隧道衬砌脱空处理施工方案
铁路隧道二次衬砌背后脱空成因及解决办法
用户•施工丄铁路隧道二次衬砌背后脱空成因及解决办法■高军中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳1110“摘要：结合团结隧道工程实例，在阐述铁路隧道二次衬砌背后脱空危害的基础上，分析其具体成因.涉及隧道结构设计、混凝土收缩徐变、施1:1:艺不当及围岩压力等因素。
提出一种新型的减少脱空的注浆1:法.该工法有效降低了注浆时间与成本,保证隧道二次衬砌强度.取得良好的应用效果：关键词：铁路隧道；二次衬砌；背后脱空；注浆工艺1工程简介新建牡丹江至佳木斯铁路是东北地区重点铁路建设工程，振兴东北老工业基地的重要铁路干线。
牡丹江至佳木斯铁路站前工程的MJZQSG-4标段，位于黑龙江省鸡西市境内，隧道工程8座，均为双线隧道，控制性工程为团结隧道，全长5330m,围岩构成复杂，岩体自身不完整性，易发生塌方、突水、突泥等灾害。
全隧采用新奥法施工工艺，隧道除明洞位置使用整体式衬砌外，其他位置均使用复合式衬砌，由初期支护、防水隔离层、二次衬砌组成。
2二次衬砌背后脱空危害团结隧道采用新奥法设计，通过注浆提高围岩强度。
隧道初支采用工字型钢，二次衬砌采用抗渗混凝土结构，初支与二次衬砌协同形成复合衬砌。
围岩、初支以及二次衬砌三者之间形成紧密接触关系，共同受力与变形，形成稳定的结构。
当隧道的衬砌与初支之间产生脱空时，隧道结构内部产生不均匀接触，三者之间边界条件改变，原本紧密状态发生变化。
这将造成初支围岩与二次衬砌受力的不均匀，围岩-衬砌的接触关系恶化.导致外部荷载的传力路径改变，严重影响隧道结构的承载能力'"。
3二次衬砌背后脱空成因团结隧道地质条件复杂.隧道设计等级较高.对二次衬砌脱空的控制较为严格。
本隧道通过雷达探测叫得到脱空位置详见表1。
脱空的成因主要有设计方案、施工质量、运营维护管理等多个方面。
3.1隧道结构设计方案的影响团结隧道围岩构成复杂，当围岩级别较高时，其具有较好的强度和稳定性，承载力能够得到保证，衬砌背后的脱空现象较小。
隧道二衬脱空、厚度不足质量缺陷整治方案(注浆部分)
目录1.编制依据、原则、目的 (1)1.1 编制依据 (1)1.2 编制原则 (1)1.3 编制范围 (1)1.4 编制目的 (1)2.施工组织安排 (1)2.1 组织机构 (2)2.2 施工计划 (2)2.3 机具、人员配备 (2)3.二衬背后脱空、实测局部厚度不足段注浆处理方案 (3)3.1 处理方案 (3)3.2 工艺流程 (4)3.3 工艺要求 (4)3.4 质量检验 (9)4.质量、安全、进度及环境保护措施 (9)4.1 质量保证措施 (9)4.2 安全保证措施 (10)4.3 文明施工及环境保护措施 (11)5.应急预案 (11)5.1 应急救援体系 (11)5.2 施工救援应急通道 (12)5.3 应急救援物资设备 (12)5.4 应急响应措施 (13)1.编制依据、原则、目的1.1 编制依据（1）《XXXXXX标段两阶段施工设计图第四册隧道》（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）及（JTG F80/1-2017）（3）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）（4）《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）（5）《福建省高速公路施工标准化管理指南》（第五分册隧道工程）（6）《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）（7）《工程测量规范》（GB 50026-2007）（8）《混凝土质量控制标准》（GB 50164-2010）（9）永杭高速隧道二次衬砌质量无损检测报告（10）同行业及其他行业隧道工程同类缺陷整治设计图纸及方案。
1.2 编制原则（1）彻底整治、不留死角，保证隧道实体质量满足设计和质量验收标准要求，确保后期运营安全。
（2）缺陷整治要符合“确保质量、技术先进、经济合理、安全适用”的要求。
（3）缺陷整治要符合环境保护的要求。
（4）对于检测发现的缺陷部位，必须进一步核查、验证，进一步确定缺陷范围和程度。
（5）整治过程中不断改进工艺工法，验证整治效果，优化整治方案，确保整治质量。
隧道脱空注浆处理方案
隧道衬砌背后脱空专项注浆处理方案编制：复核：审核：目录一、工程概况 (1)1.1项目概况 (1)1.2脱空缺陷情况 (1)1.3适用范围 (1)二、编制依据与编制原则 (2)2.1 编制依据 (2)2.2 编制原则 (2)三、资源配置 (2)3.1 机械设备 (2)3.2 人员配备 (3)3.3 主要材料及浆材配合比 (4)四、隧道质量缺陷情况及病害分析 (6)4.1 隧道质量缺陷情况 (6)4.2 隧道二衬脱空原因分析 (6)五、隧道缺陷整治原则 (7)5.1 隧道二衬拱顶空洞、空腔及空音 (7)5.2 隧道二衬裂缝 (7)六、整改方案 (8)6.1 总体施工方案 (8)6.2 施工作业平台 (8)6.3 空洞处理 (9)6.4 隧道裂缝处理措施 (14)七、施工注意事项 (16)7.1施工要求 (16)7.2施工注意事项 (17)八、整改时限及注浆验收 (18)8.1整改时限 (18)8.2注浆验收 (18)九、安全保证措施 (19)9.1 安全生产目标 (19)9.2 安全保证体系 (19)9.3 安全保证措施 (19)十、质量保证措施 (21)10.1 标准化管理措施 (21)10.2 建立专项质量控制小组 (22)10.3 施工质量保证措施 (22)10.4 工期控制措施 (23)十一、应急预案 (23)11.1指导思想 (23)11.2应急救援组织机构 (23)11.3应急救援机具设备准备 (24)11.4应急救援组织机构职责分工 (24)11.5 事故及事故救援 (25)11.6 事故的报告 (25)隧道衬砌背后脱空专项注浆处理方案一、工程概况1.1项目概况本标段的起讫桩号为YK47+410～YK56+435，标段长度为9.025km，起点马鬃乡石板村附近，终点位于茶台隧道中点。
双向六车道高速公路标准，设计速度为100km/h，整体式路基宽度为33.5m，分离式路基宽16.75m。
隧道衬砌顶部脱空处理方案
2016年4月2日，通过对XXXXX 隧道进行了搭架登高敲击检测，发现一处施工缝位置于拱顶衬砌2米范围内有脱空现象。
特编制本方案，对隧道该处拱顶存在的脱空缺陷进行注浆回填处理。
一、衬砌顶部脱空原因分析由于衬砌施工均有泵送混凝土一次浇筑成型，在泵送混凝土施工时极易造成混凝土水灰比过大。
其次在施工期间温差变化和隧道内通风状况都对混凝土收缩存在一定的影响，因此初步分析认定为混凝土收缩引起的拱顶脱空缺陷。
二、组织机构成立以工区经理为组长的隧道衬砌顶部脱空缺陷处理小组,处理小组主要对日常生产过程中发现的缺陷问题及时汇总分析。
研究制定切实可行整改方案，完成方案审批，落实按照方案对存在缺陷的实体结构进行处理。
组织机构图项目经理总工副经理工程部长作业队物资部长专职质检员现场防护员驻站联络员三、施工人员及机械配置1.施工人员配置施工人员配备表序号职务人数备注1 现场负责人 1 全面负责现场管理2 技术员 2 负责现场技术指导3 质检员 1 负责质量检查4 现场防护员 2 负责施工过程的防护工作5 驻站联络员 2 负责在两端区间车站驻站6 试验员 1 负责现场配合比,试验工作7 材料员 1 负责缺陷处理所需材料的储备,供应8 缺陷处理班长 1 负责缺陷处理班组的日常管理工作9 缺陷处理工人 6 负责钻孔,注浆,封堵,拆除,清理现场等工作2.施工机械配置施工机械配备表序号名称单位数量备注1 多功能作业平台台 1 注浆平台2 风钻台 2 一台备用3 注浆泵台 2 一台备用4 叶片式搅拌机台 15 储浆筒个 26 注浆管米50四、衬砌顶部脱空处理方案根据检测结果确定需要处理的衬砌位置，标识出衬砌脱空缺陷的起止里程，并在衬砌混凝土表面标明脱空缺陷所在位置的衬砌厚度、钻孔位置及数量等信息，以便施工作业人员明白施工作业内容，钻孔深度、钻孔位置和下一步的注浆工作。
1.钻孔根据检测结果由技术员在衬砌混凝土表面标示出具体范围，沿线路方向钻设两排注浆孔，钻孔直径50mm，钻孔纵向间距0.5-1.0m，两排注浆孔之间钻设一排气孔。
隧道衬砌空洞及脱空处理方案修订稿
隧道衬砌空洞及脱空处理方案修订稿一、隧道衬砌空洞及脱空的原因1.施工不均匀或质量不过关。
施工过程中如果没有注意控制混凝土的浇筑均匀性，或者质量不合格，就会导致隧道衬砌的空洞或脱空现象。
2.孔隙内部水分过多。
如果混凝土施工过程中没有排除空气和水分等有害因素，就会在衬砌内部形成大量的孔隙，从而造成空洞和脱空的问题。
3.地质条件复杂。
如果隧道所经过的地质条件复杂，存在软弱层或者断层等情况，就会极大地影响隧道衬砌的稳定性，从而发生空洞和脱空问题。
二、隧道衬砌空洞及脱空的修复措施1.使用泵浆注浆技术。
可以通过使用泵浆注浆技术把特殊的固化剂注入到空洞和脱空的区域，形成密实的固态结构，从而修复和加固隧道衬砌。
2.补充材料填充。
对于较小的空洞和脱空问题，可以使用特殊的补充材料填充空洞或缺口，保证隧道衬砌的完整性和稳定性。
3.衬砌重建。
对于空洞和脱空较为严重的情况，可能需要进行衬砌的重建工作。
重建过程中要特别注意施工质量和衬砌的稳定性，以确保隧道的安全运营。
三、隧道衬砌空洞及脱空的预防措施1.严格控制施工质量。
在施工过程中，要加强对混凝土浇筑的均匀性和质量的把控，确保衬砌结构的密实性和稳定性。
2.做好地质勘察和评估工作。
在设计和施工前要进行详尽的地质勘察和评估工作，对地质条件复杂的区域要加强监测和预警，及时采取相应的措施，保证隧道的稳定运营。
3.合理选择材料和工艺。
要选择适合地质条件和工程要求的材料和工艺，提高衬砌结构的抗裂性和抗渗性，减少空洞和脱空的发生。
4.定期检测和维护。
隧道运营过程中要定期进行隧道结构的检测和维护工作，及时发现和修复衬砌结构中的空洞和脱空问题，确保隧道的安全性和稳定性。
综上所述，针对隧道衬砌空洞及脱空问题，我们需要采取一系列的修复和预防措施。
通过合理的修复措施可以有效恢复隧道衬砌的完整性和稳定性；通过科学合理的预防措施可以降低空洞和脱空问题的发生频率，从而保证隧道的安全运营。
隧道衬砌空洞及脱空处理方法
精心整理隧道衬砌空洞及脱空处理方案根据哈牡客专公司相关文件要求，为了做好标段内隧道衬砌无损检测工作，我标段近期组织了中交路桥检测公司对已完工衬砌段进行了自检。
根据检测结果发现，隧道个别地段衬砌背后存在空洞及脱空的质量问题，我项目部经过认真研究，制定了隧道衬砌空洞及脱空专项整治方案，并按照方案内容及时对检测出的衬砌缺陷进的水1工班作业人员：5人2、机械组织衬砌简易台架：1台、冲击钻钻机：1台、注浆机1台。
三、施工参数1、衬砌钻孔设计参数：① 钻孔直径：采用4cm 的钻头进行钻眼成孔；② 横纵向间距：1m/孔；③ 排气孔设置：注浆孔上50cm ，位于两排孔中间；④ 倾角：向下倾斜3°；212数量，2.2、注浆施工⑴注浆之前，连接注浆管路，并对管路进行试压力，以此确定管路是否漏浆和空载压力。
⑵注浆时合理确定注浆顺序，先从隧道纵断面高程低的部位开始。
注浆时密切观隧道衬砌背后注浆全部完成后，统一组织无损检测单位对空洞及脱空部位再次用地质雷达进行复检，确保处理效果满足要求。
五、施工注意事项⑴钻孔前，精确测定钻孔的平面位置、标识好其缺陷顶面埋深等。
⑵施工中应严格控制钻机偏移及卡钻。
⑶施工中应做好钻孔记录，做到边钻边量测，及时掌握钻孔深度，杜绝防水板钻破。
⑷注浆中做好记录，注浆量与检测脱空面积进行较对，防止浆液外渗或漏注。
⑸衬砌钻孔处采用高标号快硬水泥砂浆或水玻璃水泥浆液（衬砌有水处）进行封堵密实。
六、安全质量保证措施1234567程师报验，确保材料合格，方能投入使用。
七、环境保护措施在注浆过程中防止水泥浆污染周围的环境，及时清理浆液污染物，作好临时排水设施。
隧道初支、衬砌背后脱空处理-修改
新建铁路成都至兰州线CLZQ－6标段隧道初支、衬砌背后脱空处理施工专项方案编制:复核:审核:中铁五局成兰铁路工程茂县指挥部二○一四年八月目录一、编制依据、范围11.1编制依据11.2编制范围2二、工程概况2三、施工方案23.1初支背后脱空处理方案23.1.1处理方案23.1.2工艺流程23.1.2施工操作要点及要求33.2衬砌背后脱空处理方案43.2.1处理方案43.2.2工艺流程53.2.3施工操作要点及要求7四、施工计划74.1、进度计划74.2、材料计划74.2、设备计划8五、劳动计划8六、检查验收86.1、主控项目86.2、一般项目8七、注意事项87.1安全注意事项87.2环保注意事项9九、施工安全保证措施99.1组织保障109.2技术保障109.3监控监测10十、应急预案1010.1事故类型及危害程度分析1010.2处置基本原则1110.3应急组织机构及职责1110.3.1应急组织体系1110.3.2 指挥机构及职责11 10.4预防及预警1310.4.1 危险源监控1310.4.2预警行动1410.5信息报告程序1410.6应急处置1610.6.1响应分级1610.6.2 响应程序1610.6.3处理置措施17 10.7应急物资与装备保障17隧道初支、衬砌背后脱空处理施工专项方案一、编制依据、范围1.1编制依据（1）新建铁路成都至兰州线DH117+627.5杨家坪隧道设计施工图及配套图纸。
（2）新建铁路成都至兰州线D2K100+994.5跃龙门隧道设计施工图及配套图纸。
（3）国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则：《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设[2005]285号；《铁路混凝工程施工技术指南》TZ210-2010；《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设〔2005〕157号；《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008；《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2004]8号；《铁路工程基本作业施工安全技术规程》(TB10301-2009)；《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)；《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ331-2009)；《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》 (建技[2010]13号)其他相关规程及标准。
隧道二衬脱空原因分析及处理措施
二衬脱空原因分析
（一）原因分析
1、用输送泵输送砼时，拱顶的砼在输送过程中把部分空气密闲在小空间内无法排出，造成空隙。
2、在砼浇筑到洞顶位置时出现堵管现象，现场施工人员主观认为已经灌满，停止砼泵送，出现脱空现象。
3、防水板铺设未预留足够的松铺系数，导致砼浇筑完毕后防水板未与初支基面密贴。
4、在二衬砼未初凝前急于拆管，造成未自稳的砼在自重的作用下形成漏斗，造成脱空。
5、曲线段变成直线段，衬砌断面变化处，小断面衬砌的过渡段搭在大断面的衬砌上会留下一条缝，浇筑砼时，不密贴，造成空响。
6、砼的收缩徐变，导致空隙。
（二）处理措施
1、对于拱顶部位二衬脱空，采用拱顶预留的注浆管进行注浆回填。
以雷达监测数据为依据，明确需注浆回填加固的范围和数量。
2、凿除小断面衬砌搭在大断面衬砌上的过渡段混凝土层。
3、保证防水板的松铺系数，增加挂点的数量，让其与初支基面紧贴。
4、加强施工作业人员及现场人员对于补方准确、砼初凝后拆管等方面的学习。
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隧道衬砌脱空处理施工方案
一、隧道衬砌检测情况
中国地质大学（武汉）2011年1月16日至2011年10月6日对我标段牛头岭隧道、汪坑隧道2座隧道进行了衬砌质量检测。
根据隧道衬砌检测报告，检测报告情况为：汪坑隧道YK75+705~+709拱顶，牛头岭隧道Yk76+748~+764右拱腰、Yk76+572~+578左拱腰、Yk76+373~+378拱顶、Zk77+045~+085右拱腰、Zk76+300~+325左拱腰、Zk77+044~+068拱顶7处小范围局部脱空相对密集。
衬砌厚度、钢筋、钢架分布及数量均满足设计要求。
二、脱空段方案确定
我部决定对局部脱空相对密集位置进行注浆处理：在脱空位置打设Φ20注浆孔，在打孔的过程中，根据检测报告提供的衬砌厚度，采取限深措施，保证不损坏防水板。
注浆采用1:1的水泥浆液。
对暂未进行无损检测部位，若后续检测出现类似现象，按照此注浆方案处理。
三、施工设计
1、衬砌钻孔设计参数：
①钻孔直径：采用Φ20钻头进行钻眼成孔；
②横向间距：2m/孔，交错布置；
③排气孔设置：拱腰：注浆孔上30cm～50cm；拱顶横向2m。
④倾角：向下倾斜3°；
⑤钻杆长度：2m；
钻孔立面图如下：
2、注浆参数设计
⑴注浆材料及配合比：注浆浆液采用水泥浆，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1:1；
⑵注浆压力：0.8～1.2MPa;
⑶浆液扩散半径：不小于0.8m;
四、方案实施
1、钻孔施工前准备工作
我项目施工衬砌脱空位置拱腰、拱顶处，操作前需搭设平台，所需设备为风枪、注浆机、发电机，在作业前设备到位即可施工。
2、衬砌脱空处理施工
2.1、钻孔施工
⑴首先确定脱空的位置、孔眼位置
根据检测报告上处理里程及相应部位。
根据孔眼注浆参数，在拱腰、拱顶横向均分三个点进行钻孔，并设置排气孔，排气孔设在脱空里程的中间。
⑵钻孔：在标记钻孔处用风枪进行钻眼，根据检测衬砌实际长度进行钻
止钻孔，检测衬砌背后是否脱空和防水板是否破损。
如钻孔深度达到实测厚度仍未钻透时，应边钻边测量且要做好记录。
2.2、注浆施工
⑴注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，指导施工。
⑵注浆过程中随时检查孔口、邻孔有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，直至下排孔浆液注满为止，方可采用快硬水泥砂浆或锚固剂封堵。
注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。
⑶下排孔浆液注满时，采用中间孔继续注浆，其余两孔封堵好，在注浆时观察上面排气孔，直至浆液注满为止，可停止注浆，并及时封堵注浆口和排气孔。
2.3、注浆效果评定
⑴等浆液凝固后在对注浆区进行钻孔取芯，观察注浆充填情况。
如注浆区浆液未饱满时须重新钻孔注浆。
⑵如钻孔注浆处渗水较大，应采用水玻璃水泥浆液进行封堵钻眼处，防止钻眼处渗水。
五、施工注意事项
⑴钻孔前，精确测定钻孔的平面位置、实际施工厚度等。
⑵施工中应严格控制钻机偏移及卡钻。
⑶施工中应做好钻孔记录，做到边钻边量测，及时掌握钻孔深度，杜绝
止钻孔，检测衬砌背后是否脱空和防水板是否破损。
如钻孔深度达到实测厚度仍未钻透时，应边钻边测量且要做好记录。
2.2、注浆施工
⑴注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，指导施工。
⑵注浆过程中随时检查孔口、邻孔有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，直至下排孔浆液注满为止，方可采用快硬水泥砂浆或锚固剂封堵。
注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。
⑶下排孔浆液注满时，采用中间孔继续注浆，其余两孔封堵好，在注浆时观察上面排气孔，直至浆液注满为止，可停止注浆，并及时封堵注浆口和排气孔。
2.3、注浆效果评定
⑴等浆液凝固后在对注浆区进行钻孔取芯，观察注浆充填情况。
如注浆区浆液未饱满时须重新钻孔注浆。
⑵如钻孔注浆处渗水较大，应采用水玻璃水泥浆液进行封堵钻眼处，防止钻眼处渗水。
五、施工注意事项
⑴钻孔前，精确测定钻孔的平面位置、实际施工厚度等。
⑵施工中应严格控制钻机偏移及卡钻。
⑶施工中应做好钻孔记录，做到边钻边量测，及时掌握钻孔深度，杜绝
防水板钻破。
⑷注浆中做好记录，进行较好检测脱空面积，防止浆液外渗。
⑸衬砌钻孔处一定要采用高标号防渗水砼进行封堵密实。
六、安全保证措施
⑴施工人员作业前进行安全教育和考核，合格后方可进行上岗作业；
⑵施工人员到达工作面后，应首先检查工作面是否处于安全状态；
⑶注浆时注浆人员必须佩戴防护眼镜，戴安全帽、防护手套、穿工作服；电工穿绝缘鞋和戴绝缘手套；
⑷高空作业时必须佩戴安全带，防滑鞋，挂妥挂钩，并有安全防护拦和安全网等防护设施，对施工机具和材料要有保护措施，避免掉落，严禁向下方丢弃废物；
⑸施工现场用电严格按照三相五线制布设电线，做到二级保护，三级控制，一机一闸。
⑹施工机械、机具和电气设备，在安装前按照安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装，经验收确认状况良好后才可运行。
⑺严格机械作业规程，持证上岗，严禁无证人员操作。