铁路隧道质量缺陷问题的与处理

衡茶吉铁路隧道质量缺陷问题的

分析与处理

中铁五局集团机械工程有限责任公司衡茶吉项目部目录一、工程概况二、隧道质量缺陷检查方法三、隧道质量缺陷成因及处理方案四、经济效益分析五、对隧道质量的思考一、工程概况机械化工程有限责任公司衡茶吉项目施工里程为DK49+326~DK100+800，全长51.474Km，隧道工程14座17435m，其中3Km以上的隧道2座，隧道多处于剥蚀低山区，出露沉积岩，浅变质岩，地形陡峻，沟谷深切。隧道穿越地段普遍存在浅埋偏压、稻田谷底软弱的花岗岩地层，碳质页岩、砂岩煤系地层，裂隙水发育等不良地质条件，地下水丰富。工点分布零散，具有施工管段长，工点多，施工管理跨度大的特点。2013年11月2~10日，南昌局萍乡工务段对我管段隧道进行了检查，共检查出851处质量缺陷，其中拱顶掉块323处，占总数的38%；裂缝243处，占总数的28%；二衬后脱空150处，占总数的17%；拱顶空洞81处，占总数的9%；其余的为二衬钢筋保护层不足、表面蜂窝麻面、错台等共54处，占总数的8%。二、隧道质量缺陷检查方法在隧道静态验收过程中，工务段对隧道采取了“一看二敲三打”的方法，利用轨道升降车作为前进和升降平台，检查人员站在升降平台上，利用铁钎，铁锤等对隧道拱顶进行全范围的检查。

一看：对二衬表面进行表观检查，如裂缝、露筋、漏水、渗水、蜂窝麻面等。

二敲：用铁钎对拱顶全范围进行敲击，尤其是表观存在缺陷和施工缝处。

三打：对铁钎敲击处声音有异样处，采用铁锤进行重点敲打，若该处二衬后脱空和厚度较薄，极有可能被击穿，形成“空洞”。检查人员用铁钎检查拱顶一）、二衬厚度局部不足1.隧道欠挖或初支侵限造成二衬厚度不足。2.防水板挂设预留松弛度不够，防水板后脱空引起二衬厚度不足。3.拱顶泵送砼压顶不饱满，形成空腔，引起二衬厚度不足。形成原因：三、隧道质量缺陷成因及处理方案二衬厚度不足处理方案：根据专家评审会、工务接管部门意见：1、实际衬砌厚度小于设计厚度5cm以内，二衬观感良好、无裂痕、无渗水、背后无脱空，可不做处理；2、实际二衬厚度大于20cm，二衬背后有脱空的，采用注浆处理措施。3、二衬厚度小于20cm，需拆除后重新施做。（一）对于二衬背后脱空导致二衬厚度不足，且二衬厚度大于20cm的，采用衬砌背后注浆处理措施。施工方法：确定空洞位置及大小范围，每0.5m设置一个钻孔点，每处不少于3个钻孔点，梅花型均匀布置在空洞确定范围。

二衬背后脱空注浆示意图（二）二衬厚度小于20cm，需凿除厚度不足处，重新施工二衬砼。二衬局部凿除重做示意图施工方法：对由于初支侵限导致二衬不足的，对二衬厚度不足之处凿除，周边砼凿毛，水平方向植筋后，灌注混凝土（混凝土标号较原设计提高一个等级）并预留注浆孔洞，浇注完成混凝土达到设计强度后注浆填充。二衬局部厚度不足施工步骤：

确定二衬厚度不足的范围——凿除二衬砼——切割二衬背后的防水板——凿除侵限初支并修补平整——修补防水板——二衬砼切口面钻孔植筋——施做自进式锚杆——二衬砼切口面及锚杆上做界面及防水处理——布设外模锚固点——模板安装加固并预埋注浆管——浇筑微膨胀砼——二衬后注浆——混凝土表面处理。（三）二衬厚度不足处理图片二衬顶部脱空凿除不足二衬砼，直至砼厚大于20CM处植筋、打锚杆模板安装处理后的照片

二衬厚度不足和脱空预防措施：

1、二衬施工前，加强初支断面测量，发现初支侵限及时处理。2、二衬砼浇筑时，控制好砼的和易性，重视二衬压顶工作，在拱顶封端顶部设“观测窗”，确保拱顶砼饱满。3、拆模时做好自检，可借鉴采用敲击听声音的办法，确定二衬后是否存在脱空，必要时可钻芯，并做好注浆标记，及时进行拱顶压浆。二）、二衬表面裂纹

1.材料、施工环境引起的裂缝。2.围岩压力超出二衬承受能力，引起的变形裂缝。3.施工方法不当引起的裂缝。4.沉降裂缝。形成原因：裂缝处理方案：（一）裂缝在二衬厚度范围未贯通，缝宽≤0.3mm，裂缝稳定时，采用直接封闭。

施工步骤：先清洗干净裂缝表面，把缝两侧50mm范围擦拭干净并保持干燥，然后刷涂环氧树脂浆液二至三遍，最后刮抹调色料处理混凝土表面，尽量使颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。（二）、裂缝在二衬厚度范围未贯通，缝宽＞0.3mm但≤1mm，裂缝稳定时，采用针孔注浆处理，材料选用AB型环氧树脂。AB型环氧树脂注浆施工流程：

观察裂缝——清洁裂缝——预留并安装底座——封闭底座间裂缝——连接管线与注浆器——注浆注入——拆除注浆器——清除封缝胶及底座压力注浆修补法处理裂缝示意图

裂缝注研浆施工新图片安装底践座、封总缝胶封捐闭底座威间的裂睛缝注入环爆氧树脂量浆液清除封连缝胶及然底座后（三）妹缝宽辈＞1mm，裂诱缝稳舅定时度，采谣用凿赔倒梯菌形槽荣，环汗氧砂嘉浆压映实嵌浓补方滑法处脚理。凿倒搬梯形络槽环炼氧砂竭浆压冶实嵌监补施工凉步骤口：沿裂缝芳长度方饥向凿倒产梯形槽当→沿裂韵缝长度旷方向一盒定间距竭安设注非浆管→跪采用环级氧砂浆府压实嵌卵补槽道胆→注浆吧。（四逮）对接于施秋工缝勾处闭疮合的尊环向战裂缝古，若府裂缝狸在衬出砌范深围内皂已经而贯穿邀，需展对该赤块二漠衬进洞行破衣除，侧按二器衬厚可度不昨足施宗工方洽法重否新施偏工。（五）对或裂缝不浇稳定时右，根据访具体情烤况进行改原因分葵析，提刷请设计各进行专饿项设计1.初期支色护表面幕不平顺献，造成词防水板犁刺破、监拉裂，霞使防水底板丧失帮防水功葵能。2.施工镰缝处辰止水核带和奶止水倍条失盲效，杯衬砌孕背后勤的游鸣离水缴可顺丈利地恐渗出方。3.泄水孔顿堵塞，之裂隙水帝不能顺挽畅排出螺，聚积倘在防水止板背后绍，形成怜水头压燥后渗出估。4.不均缘瑞匀沉脆降等愤原因筐引起国的混正凝土踏裂缝赵产生片渗水桨。5.明洞逗防水抽板内户外侧译未施疾工保心护层娱，土维方回等填时明石块泽或砼和棱角殿刺破语防水救板，寨防水爬失效鉴。三）、悄二衬渗业漏水形成原绕因：处理楚原则除：拱部以贤堵为主鼓，边墙拍以排为柿主，防缝、堵、干截、排妇相结合杀。处理廉方案盈：1.施工渣缝处鲁的渗偶漏水说，采珠用凿皂槽埋支管引拳排法仗。2.二衬救表面浩的点陈渗、厘局部纠面渗占，采篇用注昏浆封戴堵与塑凿槽毅埋管盆引排盗结合养法。3.裂缝处耳的渗水龙，采用摘注浆封托堵（结场合裂缝渗处理）滑，未封算堵彻底畅的渗漏稿水采用坡凿槽埋稠管引排宏。1.施工何缝处仍的渗恐漏水慕，采搂用凿习槽埋桥管引葛排法耍。1)环向施乡丰工缝的固渗漏水护处理：王沿施工络缝从渗帽水源头殿凿开沟木槽，埋殿设透水黄软管接显通至排埋水沟内聪；2)纵向五施工洒缝渗咱漏水稠的处挤理：摔沿纵骄向缝恢掏槽已埋设蛾透水趋软管孤，汇荐积渗歉漏水却引排起到水录沟内耀；3)仰拱罪施工骂缝的放渗水挖处理捞：在途渗水叫的施誓工缝但处凿呢沟，亏埋设张透水亦软管之将水壶引至夏排水泥沟内鉴；凿出的货沟槽均甚采用抗暖渗强度涝较高的承砂浆回壤填密实。施工疾方法植：透水悄管埋卷设大吐样埋设透赖水软管鬼并接通糊至排水川沟2.二衬表出面的点于渗、局面部面渗衡，采用辞注浆封争堵与凿黑槽埋管换引排结干合法。施工步吃骤：在点渗卫或面渗布出水点吧凿一定休深度的巾小孔→磁垂直二榨衬表面拌小孔安仗设注浆欢管→采贷用环氧轰砂浆压珠实注浆项管四周牙空隙→迈注浆→碗在注浆甲孔表面蒙四周涂顿刷防水塑层→未专封堵彻莲底的渗障漏水采除用凿槽录埋管引观排。注浆构顺序暂：点摩漏注亿浆先搁注漏盼水量夫较小图者，剂后注巴较大俩者；奸面漏愧由周首边向金中心去依次木注浆片。点渗、考局部面抢渗注浆纱孔及排仪水槽布蔬置示意防图3、裂腊缝处雅的渗庙水，准采用惕注浆警封堵童（结盗合裂丽缝处毫理）戴，未组封堵执彻底翼的渗乡丰漏水朋采用外凿槽辩埋管拦引排纵。施工步仇骤：沿裂缝击长度方很向凿倒薯梯形槽培→沿裂拜缝长度摊方向一风定间距淘安设注暗浆管→遮采用环掀氧砂浆足压实嵌心补槽道板→注浆贞→未封仆堵彻底畜的渗漏米水采用岔凿槽埋汉管引排判。注浆蚁顺序唉：垂直布裂缝释由下鞠向上喘依次尼注浆爽，水拾平缝撒、斜准裂缝桶由水用量较山小端钟向较争大段匆依次晶注浆证。渗水之裂缝麻注浆万孔及面排水雹槽布喜置示得意图4、减讲压疏传排。实施耕过程血中发季现，耗个别洪富水离隧道丑和部夺份浅渗埋地乌段的蛾渗漏鞠水整震治无桃论是愁注浆傲封堵夹还是晨埋管至引排蝇效果馒均达请不到生“二利衬表哀面保睁持干祥燥、工无湿趟痕”国的观对感质处量要笨求,原渗水昌点处理抹好以后巷，在附任近又出服现新的抢渗水点窜，原因绑是二衬夹背后排卵水盲管恼堵塞，耻裂隙水皇汇聚在赌防水板锋后形成鲜水头压戒，现场蹲采用减辈压疏排船。沿二恒衬边墙掉墙脚每看隔5-1扛0m钻孔排址水，不柿少眼位胡钻通时翁有短时饥的压力堆水涌出羞，之后项为稳定痰的渗流携，疏排2-3天，论洞内垫二衬叶表面演即达第到干筐燥状霸态。二衬边绿墙墙角挺电缆槽财沟壁上罪钻孔排耀水四)、初支算背后脱败空1.光面爆布破控制煤不好，旱超挖量典大，作酬业工班羽为节省痰喷砼量之，人为掌设置空深洞。2.喷砼膜工艺胸不达滴标，躁喷射痒顺序禾不对等，造惭成钢前架背进后脱缓空形成携原因洋：处理例方案柳：采取注户浆填充脂处理。施工方豆法：在圣确定的市范围按叛梅花型猎布设注裳浆管，外压注水侄泥浆，乡丰空洞较梳大时可毙采用吹竭沙固结惜法处理紫。五）格、防衬水板宿外漏防水板曾搭接，觉防水板茎与初支塑之间焊斧接不牢琴固，砼昨浇筑时疾，砼进馒入防水扣板后面词，防水牌板下沉剧，导致能二衬砼宇夹有防什水板。形成原蹈因：处理蕉方案耍：按二德衬厚害度不及足的崭方法总进行尤处理清。六）、衬砌粱保护盈层不售足1、钢耐筋绑麻扎尺北寸超末标，初没有袍留足财保护后层厚蓝度。2、没代有设伏置垫翁块，更或垫足块数心量不搁足，挣浇筑让砼时兆，二择衬钢右筋变插形，蹄导致望钢筋附保层尤厚度块不足旦。形成原梦因：处理辈方案棍：对砼偏表面级清洗咐干净耽，在趁表面惰涂刷逮防水斜，防检锈涂擦料，强保证末衬砌慢钢筋湿得到雨有效蹦保护七）、施工径缝掉乱块1、新烈浇筑页的砼乔没有辨振捣祸密实艇，在智施工展缝处辟新老重砼粘蹄结不市牢。2、施工标缝处衬叉砌已经觉贯通的塞月牙形掉裂缝。形成原毫因：处理产方案好：对施气工缝剧处易查掉块吹砼进惹行凿按除，惜并打医磨顺乞接。八）、施工猎缝错台1、二饺衬台解车变透形，裹台车携前后倍两断卡面不怪能重排合。2、端头城台车没春有顶紧齐原二衬岁砼。形成轧原因统：处理害方案还：凿除错屡台，打逐磨平顺谣。九）、施工衰缝止水招带外珍漏中埋屿式止鼠水带未安装孙不牢娃固，列砼浇留筑时存挤压糊或脱蜘落，垒止水遣带离谁二衬泛表面己很近叹，敲帆击时著二衬切表面浅脱落拴，止眼水带党外漏想。形成原脏因：处理资方案晒：先割战除止域水带悄外露铅部分绵，然挺后刷煮涂防冷水防装锈涂疼料。十）、拱部衬开砌蜂窝恰麻面1、二衬牧台车打槐磨不干斑净，涂府脱模剂耻不均匀巾。2、二知衬脱召模过抬早。3、砼振平捣不密塞实。形成原杯因：处理方仇案：对衬砌档存在蜂浑窝麻面视部位混较凝土清温理干净释，做回滨弹试验筛，若混冒凝土强温度满足默设计要剑求，则游采用表扶面刷涂仗防水防衔锈涂料芦进行处赠理；若镰混凝土遗强度不冬满足设嘉计要求心进行返柴工处理伴。四、病经济桌效益外分析隧道铺激轨完成桐后对隧突道进行灭整治，亡其施工您环境和衰施工难川度相当席大的，猫一方面敏洞内有吹过往铺础架设备欢，所需阴材料、浅机具转召运困难妥；另一嘉方面，虾设备难咽于进入立作业现戴场，许指多作业嘱只能采较用人力膜施工，基作业工舰效低下甘，施工局成本高乘。现以2m2面积二今衬砼不厌足，需美凿除重场新施工落，作成击本分析置如下：二衬火拆除基重做悄所需岁费用一）人灾工费1、搭拆半脚手架天：16工日2、二衬不砼凿除闯，达到帐厚度满胶足要求性：30工日3、施僚做锚衫杆、肺钻孔密植筋姨，绑监筋绑疏扎：10工日4、模莲板安掌装，扩砼浇趋筑：12工日5、拆用模、俱注浆绢：6工日6、脚叨手架苍、空赖压机痒、材