隧道二衬缺陷通用处理方案.docx
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隧道二衬缺陷通用处理方案
隧道敲击检测质量缺陷整治实施方案
一、编制依据、范围、原则
1.编制依据
1、《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）
2、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）
3、《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》（铁运函[2004]174号）
4、《成都铁路局贵阳建设指挥部隧道质量隐患整治工作管理办法》
5、《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设-【2010】241号）
6、我公司现有的施工技术力量、机械设备及历年来在隧道方面的施工能力和施工经验。
2.编制范围
贵阳枢纽白云至龙里北联络线工程站前隧道。
3.编制原则
本着“节约投资，保证结构受力安全”的原则，尽量减少降低结构使用性能，尽量避免衬砌大拆大换。
保证隧道实体质量满足隧道结构性、功能性的要求。
二、工程概况
2014年12月份31日～2015年3月20日，工务段隧道检查组对我部管辖的某隧道，隧道进行了全面的、细致的检查。
此次检查存在的问题423条，其中衬砌空洞7条，衬砌空响73条，衬砌裂纹87条，衬砌渗水16条，衬砌表面缺陷210条。
三、敲击检测结果统计（详见附表1，问题库汇总表）
四、缺陷处理措施
1、根据检测结果，缺陷问题归为A、B两类，具体问题如下：
施工缝砼错台、开裂、脱落、止水带外露；注浆孔砼松散，注浆管、铁丝、钢筋等杂物外露；砼面蜂窝麻面、露筋；纵向、横向裂纹；砼敲击空饷；钢筋保护层不足衬砌钢筋外露；裂纹渗水。
2、具体缺陷处理措施
2.1泵送孔松散砼处理
隧道衬砌表面泵送孔松散砼，沿衬砌表面用切割机切除外凸松散砼，并对切割痕迹进行打磨，边缘应修整平齐，圆顺，不得留有尖角；衬砌内部输送泵管孔边缘较薄砼进行切除，内部松散骨料凿除，并打磨处理，确保无松散、易掉骨料外露。
2.2衬砌表面缺陷
2.2.1对于衬砌表面蜂窝麻面，及表面余留抹浆，直接进行打磨，保证砼表面平齐，圆顺。
2.2.2对衬砌表面悬挂物处理如土工布、注浆管、挂钩、铁丝、模板，等非衬砌结构物，统一从衬砌表面进行切除处理，切除表面打磨圆顺。
2.3衬砌施工缝缺陷处理
2.3.1对于施工缝错台沿环向进行切除，保证切割面圆顺、平齐，无错台施工缝，清除松散砼，并进行打磨处理，打磨要求平齐、圆顺。
2.3.2衬砌施工缝掉块（渣）缺陷，将松弛、裂损部位全部清除后，视切槽的深度、宽度采取切口打磨或植筋嵌补的方法进行整治；处理原则；松弛裂损部位全部清除。
当切槽深度或宽度（单侧）不大于L（砼衬砌L=10cm，钢筋砼衬砌L=15cm）时，仅进行切口打磨处理；当深度和宽度（单侧）大于L时按以下方法处理：
在切槽的侧面植入V型Φ16钢筋，植筋孔分别为直孔和斜向60°孔，植筋环向间距0.3m，以V型筋为依托布置环向Φ16钢筋，在环向钢筋内以环向间距10cm布设齿状短筋，然后注砼封闭。
处理流程如下：
2.4钢筋砼保护层厚度不足处理
针对隧道部分地段钢筋砼保护层厚度不足的情况，理论上不影响结构强度，但对砼耐久性有影响，可对砼采用耐久性补强措施，对保护层厚度不足地段混凝土内表面采用钢刷将外露钢筋打磨平顺，表面刮投改性环氧树脂，保护层不足时涂刷厚度大于1mm，钢筋外露时头刷厚度大于2mm。
2.5敲空响处理
二衬与初支间脱空整治方法：
2.5.1间歇式无收缩浆材回填灌（注）浆
在衬砌品质合格厚度大于20cm且合成厚度满足衬砌基本厚度的情况下，采用间歇式无收缩浆材回填灌（注）浆。
见图2-5-1-1~2所示。
2-5-1-1注浆处理图
2-5-1-2拱部断面展开图
（1）流程如下：
根据检测资料对二衬敲击空饷区域采用钻孔（Φ25钻孔）注水泥浆填充二衬空饷区域，浆液配合比采用0.8：
1，并通过现场实验进行调整，注浆压力控制在0.3～0.8Mpa。
钻孔深度根据空饷基层确定，钻孔间距根据空饷面积交错布置。
2.5.2开“天窗”方式补强加固
在衬砌品质合格厚度小于20cm情况下，采用开“天窗”方式补强加固通过“天窗”重构局部防排水系统后实施钎钉网喷砼进行补强。
见图2-5-2-1~3所示。
2-5-2-1缺陷处理图
2-5-2-2钢筋布置图
2-5-2-3处理平面图
（1）流程如下：
（2）施工工艺
①破除薄壁砼形成天窗：
根据现场实际情况，破除薄壁砼，形成规则圆形天窗，保证天窗边缘砼最小厚度大于20cm，或钢筋最小包裹砼大于4cm，“天窗”周围1m范围内砼品质基本合格，“天窗”深度满足衬砌基本厚度。
②重构局部防水：
天窗内部防水板如若松弛且托起后与初支密贴时，采用小直径PVC管利用外层钢筋将防水板顶起至与初支密贴；防水板绷紧且托起后无法与初支密贴，其内支护厚度未达到衬砌基本厚度时，可沿隧道轴线割裂防水板，在防水板外侧补板，并焊接，使防水板松弛，然后采用小直径PVC管利用外层钢筋将防水板顶起至与初支密贴；若防水板绷紧后其内支护厚度满足衬砌基本厚度且防水板仍有较大及以上的尺度脱空，则采用小直径PVC管利用外层钢筋将防水板顶起至与初支密贴，再进行防水板背后回填灌浆。
③植筋：
当原钢筋距离衬砌内轮廓线大于15cm时，应植筋，内层植筋的直径、布置密度不小于原设计，植筋深度不小于20cm；外层植筋型号、间距与内层一致，可直接插入脱空部位，但需设防止戳破防水板的措施，内层和外层钢筋之间加设定位筋；特别地，如果窗口一侧边缘为施工缝，则不得实施跨衬砌纵环向钢筋，将靠近施工缝边缘的环向筋采用双钢筋。
④分层喷砼封闭：
分层喷砼封闭“天窗”，预设回填注浆管路，在喷砼初凝后再实施回填注浆至密实。
⑤钎钉、挂网、喷砼：
在“天窗”外0.5~0.6m区域打设Φ16钎钉，间距30cm，梅花型布置，植入深度不小于原衬砌设计厚度的2/3；对打设钎钉区域及其外不小于20cm范围衬砌表面进行凿毛，凿毛点按梅花形布置，凿毛间距10cm，深度不小于1cm；用钢丝刷清理缺陷、凿毛区域，高压水清理后，挂Φ6@10*10cm钢筋网，钢筋网与钎钉焊接，喷7cm厚c25砼，在喷砼初凝后，用软钢丝刷清理喷砼表面；刷丝长度不小于10cm，直径1~3mm。
若“天窗”周边存在衬砌砼品质基本合格，钎钉网喷砼覆盖范围应为砼品质基本合格区域并外延0.5m。
2.5裂缝处理
衬砌裂缝处理应先安装骑缝锚杆，在锚杆施做后，对于裂缝宽度小于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。
2.5.1、骑缝锚杆采用Φ22砂浆锚杆，每根长3.5米，沿裂缝两侧交错布置，距裂缝50cm，沿裂缝间距1.0m。
错台裂缝的错动测设两排骑缝锚杆，间距1.0m，梅花型布置。
锚杆端头槽在锚杆的抗拔力达到设计强度后，需用膨胀水泥砂浆回填，并与原衬砌打磨平整；锚杆端头通过螺母与垫板连接；对于错台裂缝错动侧的错台部分应进行修凿处理，且应打磨平整。
见图2-5-1图示。
2-5-1骑缝锚杆布置图
2.5.2、沿缝凿孔压浆
（1）安装注浆管：
首先沿裂缝凿长、宽、深均为8cm之V型孔，孔顶应正对裂缝，凿孔间距30~50cm；冲洗干净后埋入Φ10塑料管，其周围空隙用封缝材料压实固管。
注浆管外露8~10cm，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。
确定压浆参数。
压水采用颜色鲜明的有色水（压力维持在0.4MPa），测定水压及进水量，作为注浆依据。
（4）注浆：
由裂缝两端向裂缝中央注浆，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，待其固结后沿缝涂抹环氧树脂一遍。
2.5.3、沿缝凿槽压浆
（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5~10cm（一般为4cm），槽底宽大于槽口宽，槽深8cm。
（2）封缝：
正对裂缝按间距30~50cm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，测定水压及进水量，作为注浆依据。
（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。
2.6渗漏水处理
采用以堵为主、堵排结合，进行割缝切槽埋管引水至边墙侧沟内排水，并用涂料抹面，刚柔结合，多道设防进行处理。
2.6.1、漏水可分为点漏：
拱部单点漏水（点漏）为射流、股流、线流时，采用凿槽嵌埋管直接引排至侧沟。
面漏：
采用衬砌内部注浆，在注浆后集中出水点凿槽引排措施处理。
必要时可在隧道衬砌内表面设置环氧砂浆防水层或喷涂水泥基渗透结晶型图层。
缝漏：
对于有股水，射流出现且缝宽较大（大于3mm）的漏水缝采用凿槽埋管引排；对于有股水、射流、多处滴水，缝宽较小（小于3mm）的漏水缝采用沿缝进行衬砌内部注浆，在注浆后的集中出水点凿槽引排；对于仅为渗水，水量较小的滴水缝，采用凿槽嵌缝进行封堵。
2.6.2、凿槽引排
（1）施工步骤
寻找出水点→凿槽→安装排水管→管路连接→环氧砂浆填实压浆。
（2）施工工艺
①找准渗漏位置：
现将二衬砼表面灰尘、浮浆、污渍清除干净，用湿毛巾吸干水渍，并立即均匀铺洒干水泥粉，逐渐出现的湿点及印湿线即为渗水处。
在渗漏处做好相应的标记。
②凿槽：
按照渗水点位置，设置好管路位置并进行切槽，宽3cm,深6cm。
切槽完毕后将槽进行凿毛、冲洗，并确保连接面密实，不存在松散层。
③安装排水管：
采用20mm的PVC管埋设。
埋设前将PVC排水管切成半管，并将黄油进行烘烤，烘烤后将黄油从排水管的上端流到下端，确保半管内壁形成油膜，水流遇到黄油即往下流，防止堵管。
④管路连接：
管路连接是施工中最重要的一环，确保水流畅通，不堵管。
⑤环氧砂浆填实压浆：
管子连接好后为保证环氧砂浆与原砼结合良好，在批模环氧砂浆前在粘结面上先涂抹一层环氧基液，待基液溢出气泡后再批抹环氧砂浆。
涂抹时一定要保证管子与混凝土面缝隙密实，防止环氧砂浆都管。
2.6.3衬砌内部注浆
（1）施工步骤
寻找出水点→钻孔、清孔→安装灌浆嘴→灌浆→拆嘴→封孔。
（2）施工工艺
①渗漏位置：
现将二衬砼表面灰尘、浮浆、污渍清除干净，用湿毛巾吸干水渍，并立即均匀铺洒干水泥粉，逐渐出现的湿点及印湿线即为渗水处。
在渗漏处做好相应的标记。
②钻孔：
根据现场实际情况，钻孔时，采用电钻进行，钻孔时须保证钻头与植筋面保持垂直，保证孔径与孔深尺寸确定。
若在钻孔中发现钻头钻到钢筋，可以错位避开钢筋后重新钻孔，但移位距离孔不宜过大。
③清孔：
钻孔过程中或钻孔完毕后，会出现大量的粉尘，因此需要及时清空。
清孔先用钢丝刷刷洗，后用棉丝刷刷洗，确保孔内碎渣及粉尘清理干净。
④安装灌浆嘴：
在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），针头后带膨胀橡胶，并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。
这样灌浆可以从深层至表层完全密实灌浆。
堵塞所有孔洞、缝隙。
⑤灌浆：
使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。
从裂缝一端开始，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。
⑥拆嘴：
灌浆完毕24小时后，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。
⑦封口：
经检查各孔无渗水现象后，即用渗透结晶型防水砂浆将孔口补平，终凝后，将表面搓粗糙，与周围混凝土面一致，提高观感质量。
五、施工组织计划
1、施工领导小组
对于缺陷段施工成立隧道衬砌缺陷整治领导小组，组织专门的施工作业队，实行昼夜两班作业。
2、施工计划安排及缺陷整改工程量具体见附表2
六、施工设备及人员配置
1、主要施工机械设备配备
为确保施工工期和施工质量，根据本工程的内容和特点，配置性能良好、配套完善、数量充足的施工机械设备，拟配备的主要施工机械设备情况如下。
主要施工机械设备情况表
序号
设备名称
数量（台、套）
1
配电箱
7
2
注浆机
6
3
电钻
15
4
浆液拌合机
5
5
压力表
5
6
流量计
5
7
注浆管
2
8
储浆桶
5
9
工作台架
7
10
切割机
9
11
打磨机
18
2、劳动力配置
根据施工的工程特点、投入的机械设备及所制定的施工方案，按照高度专业化、机械化作业的原则各班组施工劳动力安排见《施工劳动力安排表》。
主要人员一览表
序号
人员及组别
人数
1
领班员
5
2
技术员
5
3
质检员
5
4
实验员
5
5
钻机技工
9
6
普工
80
七、质量、安全保障措施
1、质量保障措施
（1）成立工程项目经理为责任人的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。
（2）定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行"三检"制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。
（3）加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。
（4）配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。
（5）加强与建设、设计、监理的联系，积极配合工作，认真接受指导和监督。
2、安全保障措施
（1）在整治前、整治施工过程中以及整治完毕后，均要对缺陷段洞内及地表进行场时间的实时监测。
（2）对整治措施施工过程中使用的材料应严把质量关，杜绝不合格产品，并按照材料要求进行堆放、使用等，以保证整治工程的质量。
（3）化学材料及堆放使用过程中有特殊要求的材料，应油专人保管，严格领料、用料制度，避免发生事故。
（4）注浆参数在施工过程中通过实验调整，注浆严格控制压力，并在压力过程中密切观察，防止对衬砌造成破坏。
（5）高空作业时所有施工人员必须佩带安全带。
（6）施工中产生的废碴、废料不得随意丢放，可先集中堆放于洞口附近，达到一定数量后倒运至附近的弃碴场集中堆放。
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