合福铁路某合同段隧道二次衬砌缺陷整修施工方案

合肥至福州铁路客运专线闽赣段HFMG-V标DK590+731.62～DK607+813.97段隧道二衬缺陷整修施工方案编制：复核：审核：批准：中铁一局京福铁路客专闽赣V标项目经理部五公司分部2012年10月DK590+731.62～DK607+813.97段隧道二衬缺陷整修施工方案一、编制依据1.《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241;2.《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010/J1149-2011；3.《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009/J947-2009；4.《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241；5.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010/J115-2011；6.DK590+731.62～DK607+813.97段所有隧道工程工点图、参考图；7、中铁一局京福铁路客专闽赣V标《关于编制上报隧道衬砌缺陷整修方案的通知》。

二、工程概况新建合肥至福州铁路客运专线DK590+731.62～DK607+813.97段共有隧道工程8座，总长度6259.9m，占管段总长度17082.35m的 36.65%，具体隧道衬砌施工长度、剩余长度、检测情况如下表所示：三、隧道二衬缺陷经检测隧道二衬主要缺陷有：二衬混凝土表面蜂窝麻面错台、衬砌钢筋保护层过小漏筋、二衬背后脱空、二衬环向结构裂缝、二衬渗漏水、预埋槽道背后混凝土不密实、二衬个别部位厚度不足等。

四、原因分析1、二衬混凝土表面蜂窝麻面错台主要原因有：混凝土塌落度控制不严格，施工时混凝土自由落体高度偏大，混凝土有离析、飞溅现象，浇筑时飞溅于模板上的混凝土先初凝，与后浇筑的混凝土分层，脱模时掉落；混凝土捣固工技能不够专业，现场捣固有漏振、过振现象，且台车拱部未安装附着式振动器；模板台车打磨不彻底，旧有的混凝土残留物未清除干净，脱模剂涂刷不均匀，或使用劣质脱模剂；施工过程中，台车打磨、整修次数不足；由于衬砌浇筑时间比较长，脱模时间计算没有按照最后浇筑时间计算，造成脱模时间过早，致使混凝土表面粗糙不平；台车行走时，台车上尖锐物体未清除，划伤衬砌表面。

错台主要为模板变形，模板与旧混凝土无法密贴，以及混凝土窗口、模板接头处未加固牢靠产生。

2、衬砌钢筋保护层过小漏筋主要原因为：钢筋绑扎时没有严格按照梅花形布置绑扎丝，或未放样点位，未设置钢筋间距、层距骨架；钢筋保护层垫块未施工或数量不足，不满足每平方米4个；拱部钢筋施工时，未预留沉落量。

3、二衬背后脱空主要原因为：衬砌浇筑时，未严格按照台车拱顶设计的三个或四个浇筑孔，由低坡度向高坡度逐孔浇筑，致使衬砌拱部脱空；混凝土振捣不密实，尤其是台车拱部未安装附着式振动器，混凝土凝固后收缩造成空洞；浇筑时混凝土流动性不足，或混凝土浇筑不连续造成空洞；初支表面不平整或防水板松驰度不合适产生空洞。

4、二衬环向结构裂缝主要原因为：隧道施工采用的二衬模板台车长度为12m，一次浇筑混凝土较多，属于较大体积的混凝土，衬砌强度高，水泥用量较大，受自身收缩应力影响产生裂缝；隧道围岩在未完全收敛和变形稳定，就施工二衬混凝土；二衬厚度差异过大或厚度不足，致使外部应力的集中，材料强度不均匀产生裂缝；衬砌混凝土拆模过早，结构强度未达到受力强度要求时过早承受压力；仰拱施工缝与二衬施工缝不一致，先后施工的仰拱段落出现了不均匀沉降，使二衬混凝土在仰拱施工缝处产生裂缝；养护工作不及时，受热胀冷缩温度应力影响，致使衬砌表面产生裂纹。

5、二衬渗漏水主要原因为：防水板施工不到位，施工错开长度、压接方向、焊接工艺不达标，破损时未及时修复；施工缝止水带安装不到位，老墙端头处混凝土表面未进行凿毛处理，虚渣、混凝土浮浆、堵头板杂物未清除干净；个别部位漏振，混凝土离析，骨料、浆液分离，混凝土不密实，形成薄弱环节；设置的排水盲管不通畅，有可能被混凝土挤压变形，或者被混凝土浆液阻塞，不能起到引排水的功效，使二衬背后积水，并导致地下水压升高，当水压达到一定程度时，便会从防水板和混凝土的薄弱位置渗漏出来。

6、预埋槽道背后混凝土不密实主要原因为：槽道后钢筋密集，浇筑时捣固不到位；混凝土流动性不足，浇筑过程中，槽道处混凝土不能充分接触。

7、二衬个别部位厚度不足主要原因为：变形初支侵入衬砌部位更换不彻底；开挖时欠挖部位处理不到位，有遗漏；施工前检查不到位，未及时发现欠挖部位；五、整修措施1、二衬混凝土表面蜂窝麻面错台首先确定蜂窝麻面错台的范围，然后根据“凿、磨、抹”的理念进行修复。

凿，即对蜂窝麻面错台突出的部位、错台部位，采用人工电锤或钢钎凿除，将大面整修平整；磨，利用手持磨砂机，对凿除部位进行打磨，打磨以衬砌表面再无凿痕，且平整光滑为准；抹，利用砂纸和干水泥对修复后的部位进行抹面，干水泥采用黑水泥和白水泥进行勾兑，比例根据衬砌颜色进行适配，砂纸水泥抹抹面不得少于2遍。

修补过程中应将拱顶部位有松动的混凝土块、浮浆清理干净，坚决杜绝砂浆抹面修补。

2、衬砌钢筋保护层过小漏筋采用观察法确定修复范围，将露筋处软弱混凝土层去除，采用钢丝刷拉毛，并用清水冲刷干净，然后涂刷环氧树脂防锈剂，涂刷根据修复深度分层进行，直至将露筋部位，施工完成后做好养护工作，采用薄膜胶带覆盖保护，时间不少于7d。

3、二衬背后脱空衬砌背后脱空，根据检测结果，标明部位，采用注浆回填进行处理。

拱顶部位二衬注浆回填，利用原拱顶预留的注浆孔，在无损检测发现有空洞的地方，由技术人员指导进行注浆填充。

边墙部位采用打孔注浆，打孔时应尽量避免将防水板打破，根据检测孔洞深度，严格控制钻孔深度。

所有注浆浆液为1：1水泥浆（内参水玻璃浆），采用双叶泵注入。

注浆时应注意以下几点：注浆孔孔径要尽量小（一般为10~30mm），打设控制深度，注浆采用的浆液和易性要适当，稠度14～19s不堵管为宜；注浆压力一般为0.05～0.1Mpa，注浆时随时观察压力表的读数，出现压力过大或持续上升时，及时停止；注浆前，必须将注浆孔采用高压风清理干净，不得有钻渣或其它杂物；注浆浆液要添加膨胀剂，膨胀剂参量必须根据试验结果确定，使其具有一定的膨胀性；打设的注浆孔，使用完成后，将孔口10cm范围拉毛，注浆孔清理后采用环氧砂浆满孔进行封堵。

4、二衬环向结构裂缝确认衬砌环向结构裂缝位置及范围，并进行裂缝观测，待其变形稳定后，变形速率连续28d小于0.02mm/d后，采用“壁可法”进行修复，具体操作如下：①. 表面处理：使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约5厘米范围内的污物、灰尘等。

油污要用稀料擦除。

②粘接注入座：使用BL-SEAL密封胶先将注入座粘在裂缝的中心。

由于注入座的间距是根据裂缝的宽度和深度变化，所以要预先勘查裂缝的状态。

③. 密封裂缝、养生：使用BL-SEAL密封胶将注入座周围的区域，并沿裂缝走向按5cm宽、3mm厚进行密封。

密封后对BL-SEAL进行养生直到凝固硬化。

④. 安装注入器：将注入器的连接端牢固地安装在注入座上。

⑤. 注入：按照注入材料要求的混合比，将BL-GROUT的主剂和硬化剂混合搅拌。

将搅拌后的混合物倒入泵中。

把供料管的接头接在注入器的注入端，开始注入工作。

当注入器的外径增加至要求量时停止注入。

⑥. 注入材料凝固养生注入材料后进行养生直至凝固硬化。

可用手捏注入管了解凝固情况。

⑦. 表面清理、作业完成养生固化完成后，用锤子、凿子敲掉注入器，用砂轮将作业面打磨光洁平整，完成施工。

5、二衬渗漏水采用高分子化学注浆法进行堵水，运用“以堵为主、以排为辅、防排结合”理念进行处理，堵水施工顺序由高处向低处进行，先施工拱顶后施工边墙，具体操作如下：①清理：详细检查、分析渗漏情况，确定灌浆孔位置及间距。

清理干净需要施工的区域，凿除混凝土表面析出物。

确保表面干净、润湿。

②钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔钻头直径为14mm，钻孔角主宜≥45°，钻孔深度≥结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝。

但不得将结构打穿（壁后灌浆除外）钻孔与裂缝间距：1/2结构厚度。

钻孔间距20cm～60cm。

③埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），并用专用内六角板手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。

④洗缝：用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。

⑤封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用快干水泥进行封闭处理，目的是在灌化学浆时不跑浆。

⑥灌浆：使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。

立面灌浆顺序为由下向上；平面可从一端开始，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。

⑦拆嘴：灌浆完毕，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。

⑧封口：用环氧树脂系胶结剂进行灌浆口的修补、封口处理。

⑨防水：用聚氨酯防水材料将化学灌浆部分涂三遍（底涂、中涂、面涂）以作表面防水处理。

⑩对处理后仍有渗水的边墙部位，采用打孔开槽引流，槽口做成反八字形，即内大外小，深度5cm为宜，内埋设2cm打孔聚乙烯管，封槽时先在槽内涂刷1cm厚防渗材料，然后将剩余2cm槽口采用环氧砂浆封堵，并覆盖养护7d以上；圆心上140°范围严禁开槽引排，如有渗水应重复进行注浆堵水，直至无渗水为止。

6、预埋槽道背后混凝土不密实首先利用拱顶注浆孔进行注浆充填，注1:1水泥浆，注浆压力0.05～0.1Mpa，然后进行检测，如仍不密实，在不密实部位打孔注浆，注浆要求与二衬背后脱空回填注浆工艺相同。

7、二衬个别部位厚度不足针对个别厚度不足部位，首先探明范围，按照0.2m间距布置梅花形打孔注浆处理，孔内设中控锚杆加固处理，锚杆端头设置刀刺，末端进入钻孔内10cm深，钻设孔深必须满足衬砌厚度的两倍，注浆要求与二衬背后脱空回填注浆工艺相同。

六、预防措施首先针对隧道衬砌出现的各类质量缺陷，加大技术人员、施工人员的培训学习工作；开展各类技能比武、提高参见人员质量责任意识；加强过程控制，加强现场管控、指导、监督力度，坚决执行四级报检制度；对施工过程中发现的质量问题，严厉杜绝，必须返工整改到位，方可进入下道工序。

其次为确保隧道衬砌后期施工质量，避免同类问题再次出现，针对各类衬砌缺陷制定如下预防措施：1、二衬混凝土表面蜂窝麻面错台严格控制混凝土塌落度，降低混凝土自由落体高度不得大于1.5m，在输送泵管管头安装3m软管，根据窗口顺序，依次对称浇筑；加强混凝土捣固工技能培训，聘用有经验的捣固人员，增加捣固机数量，并在台车拱部安装附着式振动器，砼浇筑至拱部时使用其进行振捣；每组衬砌脱模后对面板进行检查，及时清理旧有的混凝土残留物，对无法清除部位必须打磨处理，并使用专业脱模剂，脱模剂涂刷使用次数严格根据现场情况确定；模板台车每施工5至6组衬砌后，必须进行一次全面打磨、整修；严格按照验标要求初支稳定地段衬砌强度达到8MPa，不稳定地段达到100%后方可拆模；台车行走时，轨道定位准确，油顶全部回缩，台车上尖锐物体全部清理割除，避免划伤衬砌面。