管片修复方案

南京地铁二号线一期工程TA03标

【油坊桥盾构工作井～中和村站】盾构区间中和村站管片受损处理及洞门施工方案

编制：

审核：

批准：

中铁隧道集团有限公司

南京地铁二号线一期工程TA03标项目经理部

2008年7月15日

目录

1 编制依据 (1)

2 工程概况 (1)

3 总体施工方案 (1)

3.1 隧道管片受损处理 (1)

3.2 洞门施工 (2)

4 总体施工顺序 (2)

5 管片受损处理及洞门施工 (2)

5.1 管片受损处理 (2)

5.1.1管片裂缝及渗水处理措施 (3)

5.1.2管片错台处理 (3)

5.2 洞门施工 (4)

5.2.1零环管片部分割除 (5)

5.2.2管片表面凿毛 (5)

5.2.3洞门圈植筋 (5)

5.2.4 洞门防水层施工 (6)

5.2.5绑扎钢筋 (7)

5.2.6立模浇筑混凝土 (7)

5.2.7拆模、养护 (7)

6 施工计划及劳动力组织 (7)

6.1 工期计划 (7)

6.2 资源配置 (7)

6.2.1人员配备计划 (7)

6.2.2主要设备、机具配备计划 (8)

6.2.3主要材料配备计划 (8)

7 过程控制与验收管理 (9)

7.1 施工过程控制 (9)

7.1.1过程控制要点 (9)

7.1.2过程控制措施 (9)

7.2 验收管理 (10)

7.2.1 施工记录 (10)

7.2.2 工序质量检验评定 (10)

7.2.3 工程验收管理 (10)

8 质量、安全、文明施工措施 (11)

8.1 施工组织机构 (11)

8.2 质量保障措施 (11)

8.3 安全保障措施 (11)

8.4 文明施工措施 (12)

1编制依据

（1）《南京地铁二号线【油坊桥～中和村站】区间盾构隧道恢复施工专家咨询会专家意见》2007年9月21日；

（2）《南京地铁二号线【油坊桥～中和村站】盾构区间隧道受损处理和洞门施工方案专家咨询会专家意见》2008年7月5日；

（3）《南京地铁二号线TA03标油坊桥～中和村区间隧道修复设计图》中铁隧道勘测设计院有限公司，2008年7月；

（4）《南京地铁二号线TA03标油坊桥～中和村区间隧道工程地质详勘报告》；

（5）《地下铁道工程施工及验收规范》及相关作业标准与规范；

2工程概况

【油～中】区间隧道主体结构已经全部完成，但是受突发地质灾害影响，区间右线隧道始发期间洞口发生涌水、涌砂险情，对左线隧道洞口段管片造成了一定的影响，同时对中和村始发端头洞门施工造成了一定困难。

右线由于险情发生时已成型管片只有18环，隧道结构受到的影响较小，隧道外观及实测没有受损情况。左线盾构管片受损有三种形态，见附图一《管片错台及渗漏水展开图》。这三种形态具体情况如下：

①渗漏：其中渗漏点4处，第5、6环管片环缝顶部出现滴漏；

②裂纹：管片裂缝20处，长度达60cm以上8处；

③错台：其中第4、5环错台影响范围大，每环错台最大值超过15mm。

3总体施工方案

3.1 隧道管片受损处理

（1）对于滴水、湿渍面、缝隙渗水部位的管片，通过堵塞渗漏水渗漏途径，结合表面涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料的辅助措施进行处理，满足隧道的防水要求。

（2）对于无渗水的微小裂纹，直接在管片表面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料。

（3）针对错台大于10mm且伴随渗漏水的管片，对管片进行钢环加固，提高隧道管片的受力性能以减小隧道后期的相对变形，保证隧道的安全。

3.2 洞门施工

（1）右线负环管片拆除

抢险过程中在右线负环和反力架底部四周浇注了混凝土，为注入聚氨酯堵住涌水点创造条件。由于聚氨酯具有一定的时效性，结合专家、设计意见，在右线负环拆除前再次对右线洞口段管片背部注浆密实性及强度进行检查，结合探孔的情况判断洞门附近区域的注浆密实性及强度，若密实性好、隧道内管片无渗水，在确保管片结构及周边环境安全的前提下进行负环的拆除工作。

（2）洞门施工处理

为规避0环拆除时的涌水涌砂风险；施工时，不拆除零环管片，洞门结构由内嵌式改为外凸式。根据现场实际情况，结合车站尺寸要求，对0环管片局部进行割除。同时在车站内衬墙以及管片处植筋与洞门圈梁连接，加强洞门与周边混凝土结构的整体性，提高结构的安全性能。

4总体施工顺序

根据施工的特点及难点，总体施工顺序见图1。

图1 总体施工顺序图

5管片受损处理及洞门施工

5.1 管片受损处理

5.1.1管片裂缝及渗水处理措施

左线隧道第6、7、13环管片存在裂缝及渗漏水，第11~16环管片存在裂纹，施工时根据实际情况采取针对性的处理措施。

（１）滴水、湿渍面、缝隙渗水部位的处理

采用注射法，在需修补部位先进行钻孔，以一定压力将低粘度高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内，再将管片表面打磨粗糙并清理干净，然后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，待防水涂层初凝达到一定强度后，洒水养护。

管片裂缝钻孔注浆参数：孔径?6~ ?10mm，孔深150mm，注浆压力1~2Mpa，注浆速度小于10L/min；

钻孔注浆时，先将渗水处前后各一环的环、纵缝用双快水泥临时封堵，在渗水点处钻孔埋置一铝管（头部已压扁），并接普通塑料管，然后压注亲水性环氧树脂胶液，待浆液达到一定龄期后，拔出铝管与塑料管，清除封堵用的双快水泥，再清洁管片。

表1 亲水性环氧树脂性能指标

（２）裂纹部位的处理

对于裂纹部位，将管片表面打磨粗糙并清理干净，在裂缝表面涂刷低粘度且具有良好渗透性的亲水性环氧树脂修补胶液。

5.1.2管片错台处理

（1）管片错台处理

根据“区间隧道管片错台及渗漏水展开图”，结合专家会意见及设计图纸，对管片错台大于１0ｍｍ且存在渗漏水的部位，即２-３、３-４、４-５环共三处，进行永久加

固处理。

（2）管片加固施工流程

钢板加固施工流程如下：

堵漏、裂缝修补、手孔封堵→拆除临时方钢环纵向连接件→基面清理→固定注浆管及止水条→架设钢板环(不含N3)→接缝焊接→预加轴力、焊接N3钢板→环板背后注浆封闭→割除接头部位角钢、拆除临时方钢环。

（3）施工工艺

①采用厚度20mm的钢板作为加固主材，钢板宽度为800mm，在错台两侧各400mm，依据设计钢板大样、隧道的圆度对钢板进行加工待用，共分为N1’、N1、N2、N3（N3钢板应根据预加轴力后的实际距离进行放样）；

②钢板环安装前应封堵手孔、并拆除临时方钢纵向连接件，然后将管片表面浮浆及污渍清理干净，清理完成后用水泥钉和细铁丝将注浆钢管及止水条固定在管片基面上。安装注浆管时，必须保证足够的预留长度，以便钢板环安装后能够实施注浆；

③考虑到永久加固装置的耐久性，钢板拼装前先进行表面除锈处理，除锈质量等级应达到Sa221级，然后全部涂刷锌基鉻酸盐涂层防腐，涂层厚度6微米。

④钢板环安装时，先用10根锚筋安装固定隧道顶部钢板（Ｎ１构件），以防其在未施加预应力时掉落，而影响施工的安全及质量；然后用N4L10角钢依次连接安装其他钢板块（除N3构件）。通过千斤顶施加预应力，减少管片与钢板环间的空隙，加强钢板环的受力，同时进行Ｎ3尺寸放样；最后焊接Ｎ3构件，并用锚筋连接钢板环与管片，以加强结构整体受力性能。

⑤钢板环架设完毕后，在钢环内表面刷环氧沥青漆二度进行加强防锈处理。并在管片与钢板环缝隙较大处采用水泥砂浆封堵，然后通过预埋注浆管在钢板环背后注射环氧树脂胶液。注浆应分多次进行，以使钢板和管片间缝隙充填密实。

注浆用环氧树脂指标见表1 。

⑥注浆完成后应割除接头角钢及临时方钢环防止侵限，并对隧道进行复测。

5.2 洞门施工

洞门结构形式由内嵌式改为外凸式后，整体施工方法如下：先将零环管片露出车站端墙部分割除40cm，然后在管片外露端面及车站内衬墙各植筋一圈，最后按设计绑扎

钢筋骨架、浇筑混凝土。

5.2.1零环管片部分割除

零环管片切割长度为40cm。由于混凝土管片强度等级为C50，考虑到混凝土强度较高，且内部分布有最大型号为Φ16的钢筋骨架，采用适应性较强的“混凝土切割机”进行切割作业。

5.2.2管片表面凿毛

由于管片表面光滑，为增强管片与洞门圈后浇混凝土间的粘结力，提高洞门结构的整体受力性能，需对管片与洞门圈梁的接触面进行凿毛处理。

5.2.3洞门圈植筋

为加强车站内籿、管片与洞门圈梁的整体性，改善洞门结构受力状态，分别在半径为2900mm、3689mm的结构面上布置两圈?20纵向筋与洞门结构主筋连接。两圈纵向钢筋全部采取植筋方式固定在端墙及管片上。

（１）植筋参数

植筋参数如下：Φ20 HRB335带肋钢筋，孔径24~28mm，孔深15d（即300mm）。

表2 Ａ级植筋胶性能指标

（２）植筋工艺

植筋施工工序如下：弹性定位→钻孔→洗孔→钢筋去污除锈→注植筋锚固胶→植筋→固化养护

①弹性定位：根据设计图纸，分别在半径2900mm、3689mm的结构面上每5°圆弧间距布置孔位。

②钻孔：用冲击钻钻孔。钻孔时，钻头与结构面始终保持垂直；

③清孔：清除孔内积水、异物等，可采用风机加导管深入孔内吹净。或用棉丝擦去孔内粉尘，用丙酮清洗孔壁；

④钢筋去污除锈：钢筋的锈蚀部分，应用砂轮磨片或钢丝刷进行打磨除锈，至露出金属光泽为止，且钢筋锚固部分应用丙酮清洗干净；

⑤注植筋锚固胶：严格按照使用说明书规定比例配胶，搅拌，并按使用要求加入适量水泥或其它规定材料；灌胶时，通过灌胶注浆器将锚固胶注入孔内，孔外溢出粘合剂为最佳状态，灌胶应一次性完成；

⑥植筋：把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口，然后慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。放入钢筋时要防止气泡产生；

⑦固化养护：在常温下自然养护，养护期间不应扰动，一般24小时可受力使用。

5.2.4 洞门防水层施工

隧道洞门是盾构区间隧道与车站的连接部位，这些部位拐角多，结构复杂、施工缝、变形缝多，是防水工作的难点，也是防水工作的重点。洞门防水如图2示。

本工程中洞门采用C30防水混凝土，在刚性接头中设置柔性填缝材料，洞门结构环缝和纵缝均设置了多道防水线。在主体完工后，进行嵌缝作业，并注入密封剂以及填充浆液。

图2 洞门防水示意图

洞门防水层施工时应注意如下事项：

①防水混凝土在施工时应充分考虑收缩应力和变形开裂，做好预防工作，避免产生微小裂缝引起渗漏。

②止水带设置时一定掌握好涂缓膨胀剂的时间与剂量，保证止水带在砼具有一定的

强度后才开始膨胀，切实的发挥止水作用。止水带的粘贴基面一定要光滑平整，没有台阶、蜂窝麻面。止水带在粘贴或固定时一定要牢固，防止在施工时将止水带碰脱落。5.2.5绑扎钢筋

钢筋在操作间进行加工，保证主筋弧度准确、圆顺；运至工作面进行绑扎、焊接，利用外圈植筋及焊筋作为固定钢筋；模板侧的钢筋绑上混凝土预制块，以保证混凝土保护层厚度，避免发生漏筋现象。

5.2.6立模浇筑混凝土

（１）立模

模板采用定制的大块钢模及木模板组合，通过拉杆和圆环支撑固定组合模板。搭设门洞式脚手架固定钢摸，并架设斜撑及径向支撑以确保混凝土浇注时模板不变形。（２）浇筑混凝土

模板、钢筋、防水层经监理工程师检检查验收合格后，即开始浇筑混凝土；采用商品混凝土，塌落度控制在10~12cm，利用泵送直接入模，分层浇筑，插入式振捣器捣固；封顶时要注意混凝土充填密实。

5.2.7拆模、养护

拆模时间要保证3天以上，拆除时注意不要磕碰混凝土边脚；混凝土终凝后，即开始洒水养护，14天龄期内要保证混凝土表面常湿润。

6施工计划及劳动力组织

6.1 工期计划

本工程计划2008年8月5日开始至2008年9月5日结束，工期为期一个月。

6.2 资源配置

6.2.1人员配备计划

表3 人员配置计划表

6.2.2主要设备、机具配备计划

表4 主要设备、机械资源配备计划

6.2.3主要材料配备计划

表5 主要材料配备计划

7过程控制与验收管理

7.1 施工过程控制

7.1.1过程控制要点

为加强对管片受损处理及洞门施工的施工质量管理，将本工程作为专项工程进行过程控制。施工控制重点主要包括注浆施工与检查、钢板环制作与安装、环氧树脂的注入与检查、隧道渗漏点的堵漏、洞门植筋施工等工作。

7.1.2过程控制措施

（１）实行“一票否决制”

项目部设专职质检工程师，班组设兼职质检员，保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。

质检工程师有质量否决权，发现违背施工程序、不按设计图、规则、规范及技术交底施工，使用材料半成品及设备不符合质量要求者，施行“一票否决”制，必要时停工整改。

（2）自检与报检

在完成工序作业后，作业人员进行自检，合格后报请班组兼职质检员填报工序报验单向质检部报验，质检工程师组织质检人员、工序技术人员进行检查验收；重点检查预埋位置、数量、尺寸、规格、混凝土基面处理等是否符合设计要求。

自检合格后，质检工程师签认工序报验单，报请驻地监理工程师检查验收，并办理签证手续，签认后，进行下道工序施工。

商品混凝土拌合、运输、入模、捣固、养生必须按规范要求施工，浇筑混凝土时按规定频率取样制作试块，养生后送指定试验室检验。

7.2 验收管理

7.2.1 施工记录

施工中现场技术人员及现场值班人员应做好各项记录，尤其是注浆施工、架设钢环等重点环节的施工记录。施工记录存档以作备查。

7.2.2 工序质量检验评定

洞门施工的工序质量检验评定参照一般的洞门施工进行。在此基础上增加拆除负环前的注浆密实度及强度检查工序，检验评定参照正常的工序检验评定，资料存档。

受损隧道处理中设渗漏水处理、裂纹处理、错台处理三个小分项进行检验评定。其中渗漏水处理分注浆注脂工序和涂刷脂工序，错台处理分堵漏防水、钢环板制作与安装、注酯填充工序。

7.2.3 工程验收管理

工程验收管理按专项工程进行，由施工单位、监理和业主按专项工程进行验收并报请质监站进行过程监督。

8质量、安全、文明施工措施

8.1 施工组织机构

图3 施工组织机构图

8.2 质量保障措施

（1）严格按设计图纸及技术规范施工，自觉接受甲方和监理的监督检查。

（2）实行项目经理负责制，建立、健全质量保障体系，成立质量管理小组，由总工程师具体负责技术措施的制订及质量标准的贯彻执行。

（3）所有进场材料均应有材质证明，并经试验检验合格后，方可使用。

（4）实行岗位责任制和奖罚制度，做到每道工序有专人负责，层层落实、道道把关，奖罚分明，将职工劳动报酬与工程质量结合起来。

（5）对于不合格部位，应进行修补、改正，不能修正的，坚决予以返工，并查清原因，追究责任。

8.3 安全保障措施

（1）加强安全教育，对全体职工进行岗前安全培训，使每个职工切实认识到安全

的重要性，树立安全第一，预防为主的思想。

（2）建立安全保障体系，项目经理应对安全负总责，项目部应设立安全领导小组及专职安质工程师。各班组设立专职安检员，每道工序要有安全操作细则，每台设备设立安全操作规程，层层落实安全责任制，将事故隐患消灭在萌芽状态。

（3）工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善。

（4）加强现场用电管理、照明、高压电力线路的架设顺直、标准，保证绝缘良好。各种施工机械和电气设备均设置漏电保护器，确保用电安全。

（5）各种吊运机具设备正式使用前必须组织试吊、试运行。吊装作业中严禁超载。起重作业人员要严格执行《起重作业安全操作规程》，确保施工作业人员的安全。

（6） 2m以上施工作业应系好安全带，佩戴好安全帽，搭建脚手架应牢固，符合安全规范。

8.4 文明施工措施

（1）为便于检查施工质量和安全工作，各班组及各主要工序要挂牌施工。明确操作规程、安全措施、技术要求、所要达到的标准和具体的负责人，让大家遵守执行。

（2）保持施工场地的清洁，设备、配件、工具等要摆放整齐，不乱拿、不乱放，原材料要分类堆放，设备要经常维修、保养。

（3）各种管线要排列有序，电线要沿边墙架设，距地表高度不小于1.5m，水管走边墙地面，不得互相交叉缠绕。

（4）每个班组在交班之前，先将场地清理干净，交班时对主要材料、机械设备应登记签字，形成良好的交接班制度。

附图一：区间隧道管片错台及渗漏水展开图

附图二：涌水、涌砂段左线隧道管片受损处理设计图

附图三：涌水、涌砂段隧道洞门结构设计图

【附】：隧道受损处理和洞门施工方案专家咨询会意见

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