隧道衬砌整修方案

合肥至福州铁路客运专线闽赣段HFMG-V标DK590+731.62～DK607+813.97段隧道二衬缺陷整修施工方案编制：复核：审核：批准：中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部2012年10月中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案1DK590+731.62～DK607+813.97段隧道二衬缺陷整修施工方案一、编制依据1.《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241;2.《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010/J1149-2011；3.《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009/J947-2009；4.《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241；5.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010/J115-2011；6.DK590+731.62～DK607+813.97段所有隧道工程工点图、参考图；7、中铁一局京福铁路客专闽赣V标《关于编制上报隧道衬砌缺陷整修方案的通知》。二、工程概况新建合肥至福州铁路客运专线DK590+731.62～DK607+813.97段共有隧道工程8座，总长度6259.9m，占管段总长度17082.35m的36.65%，具体隧道衬砌施工长度、剩余长度、检测情况如下表所示：隧道名称起始里程终止里程长度（m)衬砌施工里程衬砌施工长度（m）衬砌剩余长度（m）检测情况庵源山隧道DK590+835.0DK592+508.01673DK590+835~DK592+50816730全隧道拱部三条测线完成。金岭头隧道DK596+084.0DK596+326.0242DK596+084~DK596+3262420全隧道拱部三条测线完成。东泽隧道DK598+251.0DK598+615.0364DK598+603.2~DK598+381222.2141.8DK598+592~+381衬砌拱部三条测线完成。凤凰山隧道DK600+240.0DK600+735.0495DK600+584.8~DK600+735150.2344.8DK600+715~+595衬砌拱部三条测线完成。童游隧道DK601+874.0DK602+626.0752DK601+874~+918.2DK601+954.4~DK602+386476.1275.9DK601+960~DK602+260衬砌拱部三条测线完成。童游明洞DK602+870.0DK603+010.0140DK602+870~DK603+0100140未施工范墩坪隧道DK603+703.1DK603+844.0140.9DK603+703.1~DK603+844140.90全隧道拱部三条测线、边墙两条测线完成。九台山隧道DK605+283.0DK607+736.02453DK605+283~DK607+73624530全隧道拱部三条测线、边墙两条测线、仰拱两条测线完成。中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案2三、隧道二衬缺陷经检测隧道二衬主要缺陷有：二衬混凝土表面蜂窝麻面错台、衬砌钢筋保护层过小漏筋、二衬背后脱空、二衬环向结构裂缝、二衬渗漏水、预埋槽道背后混凝土不密实、二衬个别部位厚度不足等。四、原因分析1、二衬混凝土表面蜂窝麻面错台主要原因有：混凝土塌落度控制不严格，施工时混凝土自由落体高度偏大，混凝土有离析、飞溅现象，浇筑时飞溅于模板上的混凝土先初凝，与后浇筑的混凝土分层，脱模时掉落；混凝土捣固工技能不够专业，现场捣固有漏振、过振现象，且台车拱部未安装附着式振动器；模板台车打磨不彻底，旧有的混凝土残留物未清除干净，脱模剂涂刷不均匀，或使用劣质脱模剂；施工过程中，台车打磨、整修次数不足；由于衬砌浇筑时间比较长，脱模时间计算没有按照最后浇筑时间计算，造成脱模时间过早，致使混凝土表面粗糙不平；台车行走时，台车上尖锐物体未清除，划伤衬砌表面。错台主要为模板变形，模板与旧混凝土无法密贴，以及混凝土窗口、模板接头处未加固牢靠产生。2、衬砌钢筋保护层过小漏筋主要原因为：钢筋绑扎时没有严格按照梅花形布置绑扎丝，或未放样点位，未设置钢筋间距、层距骨架；钢筋保护层垫块未施工或数量不足，不满足每平方米4个；拱部钢筋施工时，未预留沉落量。3、二衬背后脱空主要原因为：衬砌浇筑时，未严格按照台车拱顶设计的三个或四个浇中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案3筑孔，由低坡度向高坡度逐孔浇筑，致使衬砌拱部脱空；混凝土振捣不密实，尤其是台车拱部未安装附着式振动器，混凝土凝固后收缩造成空洞；浇筑时混凝土流动性不足，或混凝土浇筑不连续造成空洞；初支表面不平整或防水板松驰度不合适产生空洞。4、二衬环向结构裂缝主要原因为：隧道施工采用的二衬模板台车长度为12m，一次浇筑混凝土较多，属于较大体积的混凝土，衬砌强度高，水泥用量较大，受自身收缩应力影响产生裂缝；隧道围岩在未完全收敛和变形稳定，就施工二衬混凝土；二衬厚度差异过大或厚度不足，致使外部应力的集中，材料强度不均匀产生裂缝；衬砌混凝土拆模过早，结构强度未达到受力强度要求时过早承受压力；仰拱施工缝与二衬施工缝不一致，先后施工的仰拱段落出现了不均匀沉降，使二衬混凝土在仰拱施工缝处产生裂缝；养护工作不及时，受热胀冷缩温度应力影响，致使衬砌表面产生裂纹。5、二衬渗漏水主要原因为：防水板施工不到位，施工错开长度、压接方向、焊接工艺不达标，破损时未及时修复；施工缝止水带安装不到位，老墙端头处混凝土表面未进行凿毛处理，虚渣、混凝土浮浆、堵头板杂物未清除干净；个别部位漏振，混凝土离析，骨料、浆液分离，混凝土不密实，形成薄弱环节；设置的排水盲管不通畅，有可能被混凝土挤压变形，或者被混凝土浆液阻塞，不能起到引排水的功效，使二衬背后积水，并导致地下水压升高，当水压达到一定程度时，便会从防水板和混凝土的薄弱位置渗漏出来。6、预埋槽道背后混凝土不密实中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案4主要原因为：槽道后钢筋密集，浇筑时捣固不到位；混凝土流动性不足，浇筑过程中，槽道处混凝土不能充分接触。7、二衬个别部位厚度不足主要原因为：变形初支侵入衬砌部位更换不彻底；开挖时欠挖部位处理不到位，有遗漏；施工前检查不到位，未及时发现欠挖部位；五、整修措施1、二衬混凝土表面蜂窝麻面错台首先确定蜂窝麻面错台的范围，然后根据“凿、磨、抹”的理念进行修复。凿，即对蜂窝麻面错台突出的部位、错台部位，采用人工电锤或钢钎凿除，将大面整修平整；磨，利用手持磨砂机，对凿除部位进行打磨，打磨以衬砌表面再无凿痕，且平整光滑为准；抹，利用砂纸和干水泥对修复后的部位进行抹面，干水泥采用黑水泥和白水泥进行勾兑，比例根据衬砌颜色进行适配，砂纸水泥抹抹面不得少于2遍。修补过程中应将拱顶部位有松动的混凝土块、浮浆清理干净，坚决杜绝砂浆抹面修补。2、衬砌钢筋保护层过小漏筋采用观察法确定修复范围，将露筋处软弱混凝土层去除，采用钢丝刷拉毛，并用清水冲刷干净，然后涂刷环氧树脂防锈剂，涂刷根据修复深度分层进行，直至将露筋部位，施工完成后做好养护工作，采用薄膜胶带覆盖保护，时间不少于7d。3、二衬背后脱空衬砌背后脱空，根据检测结果，标明部位，采用注浆回填进行处理。拱顶部位二衬注浆回填，利用原拱顶预留的注浆孔，在无损检测发现有空中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案5洞的地方，由技术人员指导进行注浆填充。。边墙部位采用打孔注浆，打孔时应尽量避免将防水板打破，根据检测孔洞深度，严格控制钻孔深度。所有注浆浆液为1：1水泥浆（内参水玻璃浆），采用双叶泵注入。注浆时应注意以下几点：注浆孔孔径要尽量小（一般为10~30mm），打设控制深度，注浆采用的浆液和易性要适当，稠度14～19s不堵管为宜；注浆压力一般为0.05～0.1Mpa，注浆时随时观察压力表的读数，出现压力过大或持续上升时，及时停止；注浆前，必须将注浆孔采用高压风清理干净，不得有钻渣或其它杂物；注浆浆液要添加膨胀剂，膨胀剂参量必须根据试验结果确定，使其具有一定的膨胀性；打设的注浆孔，使用完成后，将孔口10cm范围拉毛，注浆孔清理后采用环氧砂浆满孔进行封堵。4、二衬环向结构裂缝确认衬砌环向结构裂缝位置及范围，并进行裂缝观测，待其变形稳定后，变形速率连续28d小于0.02mm/d后，采用“壁可法”进行修复，具体操作如下：①.表面处理：使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约5厘米范围内的污物、灰尘等。油污要用稀料擦除。②粘接注入座：使用BL-SEAL密封胶先将注入座粘在裂缝的中心。由于注入座的间距是根据裂缝的宽度和深度变化，所以要预先勘查裂缝的状态。③.密封裂缝、养生：使用BL-SEAL密封胶将注入座周围的区域，并沿裂缝走向按5cm宽、3mm厚进行密封。密封后对BL-SEAL进行养生直到凝固硬化。④.安装注入器：将注入器的连接端牢固地安装在注入座上。⑤.注入：按照注入材料要求的混合比，将BL-GROUT的主剂和硬化中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案6剂混合搅拌。将搅拌后的混合物倒入泵中。把供料管的接头接在注入器的注入端，开始注入工作。当注入器的外径增加至要求量时停止注入。⑥.注入材料凝固养生注入材料后进行养生直至凝固硬化。可用手捏注入管了解凝固情况。⑦.表面清理、作业完成养生固化完成后，用锤子、凿子敲掉注入器，用砂轮将作业面打磨光洁平整，完成施工。5、二衬渗漏水采用高分子化学注浆法进行堵水，运用“以堵为主、以排为辅、防排结合”理念进行处理，堵水施工顺序由高处向低处进行，先施工拱顶后施工边墙，具体操作如下：①清理：详细检查、分析渗漏情况，确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域，凿除混凝土表面析出物。确保表面干净、润湿。②钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔钻头直径为14mm，钻孔角主宜≥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（壁后灌浆除外）钻孔与裂缝间距：1/2结构厚度。钻孔间距20cm～60cm。③埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），并用专用内六角板手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。④洗缝：用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。⑤封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用快干水泥进行封闭处理，目的是在灌化学浆时不跑浆。⑥灌浆：使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。立面灌浆顺序中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部隧道二衬缺陷整修施工方案7为由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后，保持压力3～5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。⑦拆嘴：灌浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。⑧封口：用环氧树脂系胶结剂进行灌浆口的修补、封口处理。⑨防水：用聚氨酯防水材料将化学灌浆部分涂三遍（底涂、中涂、面涂）以作表面防水处理。⑩对处理后仍有渗水的边墙部位，采用打孔开槽引流，槽口做成反八字形，即内大外小，深度5cm为宜，内埋设2cm打孔聚乙烯管，封槽时先在槽内涂刷1cm厚防渗材料，然后将剩余2cm槽口采用环氧砂浆封堵，并覆盖养护7d以上；圆心上140°范围严禁开槽引排，如有渗水应重复进行注浆堵水，直至无渗水为止。6、预埋槽道背后混凝土不密实首先利用拱顶注浆孔进行注浆充填，注1:1水泥浆，注浆压力0.05～0.1Mpa，然后进行检测，如仍不密实，在不密实部位打孔注浆，注浆要求与二衬背后脱空回填注浆工艺相同。7、二衬个别部位厚度不足针对个别厚度不足部位，首先探明范围，按照0.2m间距布置梅花形打孔注浆处理，孔内设中控锚杆加固处理，锚杆端头设置刀刺，末端进入钻孔内10cm深，钻设孔深必须满足衬砌厚度的两倍，注浆要求与二衬背后脱空回填注浆工艺相同。六、预防措施首先针对隧道衬砌出现的各类质量缺陷，加大技术人员、施工人员的中铁一局京福铁路客专闽