防水板。
钻眼到达实际衬砌厚度处停止钻孔,检测衬砌背后是否脱空和防水板是否破损。
如钻孔深度达到实测厚度仍未钻透时,应边钻边测量且要做好记录。
4.2.2.2注浆施工⑴注浆之前,连接注浆管路,并对管路进行试压力,以此确定管路是否漏浆和空载压力。
注浆终压采用空载压力0.5Mpa。
⑵注浆时合理确定注浆顺序,先从隧道纵断面高程低的部位开始。
注浆时密切观察注浆流量、注浆压力及周围衬砌情况,如出现压力迅速上升而浆液却不易注入或注入量很小的情况,应加大水灰比、降低浆液浓度,同时检查注浆管有无堵塞,并加以疏通。
相反当发现注浆压力较低或压力上升缓慢而浆液注量却特别大时,应停止注浆,检查是否有漏浆或串浆的现象并及时加以堵塞,同时减少水灰比或在水泥浆中增加适量速凝剂以缩短凝结时间。
⑶注浆结束标准以注浆压力和注浆时间、注浆量综合判定。
当达到下述情况之一时即可结束注浆:①当注浆量达到或超过设计注浆量,上游相邻孔口出现冒浆时;②当注浆压强已达到设计终压,且稳压10min后,即使进浆量仍未达到设计浆量,也可结束注浆。
⑷注浆过程应派专人负责,填写《注浆记录表》,记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据,观察压力表值、注浆孔串浆、流浆程度。
4.2.2.3注浆效果评定隧道二衬背后注浆全部完成后由局指挥部统一组织,请无损检测单位对脱空部位再次用地质雷达进行无损检测,确保处理效果满足要求。
4.2.3施工操作要点及要求⑴钻孔前,精确测定钻孔的平面位置、实际施工厚度等。
⑵施工中应严格控制钻机偏移及卡钻。
⑶施工中应做好钻孔记录,做到边钻边量测,及时掌握钻孔深度,杜绝防水板钻破。
⑷注浆中做好记录,进行较好检测脱空面积,防止浆液外渗。
⑸衬砌钻孔处一定要采用高标号防渗水砼进行封堵密实。
4.3衬砌开裂处理方案混凝土作为多组材料组成的脆性材料,裂缝的存在是客观的。
在混凝土施工中应加强衬砌混凝土的施工管理,避免或减少混凝土裂缝的产生;对于出现的裂缝,应认真分析原因,分清是有害裂缝还是无害裂缝,并对有害裂缝进行处理,防止裂缝继续发展,影响衬砌结构的稳定。
根据现场排查观测的现状,采用灌浆、嵌缝封堵法对隧道裂缝进行修补。
通过灌浆对裂缝内部进行封闭和粘接,外部使用开槽切出3cm宽、2cm深凹槽后使用特殊灌浆材料进行修补,消除安全质量隐患,保持整体美观和整体性。
用微损的办法——针孔斜侧钻孔法灌低粘度改性环氧树脂加固的办法;针孔法高压灌浆材料:HK-UW-3和HK-WG21;材料:快固化无溶剂环氧树脂类化学灌浆材料;清理:用钢丝刷清理表面,再用空压机把表面吹干净,详细检查、分析裂缝情况,确定钻孔的位置、间距和深度。
钻孔:使用大功率冲击电锤等钻孔工具沿裂缝两侧交叉进行钻孔,孔距在25-30cm钻头直径10-14mm,钻孔角度宜≤45°,钻孔深度≤结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝,但不得将结构打穿(结构后灌浆除外),钻孔与裂缝间距≤1/2结构厚度。
洗缝:用空压机向灌浆嘴内吹风,将缝内细小粉尘吹干净,并可以观察裂缝的情况。
埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称止水针头),有回止阀的结构),并用专用内六角扳手拧紧,使针头后的膨胀螺栓胀开,封闭裂缝表面,留观测孔和泄压出气孔。
灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔(嘴)内灌注环氧树脂浆料,从下向上或一侧向另一侧逐步灌注,当相邻孔或裂缝表面观测孔开始出浆后,保持压力10-30秒,用控制灌浆的办法,观测缝中浆的情况,再设当进行补灌。
拆嘴:灌浆完毕,确认环氧树脂完全固化即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。
切槽:使用固定宽度切槽机对裂缝进行切割,然后使用特殊灌浆材料对凹槽进行修补,待其强度及色泽达到二衬砼面同等要求时,用磨光机清理表面,基本恢复原表面色泽。
4.4仰拱、衬砌渗漏水处理的施工方法4.4.1 仰拱填充施工缝渗漏水处理方案⑴对于洞口段仰拱填充施工缝有渗漏水部位,沿仰拱填充施工缝走向,先凿宽100mm、深200mm的矩形槽,矩形槽底按2%坡度引至隧道中心水沟,矩形槽底部采用φ80mm的半PVC管扣住,然后用细石砼将PVC管左右空隙填平至仰拱填充表面(剖面图见图1)。
⑵对于洞内段仰拱填充施工缝有渗漏水现象且水量较大时,先凿宽100mm、深150mm的矩形槽,矩形槽底按2%坡度引至隧道中心水沟,槽内埋设φ50的透水盲管,然后在槽中用10mm-20mm的洁净碎石填筑至盲管两边并埋住盲管,上方用无纺布通长覆盖、水泥胶封闭,再用细石砼与仰拱填充面找平。
(剖面图见图2)⑶对于洞内渗水量不大的区域,先凿宽100mm、深100mm的槽,矩形槽底按2%坡度引至隧道中心水沟,槽底部采用φ100的半PVC 管扣住,然后用细石混凝土将PVC管左右空隙填平至PVC管顶部,上方用无纺布通长覆盖、水泥胶封闭,再用细石砼与仰拱填充面找平。
(剖面图见图3)4.4.2衬砌渗漏水处理方案遵照“拱部封堵,边墙疏排”的原则,建议采取以下整治措施:⑴疏通隧道双侧水沟及中心沟,检查隧道衬砌边墙底部由外侧引入侧沟内的泄水孔是否畅通,对堵塞的泄水孔进行疏通。