杨林隧道二衬脱空及渗水处理方案.docx

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杨林隧道二衬脱空及渗水处理方案

目录

一、编制依据1

二、编制范围1

三、工程概况1

四、原因分析2

4.1、二衬背后脱空原因2

4.2、二衬背后渗水原因2

五、处理措施3

5.1、二衬背后脱空处理3

5.2、二衬渗水处理6

6、预防措施8

6.1、二衬背后脱空预防措施8

6.2、二衬渗水预防措施9

七、整修人员及设备安排10

八、安全措施及要求10

九、质量措施及要求11

十、文明施工及环境保护12

杨林隧道二衬背后脱空及渗水处理方案

一、编制依据

（1）、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；

（2）、《公路隧道施工技术规范》（JTJF60-2009）；

（3）、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

（4）、《云南省高速公路施工标准化实施要点》；

（5）、昆明绕城高速公路东南段A2标杨林隧道三阶段施工图设计；

（6）、本单位类似工程施工经验；

二、编制范围

杨林隧道进口左线ZK13+250-ZK19+740、杨林隧道右线K13+270-K19+740、杨林隧道斜井、杨林隧道竖井二衬脱空及二衬施工完成后的渗水处。

三、工程概况

昆明绕城高速东南段A2工区起讫里程左线为ZK13+135-ZK19+740、右线为K13+140-K19+740。

其中杨林隧道为本工区重点工程，为双线分离式双向六车道公路隧道。

杨林隧道起讫里程为左线：

ZK13+250～ZK22+712，全长9462m，本工区承揽K13+250～ZK19+740，总长6490m；右线：

K13+270～K22+680，全长9410m，本工区承揽K13+270～K19+740，总长6470m。

施工段隧道围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其中左线Ⅲ级3100m、Ⅳ级2840m、Ⅴ级550，右线Ⅲ级3100m、Ⅳ级2920m，Ⅴ级450m。

杨林隧道进口左线明洞长20m，右线明洞长23m。

在ZK17+700处设斜井一座，斜井长1052m，斜井坡度为-11.615%。

在ZK18+171.25右侧18.36m处设通风竖井一座，长度152.5m，在ZK15+180-ZK15+280段、ZK19+500-ZK19+600段设置静电除尘洞室两座。

本工区隧道施工段设人行横洞10道，车行横洞8道。

四、原因分析

4.1、二衬背后脱空原因

（1）、隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角，初支表面不平整；同时防水板安装松紧度不合理（过紧），导致二衬混凝土被防水板挡住未与初期支护表面密贴，导致二衬背后脱空；

（2）、混凝土施工配合比水灰比偏大、混合料坍落度大、混凝土自重下沉，混凝土收缩徐变，造成留有空洞；

（3）、浇筑时混凝土流动性不差或混凝土在浇筑的过程中时间间隔过长及混凝土浇筑不连续造成空洞；

（4）二次衬砌浇筑时，未严格按照台车拱顶设计的四个浇筑孔，由低坡度向高坡度逐孔冲顶浇筑，致使衬砌拱部脱空；

（5）、混凝土振捣不到位，尤其是台车拱部未安装附着式振动器，混凝土不饱满密实，凝固后收缩造成空洞；

（6）、拱顶面的混凝土在输送过程中把部分空气密闲在狭小的空间内无法排出，造成留有空洞；

（7）、在拱顶混凝土施工出现堵管，现场人员在未仔细分析的情况下即认为已经泵满，停止混凝土泵送造成二衬厚度不足，出现脱空现象；

（8）、同时由于有四个工作面为反坡施工，容易造成封端模侧先饱满，形成相对密闭气囊，不利于混凝土填充，同时施工作业人员责任心不强，没有及时仔细观测拱顶砼的饱满情况而造成空腔；

（9）、台车及堵头模加固不牢固，在进行封顶施工时应担心模板出现涨爆模现象而不敢提高泵压，在未完全饱满的情况下而终止混凝土泵送。

4.2、二衬背后渗水原因

（1）、防水板施工控制不到位，施工错开长度、压接方向、搭接宽度不够、焊接工艺不达标，破损未及时修复；

（2）、初期支护表面不平整，防水板张挂过紧时，由于混凝土施工挤压导致防水板拉裂，过松时因混凝土挤压导致松弛防水板搓叠挤压而开裂；

（3）、在防水板挂设前，初支表面处理不到位，存在未割除的高出初支面的或割除打磨不彻底的多余锚杆头、钢筋头及其他混凝土表面尖锐物，在混凝土的挤压力作用下刺破防水板；

（4）施工缝遇水膨胀止水条安装不到位，变形缝处橡胶止水带位置不准确，不牢固，已浇筑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；

（5）、个别部位漏振，混凝土离析，骨料、浆液分离，混凝土不密实，形成薄弱部位；

（6）、设置的排水打孔波纹管不通畅，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；

五、处理措施

5.1、二衬背后脱空处理

1、二衬背后脱空处理措施

对拱顶部位二衬背后脱空采用拱顶预留的注浆管进行注浆回填；对拱腰及边墙处二衬背后脱空采用钻孔后注浆回填。

2、二次衬砌背后回填注浆

以第三方检测单位雷达无损检测数据报告为依据，注明需要注浆加固的里程桩号和范围，并采取敲击检查相配合的模式确认。

1）、施工工艺：

钻孔--埋管锚固--制浆--注浆--检测--清理

2）、施工要点

（1）、钻孔：

根据雷达无损检测结果，找出空洞位置及范围并进行标记，拱顶注浆孔利用原有衬砌施工的预留注浆孔，当预留注浆孔堵塞时，在空洞部位重新采用电钻打孔，孔径32mm。

对于面积较小空腔，设单孔注浆即可，对于面积较大超过3m2以上，采取2-3个孔进行注浆，孔深确保进入空洞区域并不得超过结构厚度钻破防水板，通过注浆来修复；

（2）、埋管：

打孔完成之后埋设Φ25镀锌钢管（外露端带管子阀），注浆钢管与孔洞周围缝隙用无收缩水泥砂浆等相应材料封堵，待封堵材料达到强度后方可注入水泥浆；

（3）、制浆：

采用高强无收缩灌浆料，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比0.5:

1，按照配比拌制好浆液；

（4）、注浆：

注浆顺序由低处向上压入，先安装注浆管试灌一定的清水到二衬上去，并对机器和管道的密封性进行检查，也对后期浆液在二衬背后流动起到一定的润滑作用，在压浆的过程中，注浆压力控制在0.2-0.5MPa，待注浆结束后，应将注浆孔及检查孔进行封填密实并待浆液凝固后切除多余外露注浆管；

（5）、检测：

用雷达无损检测的办法验证注浆效果；

（6）、清理：

检测空洞处理符合要求后，再打磨清理二衬表面的附着物，并进行清理、清洗工作；

拱顶预埋注浆管立面

拱顶预埋注浆管平面

3）、注意事项：

（1）、对于脱空高度小于10cm，一般采用Φ32mm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Φ32mm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。

（2）、在施工中注意，钻孔预埋注浆管时，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，管口距围岩要预留5-10cm空隙，以便浆液能顺利流出；注浆管要用钢板和膨胀螺栓与既有衬砌固结，最后通过法兰盘连接注浆管或注浆泵进行注浆或泵送混凝土。

（3）、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，注浆过程速度不能太快，当出现较大压力时可暂停10分钟左右，使浆液顺利扩散。

注浆完成不要急于拆除法兰盘，待浆液有一定的自稳能力后再拆并及时封堵注浆口。

（4）、为确保注浆效果，在埋注浆管的同时还要预埋检测管，检测管顶端与围岩要有1-2cm的空隙。

当检测管有浆液流出，应封闭检测管并保持缓慢注浆，当压力持续升高时停止注浆。

（5）、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。

5.2、二衬渗水处理

1、二衬渗水处理措施

运用“以排为主、以堵为辅、排堵结合”理念进行处理，堵水施工顺序由高处向低处进行，先施工拱顶后施工拱腰、边墙。

2、施工要点

（1）、隧道衬砌面型渗漏水处理

无明显渗水点，表现为大面积浸润或水珠悬挂，采取表面涂抹SN-915防水护面剂的方法，具体做法为：

表面处理：

使用抹布将水印擦拭干净，找出渗水面域，把面渗区域及其外围20cm处用凿子凿除2cm，该深度不包括衬砌外砂浆抹面厚度，凿除的表面不要求平整光滑，以增加堵漏材料和已浇筑混凝土的黏结力。

涂抹，清洗衬砌表面，去除浮面杂质，然后用SN-915防水护面剂均匀涂抹两到三遍。

刷水泥沙浆：

外面用水泥沙浆抹平。

养护：

三天时间内，定期喷洒雾化水进行养护。

（2）、隧道衬砌线形渗漏水处理

线形渗漏水处理引水的施工工艺

、查找漏水点（裂隙）：

对整个隧道衬砌进行漏水点（裂隙）查找，为下一个工序作好准备；

②、切槽：

沿渗漏水缝隙或施工缝骑缝切“U”型槽，根据二衬及防排水设计参数，槽的宽度5cm，深约3-5cm，所凿的槽要延伸至排水沟上边沿以下30cm，以保证水能顺畅排走；

、做引水空腔：

在严格清洗槽内混凝土表面的基础上，根据具体情况埋设半圆形PVC引水管做引水空腔，做到PVC管两侧不留空隙；

④、嵌涂柔性防水材料：

在封缝之后嵌上双组份聚硫嵌缝膏，以适应缝的变形及热胀冷缩，达到永久防水的目的；

⑤、表面加固：

用抗裂掺胶细砂浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力；

⑥、养护：

按照所用材料性能的要求养护，确保表面防渗能力；

饮水槽立面、平面图

6、预防措施

首先针对隧道衬砌出现的二衬背后脱空和渗水现象，加大技术人员、施工人员的培训学习工作；提高参见人员质量责任意识，加强过程控制，加强现场管控、指导、监督力度，坚决执行三检制度；对施工过程中发现的质量问题，严厉杜绝，必须返工整改到位，方可进入下道工序。

其次为确保隧道衬砌后期施工质量，避免同类问题再次出现，针对二衬背后脱空和渗水缺陷制定如下预防措施：

6.1、二衬背后脱空预防措施

不断优化钻爆设计，提高开挖质量，严格控制超欠挖，及时进行断面复核，欠挖处及时补炮，超挖处须挂网喷锚处理，确保初支表面；

初支面露出的锚杆头、钢管头、钢筋头等尖锐物体，行切割清除并抹平；

防水板固定严格按照设计施做，固定节点焊接牢固，防止浇筑过程中脱落，同时适当控制防水板的松驰度，一般为1：

1.25；

隧道拱顶中线位置预埋注浆管，间距≤3m，注浆进口端应露出衬砌外，且设置与注浆相适应的注浆接头，以备后期二衬背后空洞注浆；

添加泵送剂、减水剂来降低混凝土水灰比，提高混凝土的流动性，混凝土浇注时应控制浇筑速度，不易过快或过慢，且必须连续不能中断；

隧道二衬混凝土施工至拱顶时，利用泵送窗口浇筑混凝土，从下至上方向依次进行，不得随意改变混凝土入仓的位置，拱顶部位浇筑时应预留通气孔，并专人观察。

6.2、二衬渗水预防措施

加强开挖面施工质量，提高初支喷射砼面平整度；

防水板施工前，清理初支表面突出、凹陷部位，采用砂浆抹平；

防水板施工前，按要求挂设土工布，布置热熔垫片，环向排水盲管，盲管必须采用管卡固定牢靠，防水板搭接必须满足15cm以上，采用爬焊机双焊缝，严格按照下坡压上坡，下部压上部的方式进行搭接，接头错开施工缝1m，纵向盲管确保管体畅通，接口位置符合设计要求；

对富水段，进行注浆堵水，并增加环向盲管数量，与纵向排水管接通，排至两侧水沟；

加强施工缝、变形缝处止水条、止水带的安装，埋入和外露各一半，且位置位于衬砌中央，浇筑前两缝缝处已浇筑墙混凝土必须凿毛，并洒水湿润清理干净，确保砼结合牢靠。

同时，施工缝、变形缝处自粘式防水卷材每侧粘接长度不小于该处二衬厚度；

增加混凝土流动性，加强混凝土捣固工作，避免漏振出现露出骨料，造成混凝土不密实。

七、整修人员及设备安排

根据工区经理部施工安排，工区经理部成立以总工为组长，安全总监为副组长，工程部长、质检部长、安全部长、测量站长、物资部长、现场技术人员为组员的缺陷修复领导小组。

根据修补二衬背后脱空和渗水工作任务，施工队设置两个组，一组负责二衬背后空洞处理，另一组负责渗水处理，均由专职领导负责，负责二衬渗水配备带班人员1人，工人10人，整修平台一部，磨砂机3台，钢钎铁锤各5把，电锤2台，电钻4台，半圆形排水管若干米；二衬背后脱空处理组配置带班人员1人、工人12人，整修平台一部，磨砂机4台，手持切割机4台，24m³空压机1台，小型风钻3台，电钻4台，双液注浆机2台，灰浆搅拌机1台。

八、安全措施及要求

1、隧道衬砌脱空及渗水处理施工时，所有施工人员必须经过安全三级教育，进入施工现场佩带安全防护用品，高度2m以上作业时，必须配备高空安全防护用品。

每班施工前，专职安全人员必须进行班前安全讲话，提醒危险源。

2、所有施工平台应使用专用爬梯上下，当采用自制爬梯时，爬梯焊接节点不得小于5cm，爬梯同之间连接牢固，并留有一定空隙便于人员上下。

大于2m的作业平台顶，必须设置1.2m高度的防护栏杆，同时挂安全网。

3、施工时，作业面必须有充足的照明，且临时用电必须做到“一机一闸一漏保”，严禁私拉乱接，杜绝非专业电工操作。

配电箱必须加锁，并采用绝缘支架架空距离地面1.2m，电工每次作业前应对，作业面所有电路进行检查，发现问题及时修整。

4、施工场地前后20m范围，必须设置反光警示标志，车辆通过该处时，应减速行驶，时速不大于5km/h，且作业人员停止作业，专人指挥车辆通过后，恢复施工；当车辆通道过窄无安全距离，应绕道行驶或作业停止清理通道后，方可通行。

5、注浆前，应检查注浆设备，确认管体、注浆机是否完好，压力表是否灵敏，注浆压力严格按照措施要求操作，防止注浆过程中管体爆裂伤人，注浆管不得搭接拧曲，注浆时管口设闸阀，与注浆口必须连接牢固，注浆后待其稳定15分钟后拆除接头管，注浆过程中严禁喷头后站人。

6、施工前，各类施工设备必须进行检查，特殊设备操作人员必须持证上岗，普通设备，操作者亦必须经培训合格后，方可上岗。

7、将注浆孔孔处及切槽处表面残留浮浆等清理干净。

九、质量措施及要求

1、成立专职隧道衬砌脱空及渗水管理小组，指定专职领导包保负责，全管段统一协调、安排指挥。

2、所有处理人员必须经过培训，并认真学习本方案，掌握各项修复施工技能。

3、用于处理的各类材料，必须有合格证明且经试验室检测合格。

4、施工前，技术人员必须将里程标注明确，并根据隧道衬砌检测结果，放样出衬砌缺陷部位，并做好现场跟踪指导工作。

5、施工时，严格按照无损检测里程、部位处的缺陷进行修复，杜绝随意修复或敷衍了事。

6、施工过程中带班人员及技术人员全过程监控，做好相关施工过程记录，确保施工过程受控。

7、隧道衬砌脱空及渗水完成后，应及时组织人员再次进行无损检测及渗水处理情况检查，对整修效果进行检查，如有不到位的部位，必须重新再次整修。

8、在需要钻孔的部位，如遇到钢筋时，必须将孔位移走不得将钢筋切断；所有用于注浆钻孔的浆液内，必须加入植筋胶或环氧树脂系胶结剂，防止修复后出现脱落现象，掺量根据试验确定。

9、经确认有严重质量缺陷或无法修复的段落、部位，以及不能满足运营安全的部位，必须进行返工处理。

十、文明施工及环境保护

1、施工时所有人员统一着装，安全人员佩戴袖标。

2、每日施工完成后，所有设备、机具必须统一存放，排放整齐。

3、现场所用物资必须下垫上盖，防止污染。

4、隧道内必须洒水除尘，防止尘土飞扬，影响作业环境。

5、注浆残余物，必须运输至指定地点，不得乱倒乱弃污染环境。

6、每个部位施工完成后，必须做到工完料清，所有杂物、工具、设备清理干净。

7、注浆的剩余及废弃浆液严禁随意排放，将运送到弃渣场统一处理。