隧道拱顶脱空整治方案20170822

1、隧道衬砌脱空问题整改方案批准：审核：编制： 二一七年九月16隧道衬砌拱顶脱空整治方案一、编制目的根据*对我标段隧道二衬拱顶及边墙的检测，发现隧道衬砌拱顶及边墙存在脱空或空洞现象。针对此质量问题，特编制隧道衬砌拱顶脱空整治方案，以便指导现场对该问题的整改闭合，消除安全质量隐患。二、编制依据和编制原则2.1 编制依据1.高速铁路隧道工程施工技术规程（Q/CR9604-2015）；2.铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB 10424-2010、J 1155-2011）；3.高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB 10753-2010、J 1149-2011）； 4. 关于印发铁路隧道二次衬砌预防拱顶

2、空洞实施意见的通知，铁道总公司工程管理中心【2015】199号文； 5.铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定铁运函2004174号发布； 6.隧道衬砌拱顶带模注浆暂行技术要求评审专家意见，京沈客专京冀有限公司； 7.京沈客专京冀公司关于印发隧道衬砌拱顶带模注浆暂行技术要求的通知京冀铁工管201627号； 8.中国铁路总公司工程管理中心关于推广铁路隧道衬砌施工成套技术的通知，工管质安函【2016】233号文； 9. 我单位类似工程的施工经验，及隧道缺陷整治可借鉴的其他先进施工技术或成果。2.2 编制原则我单位结合*情况及现有施工机具设备、人员和技术水平，实施专业化组织管理，加强隧道病害过程整治施

3、工。施工过程中，在确保施工安全、施工质量的前提下，抓好施工进度。三、工程概况及缺陷情况3.1 工程概况隧道*座，*段等3.2 缺陷情况表四、隧道缺陷整治原则针对我单位检查存在的问题，结合以往经验，确定如下处置原则：将脱空区注浆材料和原衬砌混凝土结合成一个整体，防止原衬砌脱落或单独受力。第一，加强实体检测。在可疑区域钻取小孔检测混凝土实际厚度，根据不同厚度采取不同的处理方式。先进行试验性处理，通过钻芯验证，再进行全面治理。第二，通过具有良好结合力的注浆材料，在注浆材料中混入粘接界面剂，注入脱空区，形成倒梯形结构，并与原衬砌混凝土结构粘结成一个受力整体；第三，通过马牙扣型膨胀锚固注浆管，将注入的浆

4、体和原衬砌混凝土锚固粘结成一个整体，并防止注浆管脱落；第四，对衬砌厚度不足设计厚度50%，且最低厚度低于20cm的，进行专家讨论论证后再进行处理。 具体方案如下：二衬混凝土厚度大于20cm且厚度不低于设计厚度50%背后的空腔：对空腔使用具有良好粘接力和渗透力的注浆结合料进行注浆处理。注浆时设置注浆管和监控管，分层注入。五、资源配置5.1 机械设备 主要机械设备表 表1序号机械名称规格类型单位数量备注1隧道衬砌专用注浆机HRJ-4.0台2搅拌、注浆一体化2拱顶注浆监控压力表台23水钻机台44冲击钻台45移动式脚手架台架套25.1.1隧道衬砌专用注浆机 采用专用的制浆、储浆和压浆一体化的注浆机，施

5、工方便可靠。该注浆机注浆压力大，能够适应低水灰比砂浆的垂直输送，克服了传统的注浆机不能输送低水灰比砂浆的弊端（现场通过多加水，造成注浆材料强度低，形成二次空洞）。5.1.2拱顶注浆监控压力表 通过在拱顶安装压力表，对注浆压力进行监控，及时停止注浆，防止压溃。 通过拱顶压力监控，监控各注浆孔的注浆压力，并了解衬砌的状态。5.2 人员配备设置隧道专项整治班组1个，计划作业人员20人，其中安全人员2人、技术人员2人，作业人员上岗前进行技术培训，加强安全、质量意识教育。 人员配备表 表2序号岗位名称人员配置内容备注1队长1负责架子队的全面管理工作。在项目部的领导下，精心组织、统筹安排施工生产，认真落实

6、缺陷整治的施工任务。负责承建工程施工安全、质量、进度和文明施工，按照施工方案、技术交底等技术性文件规定和相关要求，组织本队人员认真学习和严格执行。2技术负责人1协助队长抓好工程安全、质量、进度、文明施工等各项工作。负责本队的技术管理工作，进行过程方案优化调整。负责向领工员、工班长进行工程质量、施工安全、环保等书面技术交底，并将技术交底分类存档。指导施工班组按设计图纸、施工规范等要求进行施工。3技术员1协助技术负责人做好技术交底工作。跟班作业，纠正施工中安全、质量、工序、工艺、文明施工等方面存在的问题，发现重大安全、质量隐患立即停工并报告上级。做好对隐蔽工程的关键部位，重点工序的施工过程进行旁站

7、监督和指导。4质量员1负责施工作业过程的质量监督和检查验收工作。参加工程质量事故的调查分析，并制订相应的预防保证措施。跟班作业，纠正施工工序、工艺方面可能影响工程质量的问题，督促检查“三检制”的落实。负责隐蔽工程自检、报检。5安全员2协助队长进行安全教育，接受上级专职安质人员的业务检查与指导。跟班作业进行施工安全巡视，发现不安全行为坚决制止，重大安全隐患要立即报告，并做好安全记录。负责本队安全器材、用具、设施的维修保养与标识。制止违章作业，参加相关事故的调查、分析，并保护好事发现场。6材料员1建立出入库台帐和逐日材料消耗台帐。负责原材料进场后填写通知单，通知试验室（员）取样送检。负责原材料、半

8、成品状态标识。采购所需辅助材料，并做好台帐。工班长1负责作业工班日常管理工作，并按照下达的施工任务进行合理调配资源。领工员1全面负责工点施工生产的现场组织和指挥工作。组织工班完成架子队下达的施工任务。负责工班施工的质量、安全、进度、环保和文明施工管理。钻孔工3负责缺陷部位的钻孔施工注浆工3负责缺陷部位注浆施工架子工2负责施工搭设支架发电机组工班2负责发电机组维护和检修、日常管理3杂工1除钻孔、注浆施工其他施工生产任务共计205.3 主要材料及浆材配合比5.3.1隧道衬砌微膨胀注浆结合料1.注浆剂介绍HOJA-53F隧道衬砌微膨胀注浆结合料，为一种预拌混合料，现场加水搅拌均匀直接使用，无需再进行

9、各种原材料的现场配制，质量可靠。水胶比0.18。 HOJA-53F衬砌微膨胀结合注浆料根据衬砌空隙特点，具有易于充填密实，稳定性好，反应均匀，避免剧烈的热涨冷缩造成的挤压和分离，易于施工。注浆料不仅能起到空洞密实作用，而且与混凝土之间的结合力好，能起到修复施工缝和混凝土冷缝的作用。 2.主要特点ü 可操作时间长，可充分渗透和充填，并且施工时可多次充填和注浆；ü 水化反应放热均匀，避免急剧放热，热涨冷缩造成脱离，尤其适合较大空隙的充填；ü 粘接性能好，提高与原混凝土界面的渗透，与混凝土形成良好的粘接；ü 稳定性好，减少沉降分层，重新出现空隙；ü

10、塑性阶段微膨胀，体积稳定性好；ü 具有良好的防水抗渗性能；ü 抗折强度高，与混凝土的结合性好；ü 施工方便，易行可靠，易于泵送和灌注； 3.主要技术指标 注浆材料主要技术指标 表2序号试验项目技术指标检测方法/标准1拌合物表观密度（kg/m3）2260±40JGJ/T702出机流动度（mm）380410GB/T50448390min流动度保留值（mm）320GB/T50448 4分离度（%）-1.01.0附录A5泌水率（%）0GB/T500806塑性膨胀率（%）0.32科技基200874号中附录C7抗压强度(MPa)12h3.5GB/T176711d18

11、.028d50.08抗折强度（MPa）12h1.0GB/T176711d4.028d10.09抗渗性（MPa）1.5GB/T23440-20095.3.2. HoJa-53E复合反应型粘结剂 产品介绍： HoJa-53E复合反应型粘结剂采用水性高性能树脂材料复合而成，环保，无毒，无味，使用时直接加入水泥砂浆、混凝土中混合均匀即可。 HoJa-53E复合反应型粘结剂高固含量，水溶性好，韧性好，与各种基材粘接力高，尤其是对老旧混凝土基面，无法进行凿毛等处理措施时，提高新老界面的粘接力。主要用于提高水泥砂浆，混凝土与老旧混凝土基面的粘合力，提高混凝土砂浆的韧性，抗裂性。性能特点ü 环保材料

12、，水性树脂；ü 施工可操作时间长，反应速度均匀。ü 粘接力好，与混凝土，金属均有较好的粘接力。ü 韧性好。5.3.3、马牙扣膨胀锚固型注浆管 膨胀锚固型注浆管（专利产品），通过将注浆管伸入到脱空区，然后通过膨胀装置，将脱空区的注浆管进行涨开，然后通过注入的浆体，将脱空区和原衬砌混凝土锚固连接成一个整体，防止原衬砌混凝土脱落。其原理图见图5-1，实物图见5-2和5-3。图5-1 膨胀锚固注浆管原理图图5-2 膨胀锚固注浆管图5-3 脱空区膨胀后的注浆管六、整改方案6.1 总体施工方案采取膨胀锚固型注浆管结合拱顶注浆方法处理，具体做法为：1）、探明脱空位置和脱空范围；

13、2）、设置注浆孔位置并打孔；3）、安装膨胀注浆管，并在拱顶设置压力监控设备；4）、使用专用注浆机进行注浆，达到终压后终止注浆；6.2 施工作业平台采用平板车作为运输工具，从隧道线间中心水沟处行驶，结合本次整改工作量和隧道长度综合考虑，共需6台作业机具：移动式脚手架作业平台1台；发电机及注浆机1台；搅拌机及钻具1台；水泥运输车1台，作业人员运输1台，备用1台。作业台车采用搭设门式移动脚手架组成，底座带有轮式走行系统和自锁系统，移动式脚手架自设上下梯步，梯步步距高度30cm，同时梯步设置高度不得小于1.0m扶手，顶部工作满铺脚手板，顶部工作平台四侧设置高度不小于1.0m的围栏，确保作业人员的安全。

14、搭设方法：门式钢管脚手架搭设的工艺流程为：拉线放底座 扫地杆固定脚轮自一端起立门架并随即交叉支撑（板）装水平架装抛撑装剪刀撑照上述步骤逐层向上安装铺脚手板装设顶部护栏挂设安全网。移动脚手架的搭设需要由专业架子人员搭设，并确保人身安全。成型后施工可以推移进行下工作面施工，较为方便。图1 移动式脚手架作业台架示意6.3 脱空处理6.2.1 探测厚度，确定边界 依据敲检结果以及第三方雷达检测结果，实施钻孔，并结合内窥镜检测，确定脱空形状及边界。6.2.2 注浆孔钻取及安装注浆管 根据衬砌实际厚度以及脱空大小和位置，确定钻孔数量，安装膨胀锚固型注浆管。6.2.3注浆作业采取间歇式注浆的方法进行整治，每次注浆厚度10-20cm，然后间隔4-12h。1.浆料配合比1）、界面型注浆料配合比：53F注浆结合料：复合反应型粘结剂:拌合水=100:5.2:15.82）、通用型注浆料配合比53F注浆结合料：拌合水=100:18注浆时先注界面型注浆料，注入0.5立方后，再注入通用型注浆料。2、衬砌脱空注浆方法施工工艺流程图如下：3、注浆参数确定（1）注浆压力：初压0.10.3MPa，终压0.30.5MPa;（2）浆液扩散半径：不小于0.8m;4