隧道质量缺陷整治方案.docx
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隧道质量缺陷整治方案
隧道质量缺陷整治方案
隧道质量缺陷整治方案
一、编制依据
1.《铁路桥隧建筑物修理规则》（TG/GW103-2010）；
2.《高速铁路桥隧建筑物修理规则》（TG/GW114-2011）；
3.《铁路混凝土结构耐久性修补及防护》（TB/T3228-2010）；
4.《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）；
5.《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753—2010）；
6.《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241号）；
7.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；
8.《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003;J287-2005）；
9.《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2006）；
10.《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建（2005）161号）；
11.《中国铁路总公司开展铁路隧道、路基工程质量专项整治的通知》（铁总办函［2013］11号）；
12.成绵乐铁路客运专线CMLZQ-5标隧道设计图及现场实际情况等。
二、工程概况
隧道施工里程为DK173+260～DK179+730，长6470m（含站DK175+998～DK176+941，长943m）。
隧道地处成都平原区，地形平坦开阔，地面高程488～494m，相对高差2～6m。
地表水对混凝土结构无侵蚀性，地下水对混凝土结构无侵蚀性。
隧道主体结构为直墙拱形结构，衬砌采用C35钢筋砼，抗渗等级不低于P10；隧道底板厚度1.0m～2.0m，侧墙0.8m～2.2m，拱顶0.75m～1.6m，隧道拱顶埋深约2m～13m,大部分段落覆土厚度5～8m。
隧道采用明挖顺作法施工，主体结构施工分拱墙连做（即放坡来开挖），拱墙分做（即上部放坡、下部直立开挖）两种方式。
三、目前隧道存在的质量缺陷问题
通过采取无损地质雷达扫描、衬砌敲击手检、现场观察排查等方式对隧道进行了全面的、细致的检查。
并经认真分析梳理出目前隧道存在的质量缺陷主要有：
（1）隧道渗漏水仍存在近20处，除了边墙4处外，其余均在底板处渗漏水，部分在无砟轨道板底部渗漏。
（2）工务段手检检查，发现隧道拱部和边墙存在混凝土不密实、露筋、裂纹、掉块（治水压浆造成）等质量缺陷。
（3）消防水沟在变形缝处存在开裂现象。
四、缺陷整治组织机构
为保证隧道缺陷整治工作顺利实施，成立“成绵乐铁路工程指挥部隧道缺陷整治工作领导小组”，组成人员如下：
组 长：
XXXX
副组长：
XXXX
成 员：
XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX。
领导小组组织和领导隧道缺陷整治及管理工作、技术支持和指导实施工作。
成立4个缺陷整治班组，负责缺陷整治作业的实施。
除隧道渗漏治理专业班组5人外，其他班组人数不少于30人。
五、隧道质量缺陷整治的处理方案
（一）混凝土衬砌渗漏水的处理方案
针对隧道渗漏情况，我标段编制了“隧道渗漏治理专项方案”，于2011年5月14日和2012年5月23日进行了两次专家评审，并按该方案进行处理。
2014年4月27日组织专家对我标段“明挖隧道渗漏治理方案”进行再次评审，专家针对变形缝渗漏治理提出应采取堵排结合，拱部及道床底采取封堵措施、边墙及道床两侧采取引排措施，并且注浆顺序应从拱顶向两侧进行。
设计院单位于2014年6月16日下发设计联系单，目前我单位正按该方案进行渗漏治理。
1.隧道变形缝拱部及道床板底部渗漏水处理方法
（1）隧道拱部变形缝封堵措施
①先将拱部变形缝分为三个注浆区段（两个拱脚、拱顶），分别在两个拱脚及拱顶埋入注浆管（含阀门），钻孔深度需打孔至衬砌结构背后，形成阻断水源节点；
②采用强度等级不低于32.5MPa的硫铝酸盐水泥配制浆液，回填注浆先两头向中间，由拱脚向拱顶注浆；
③采用分级注浆，注浆压力要比静水压力大0.5-1.5MPa；
④最后封闭引水孔。
（2）道床板底变形缝封堵措施
对道床板底部变形缝渗漏，在道床板两侧钻孔埋入孔径为φ14mm的注浆针头，注浆针头间距30cm布置，分级注入EAA高渗透亲水性固结环氧材料，注浆压力不大于0.5Mpa，注浆结束48小时且浆液凝固后，打磨外露注浆嘴，保证道床板面的平顺。
①钻孔：
在轨道板两侧采用1.1m钻杆进行钻孔，钻孔深度不小于1m（斜长），成孔角度与隧道底板成约30°夹角，埋设注浆孔径为φ14mm的针头、注浆针头间距30cm布置，不得打穿止水带。
在轨道板上钻设φ14mm、间距60cm的注浆效果观察孔。
②注浆：
注浆材料使用EAA补强防渗材料，其配比为环氧：
固化剂：
促进剂=10:
1:
0.6。
材料必须现场配置，随配随用。
注浆压力为0.5Mpa。
通过轨道板中间的开孔，观察渗漏点注浆是否饱满。
施工示意图如下：
轨道板下渗漏治理施工示意图
2.侧墙变形缝引排措施
对有渗漏的侧墙（起拱线以下）变形缝，在现状的基础上不再进行注浆封堵处理，而采取埋设排水盲管引排措施。
（1）凿缝：
沿直边墙变形缝切倒梯形槽，槽宽5cm，深5cm，切槽时避免损伤变形缝周边混凝土。
（2）清切槽完毕用高压风、水清洗槽身，埋设直径3cm圆形中空排水盲管，盲管沿侧墙延伸至电缆槽盖板底部后，在电缆槽底部内横向凿槽（宽5cm，深5cm），埋设直径5cmPVC圆管将盲管中的水引入消防沟槽中。
（3）表面封缝：
侧墙盲管埋设后，用纤钉（端部设2cm长直弯钩）每20cm对称钉牢，纤钉上设置钢丝网，再采用聚硫密封胶封缝，确保变形缝处渗漏水沿盲管引排至消防沟槽。
盲管与PVC管连接处、PVC管转弯处采用弯头连接。
3.施工缝及结构裂纹渗漏水治理方案
施工缝或结构出现裂纹导致渗漏水状况，与上述的混凝土表面一般渗漏的治理工艺、步骤基本相同，在施工缝裂纹部位沿缝凿槽，清洗干净，漏水较大部位埋设引水管，把缝内主要漏水引出缝外，对较小的渗漏水用快凝材料封堵，其余缝槽用埋管、注入EAA高渗透亲水性固结环氧材料封堵治理。
对出现反复的施工缝，内部通过注浆填充施工缝及周边不密实的砼改善砼内部密实度，注浆深度不宜小于衬砌厚度的1/3；外部在衬砌内施工缝两侧各40cm宽度范围涂刷水泥基渗透结晶型界面剂改善砼表层密实度。
其流程图如下：
施工缝渗漏治理流程图
4.变形缝处隧道底板钻孔引水减压措施
从目前情况判断，隧道内的渗漏水主要是地下水突破全包防水材料进入衬砌与全包防水材料之间的水（主要集中于变形缝处），其特点是水量小、水压大。
为保证拱部不渗漏、道床板底不渗漏，采取在变形缝紧临的消防沟槽内、道床间底板、道床与消防沟槽间底板（共5处）上钻孔引水，以降底水压。
钻孔设置于变形缝两侧，每处钻两个斜孔，钻孔与变形缝相交，孔径14mm，孔垂直深度不深于隧道底板顶面以下40cm。
5.排水通道设置
通过上述堵排结合措施后，可能有少量水需排放至消防泵井，利用消防沟槽、道床间隧道底板顶面、道床与消防沟槽间隧道底板顶面（共5处）作为通道排水，其中两处消防沟槽为暗排，其余为明排。
6.隧道出入口U型槽侧墙及道床底渗漏水也按此方案治理。
（二）隧道结构混凝土质量缺陷整改处理方案
隧道结构混凝土存在的主要问题是：
拱部和边墙存在混凝土露筋、空响、不密实、裂纹、掉块（治水引起）等质量缺陷。
1.缺陷整改处理材料
（1）环氧砂浆
材料准备根据施工配合比和现场实际需要配备相应数量的材料，其中施工配合比为环氧树脂：
固化剂：
砂：
水泥：
1300：
260：
1250：
750（重量比）。
环氧砂浆中砂的质量要求，先将骨料放入铁锅中炒干或烘干，使其不含水。
砂浆一次配制不超过2.5kg为宜，配制环氧砂浆时，先在容器内放一定数量的环氧树脂，当树脂稠度较大时，宜加热至40℃左右，然后加入稀释剂搅匀后，再加入固化剂，充分搅拌，最后加入砂子、再搅拌均匀，配好的环氧砂浆应在40分钟内用完。
（2）CGM灌浆料
新型水泥基灌浆材料，是以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态，微膨胀，防离析等物质，经一定工艺加工而成的干混砂浆。
在现场使用时只需添加规定量的水搅拌均匀即可施工，简便、快捷，早强、高强，不腐蚀钢筋，抗油渗，耐久性好。
选用于边墙尺寸大于50cm的孔洞修补。
（3）阻锈剂
外露钢筋浮锈用铁刷清理完成后，喷氨基类喷涂型阻锈剂，阻锈剂技术指标满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）P19。
（4）水泥
水泥采用P.O42.5级。
适量白水泥，用于修补材料调色。
2.漏筋问题的处理方案和施工方法
对表面漏筋冲洗干净后，用环氧砂浆将漏筋部位抹平压实，如漏筋较深，有渗水处应先治水，治理无渗水后将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去，凿深在钢筋内侧至少5cm，洗刷干净后，喷阻锈剂，用环氧砂浆料填塞严实。
侧墙部位如凿除面积较大，采用8cm×8cm钢筋网格（φ8钢筋）与主筋焊接，然后再用CGM灌浆料封堵。
3.蜂窝的处理方案和施工方法
把松散的混凝土清除，直到露出坚硬的混凝土；把四周修整规则，凿除的深度大致一样；对小蜂窝，冲洗干净后，用环氧砂浆压实抹平，较大蜂窝，先凿去松动石子冲洗干净，凿深在钢筋内侧至少5cm，洗刷干净后，喷阻锈剂，用环氧砂浆料填塞严实，外粘贴薄膜并认真养护。
拱顶或较深的蜂窝如清除困难，可埋压浆管、排气管，封闭后进行环氧压浆处理。
4.一般地段孔洞的处理方案和施工方法
有渗水处应先治水，治理无渗水后或无渗水的孔洞，凿去松动石子，凿深在钢筋内侧至少5cm，洗刷钢筋干净后，用强风吹干净，喷阻锈剂，用环氧砂浆料填塞严实。
拱腰和拱脚处，采用环氧砂浆封堵，环氧砂浆封堵凝结前用小钢筋捣固，必要时加扎丝连接木模和衬砌钢筋，养护完成后拆除木模，扎丝连根截断，并用环氧封口，防止出现锈蚀通道。
5.拱顶孔洞的处理方案和施工方法
（1）处理方案和施工方法
①优先采用注环氧材料处理，如已凿开，采用植锚栓关不锈钢模处理。
②空洞纵横向间距植锚固螺栓，螺栓采用德国慧鱼品牌直径16mm，螺栓杆长195mm。
螺栓孔最大设置间距50cm，排列尽量规则，便于模型上钻孔，钻孔直径20mm；钻孔深度以丝杆外露4cm为准，如钻孔处不密实，通知现场人员核实后调整位置；双螺母，垫片采用两层不锈钢或铝垫片，紧贴不锈钢模板的垫片直径不小于5cm。
③对大于5cm保护层的孔洞，设置直径8mm的钢筋网片，钢筋间距8cm，网片保护层25mm，钢筋网片与衬砌主筋采用U型筋焊接。
④凿去松动石子用强风吹干净，钢丝刷钢筋干净后，喷阻锈剂。
并在处理面上涂满环氧树脂。
⑤在最高点和最深处埋设排气管和注浆管。
⑥模型采用1mm厚不锈钢板，根据实际孔洞大小放样，最好采用硬纸1:
1放样，包括螺栓孔位。
弧形位置可适当设置两处条形孔，钢板四周扭紧螺母后必须与衬砌混凝土内表面密贴，密贴处采用环氧粘贴密实。
⑦螺栓和不锈钢板为导电体，与接触网带电体间距至少30cm以上。
⑧模型内采用环氧树脂加固化剂，比例同环氧砂浆。
注浆管间距按1m，注浆顺序一般由上往下注浆并观察排气管和高处注浆管有无浆浆液流出。
注浆压力0.3~0.5MPa。
顶部注浆管浆液流出后半小时，为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补注浆。
（2）慧鱼锚固螺栓施工工艺
①钻孔
根据产品要求孔深、孔径垂直钻孔，保证钻孔深度、钻孔直径的准确。
②清灰
利用钢丝刷将孔内壁的疏松混凝土碎屑刷掉，然后用气筒将孔内的浮灰及碎屑吹出来。
此程序非常重要，直接影响化学螺栓的承载力，所以规定不少于3次，即保证3刷3吹。
③安装螺栓
将安装工具安装到钻机上，调到锤击旋转档位，利用安装工具（每个螺杆包装盒内都有一个黑色的安装头，可以将安装头焊接在钻头上等方法，将安装头固定在钻机上），将安装头夹在螺杆后部的六角头上面，开动钻机将螺杆旋转插入孔中，锚栓的螺杆安装到孔底，同时在洞口有少量胶体溢出，如果没有胶体溢出，继续利用安装工具旋转螺杆，直到有少量胶体溢出；每个螺杆上面都有安装标志线，但是如果孔偏深，不要将锚栓安装到标志线就停，一定要保证将螺杆安装到孔底。
④将安装工具轻轻与螺杆分离。
根据样本上面提供的时间等待胶体凝固，在胶体凝固时间内严禁触动螺杆。
基材温度
-5℃～0℃
0℃～+10℃
+10℃～+20℃
+20℃以上
固化时间
240分钟
45分钟
20分钟
10分钟
（3）施工注意事项
①钻孔时须保证钻机、钻头与基材表面垂直。
保证孔径与孔深尺寸准确，垂直孔或水平孔其偏差应小于2°。
②钻孔应避开钢筋。
钻孔时，如果钻机突然停止或钻头不前进时，应立即停止钻孔，检查是否碰到内部钢筋。
对于失败孔，应填满化学粘结剂，另重新选择位置钻孔。
为避免遇到钢筋和保证孔位的精确，在钻孔前进行钢筋探测确定钢筋的位置。
③钻孔过程中，发现混凝土出现夹渣层、空腔、透水等现象，立即停止安装锚栓，上报有关管理人员，等待处理。
④朝天安装，为防止胶体流淌，使用慧鱼公司特别配送的安装卡子，放进胶管后，将卡子固定在孔口，然后冲击旋转插入螺杆。
⑤参照固化时间表，严格遵守安装时间和固化时间，待胶体完全固化后方可承载，固化期间严禁扰动，以防锚固失效。
⑥螺杆插入孔内的部分要保持干燥，清洁，无严重锈蚀。
⑦化学胶管应存放于阴凉、干燥的地方，长期存放温度应为5℃～+25℃。
在高温情况下施工一定要注意胶管的温度。
高温情况下利用水为胶管降温、避免日光直接照射胶管和螺杆，避开高温时段施工、储存胶体的房间注意降温等；
⑧注意化学树脂不要接触眼睛。
⑨如果孔壁潮湿，不影响安装，但固化时间按固化时间表中所列时间要求加倍延长。
⑩如在原设计位置安装锚栓受阻碍，需变位，报管理人员后调整。
6.边墙修饰用水泥砂浆处空响问题的处理方案及施工方法
在发现空响的位置，将修饰用的水泥砂浆凿除，并对砂浆与老混凝土的接触面进行打磨，对局部漏筋的，在混凝土漏筋处，用砂轮打磨，把生锈钢筋锈渍打磨干净，保持混凝土面平顺，并用清水冲刷干净，待吹风机吹干后涂刷环氧树脂防锈漆，涂刷根据修复深度分层进行，直至将露筋部位涂刷覆盖完毕为止。
7.混凝土灌注层间缝和结构缝错台、掉块处理方案和施工方法
施工缝处砼产生错台有掉块隐患部位或修饰不当部位，首先标注处理范围，将突出的混凝土或松散的混凝土块凿除，凸出面较大部位用电锤凿除隐患部位，再用磨光机进行打磨处理，磨出新鲜结实的砼面。
凸出面较小部位，采用手砂轮对不实边进行切割，在用手砂轮进行磨光处理。
处理原则：
必须达到牢固砼表面，不得损伤结构钢筋，确保砼保护层厚度。
8.结构裂纹的处理方案和施工方法
（1）宽度大于0.2mm的裂纹处理方案和施工方法
裂纹宽度大于0.2mm的裂纹采用衬砌裂纹灌浆法进行灌浆处理。
①裂纹调查：
对于潮湿的基层，先用抹布擦干表面积水，对于干燥的基层，清理裂纹干净表面灰尘直至完全露出混凝土结构新面；并用粉笔做好标示。
②钻孔：
沿裂纹左右两侧按照间距约0.5m进行钻孔，钻孔距离裂纹5-15cm位置，钻孔控制好钻孔角度，确保孔缝相交。
③清洗：
用空压机向灌浆嘴内吹风，将缝内细小粉尘吹洗干净，并可以观察裂缝的情况。
④埋设灌浆针头：
埋设灌浆针头并紧固，保证针头的橡胶部分及孔壁在未使用前干燥，否则紧固时容易打滑。
⑤灌浆：
灌浆应从下向上进行，当浆液从裂缝处冒出即可停止。
如注浆后发现裂缝仍有延伸，应在该处补孔，重新注浆。
⑥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。
清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。
⑦处理完毕后，应对打孔处封堵，用砂磨机对裂缝周边打磨平整。
（2）宽度小于0.2mm的裂纹采用衬砌裂缝表面处理方法
裂纹宽度W≤0.2mm采用AB-6型环氧树脂进行表面封闭处理的方法。
该材料是低温、常温、加温条件下固化的环氧树脂AB胶，粘度适中流平性好、自然消泡、耐黄变性能佳、表面光亮无水波纹、透光率超过95%、抗湿气、固化速度快等功能。
使用方法：
将A、B组份需按3：
1配比标准准确称量，并且顺时针充分搅拌均匀后，对裂纹进行表面涂刷封闭处理。
9.消防水沟变形缝处开裂问题的处理方案和施工方法
（1）在开裂水沟处用直尺沿着变形缝位置画2条竖线，竖线间距3cm。
（2）用混凝土切割机沿着竖线将电缆槽壁切下。
（3）用刷子将切割面清理干净，背后立模板，将模板固定牢固即可。
（4）用聚硫密封胶将缝隙填充满，填充过程中每填10cm高，用木板封面，防止聚硫密封胶流出。
10.调配颜色
缺陷处理工作完成后，根据现场情况采用混凝土漆或白水泥等材料对处理后的结构进行表面处理，确保色差和外观与周边环境相协调。
六、机械设备配置
根据作业工艺要求，配备相应的机具，具体设备配置如下表：
施工机械配置表
序号
名称
单位
数量
备注
1
电钻
台
4
2
扳手
把
8
3
电锤
把
8
4
便携式照明灯
个
8
5
手持式角磨机
台
6
6
钢丝刷
把
18
棉纱若干
7
环氧注浆机
台
2
8
电焊机
台
2
七、总体进度计划
总进度计划20天，2014年7月20日前完成所有问题的整改。
八、质量控制措施
1.做好技术交底，由技术人员向施工及现场管理人员详细讲解缺陷的处理方法，让每个施工人员都做到心中有数。
2.对每种缺陷先选取1-2处进行工艺性试验，获得较好的处理方法和效果后再全面展开。
3.对每处裂缝处理完后用放大镜进行检查，如有问题对该条裂缝重新处理直至达到要求。
4.对不密实、空响混凝土处理完后，采用锤击的方法检查，必要时钻孔检查，但不能破坏防排水板，如未填充密实再钻孔补注浆。
5.掉块隐患部位处理完成后，要对处理理部位进行细部验收，并填写签认验收合格记录。
6.现场管理人员对处理过程全程监管，确保每处缺陷处理到位。
九、安全保证措施
1.安全保证措施
成立隧道缺陷整治安全管理小组，在缺陷整治过程中，定人定岗值班作业，狠抓安全管理。
根据现场实际配置安全员2名，对隧道缺陷处理进行跟班作业，尤其缺陷处理台车跟班，对高空安全作业防护措施到位。
2.施工脚手架安全
脚手架在施工时，支撑必须设置前后斜撑或缆风绳，以稳定脚手架，搭设完成由安全员对脚手架进行安全检查，以确保施工安全。
拆除的脚手架不得放置在侵限部位。
3.工程线施工安全管理
（1）执行施工及线路封闭要点，积极与调度中心联系确定列车运行时间；
（2）做好线路标识牌设置，施工牌、减速标志、限速标志要在施工中必须正确使用；
（3）施工区间设置防护员，配备完善防护用具，做好瞭望与沟通，有列车经过及告知安全员；
（4）安全员要检查脚手架距离，以水沟边墙做参照，确保不侵限。
（5）严格遵守《铁路营业线施工安全管理的规定》
①所有参与缺陷整治的相关人员都需要进行安全培训。
②提前办理施工要点所需要的各种手续，取得施工许可证后方可开始施工。
③严格按照要点范围内作业施工，提前准备好施工机具、材料，脚手架搭设基础牢固，连接可靠，施工人员上去挂好安全带，开始作业。
④每次作业前在现场铺设彩条布覆盖线路，以便清理。
⑤上道作业人员必须正确穿戴反光防护服及安全帽，高空作业人员必须系好安全带。
⑥每次作业两侧的洞口设置专门联系人，保持洞内外联系畅通，加强现场监控,必要时暂停施工并及时做好应急处理。
⑦每次作业提前1小时结束施工清理场地，每次施工完成后及时将建筑垃圾带出隧道，确保运营施工安全。
4.施工作业人员安全管理
（1）及时对新进场工人岗前安全教育、培训，明确危险源，特别注意每天早晨上班前的口头安全教育；
（2）缺陷处理脚手架施工，安全员必须跟班作业；
（3）施工时做好安全防护，必须佩带安全帽和安全带，穿反光背心，戴头灯，注意轮换休息，不能带病、疲劳作业；机具和照明用电是，注意用电安全；
（4）列车经过时，所有人员必须下台车、下道，站在安全范围内；
（5）安全员在上下班时，做好人员清点。
4.施工现场安全注意事项
（1）施工现场防护装置、安全防护措施必须齐全，严格遵守安全操作规程。
（2）施工人员进入作业现场必须佩带个人防护用品，不准穿拖鞋作业。
（3）施工现场的机具设备，必须设置切实可靠的防护、分隔措施和明显的警示标志、警示灯。
（4）所有参加作业的人员（含配属人员）必须配备安全帽，未戴安全帽严禁进入现场。
（5）配备专职或兼职电工、持证上岗，并具有一定的专业技术，严禁违章作业。
（6）施工用电要按规定、规格使用，严禁带电作业，严禁电线拖地，防止漏电伤人，必须上墙或用电杆支离。
（7）现场管理人员及工人进洞穿戴安全帽及反光背心，架子上作业人员佩戴安全带，作业架子贴反光条，施工过程中在作业面前后个放置警示红灯，配备专职或兼职电工、持证上岗，并具有一定的专业技术，严禁违章作业。
在不耽误火车行驶情况下，保证安全作业。
九、环保、水保要求
施工结束后，对场地进行清理，废弃砼、砂浆要妥善处理，确保无杂物无安全隐患。
附件：
CGM灌浆材料相关资料
附件CGM灌浆材料资料
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