隧道衬砌脱空及砼不密实、二衬厚度不足处理施工方案分析

隧道

衬砌脱空、砼不密实、二衬厚度不足处理

专项施工方案

编制：

审核：

审批：

中铁xx局集团xx客专xx标

二○一二年十月

隧道衬砌脱空、砼不密实、二衬厚度不足处理施工方案根据检测情况和结合实际情况，我项目确定采用衬砌钻孔注浆方案，依据《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）进行编制。

一、施工设计

1、衬砌钻孔设计参数：

①钻孔直径：采用3cm钻头进行钻眼成孔；

②横向间距：1.6m/孔；

③排气孔设置：注浆孔上30cm～50cm；

④倾角：向下倾斜3°；

⑤钻杆长度：2m；

⑥拱顶脱空段按原设计注浆孔进行注浆处理，不密实段按下图进行处理。

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0.8:1～1:1；

⑵注浆压力：0.8～1.2MPa;

⑶浆液扩散半径：不小于0.8m;

⑷单孔注浆量：

Q=π×r2×L+π×R2×L×α×β

式中：r为钻孔半径，L为钻孔长度，考虑与设计接近，取0.52m；R为浆液扩散半径，取0.8m；α为浆液有效充填率，取0.9；β为浆液损耗系数，取1.15。

经计算，单孔注浆量Q=1.09 m3。

四、方案实施

1、钻孔施工前准备工作

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、衬砌不密实处理施工

2.1、钻孔施工

⑴首先确定不密实的位置

根据检测报告上显示里程找出混凝土缺陷位置。

⑵确定钻孔的孔眼位置

根据孔眼注浆参数，确定钻孔的孔眼位置及排气孔位置。

⑶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孔，要边钻边进行测量，防止超钻破坏防水板。钻眼到达实际衬砌厚度处停止钻孔，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。

⑷注浆过程应派专人负责，填写《注浆记录表》，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值、注浆孔串浆、流浆程度。

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。

3、衬砌脱空段处理施工

首先根据第三方检测结果，确定二次衬砌具体位置，然后再进行注浆处理。拱顶衬砌脱空段处理不用重新钻孔，利用原来的二衬施工时的注浆孔进行，注浆参数及措施按上述不密实段的处理措施进行注浆。

4、二衬厚度不足处理施工

其主要原因是我单位在隧道开挖时由于局部欠挖，现场技术人员对该处没有检查到位，导致二衬厚度不足。此段涉及范围较小，而且是局部混凝土厚度不足，为减少对已衬砌砼的伤害，估采用人工配风镐进行拆除。

4.1施工程序

根据无损检测结果,我单位对检测结果抽取两个部位进行了验证，结果厚度不满足设计要求的由测量人员对顶拱欠挖范围进行标识。利用钢筋台车作为工作平台，人工配风镐凿除二衬混凝土。混凝土凿除后对欠挖区域进行测量复测，并在欠挖点上标识出欠挖范围和厚度，然后人工配风镐和铁钎对欠挖围岩进行处理，完成后进行测量复检，直到合格为止。

欠挖处理完成后，按照施工工序依次进行初期支护、修复防水板施工、二衬混凝土施工。

施工程序框图

4.2施工方法

（1）施工准备

①采用二衬施工用的钢筋台车，做成修补工作平台。

②二次衬砌拆除范围由测量放线，描绘出施作区域线，标识出位置。

③检查风镐的完整性和转动情况，检查风路是否畅通，各连接接头是否牢固。

（2）凿除二衬混凝土及欠挖围岩

在测量放线区域内人工持风镐对二衬混凝土进行凿除，由一点扩大到面逐层剥离混凝土。混凝土凿除后根据测量放样对欠挖围岩进行人工凿除。在凿除过程中注意对钢筋及钢架的保护，避免破坏钢筋及钢架。为保证后期防水板恢复，二衬混凝土凿除范围边界要比围岩欠挖地段边界大20cm，在此范围内的混凝土贴近防水板5cm范围内由人工持铁钎进行凿除，已防止防水板被破坏不利用防水板的焊接修复。

（3）初期支护

欠挖处理完成后，对初期支护受到破坏的部位，按照IV级复合式衬砌要求按初期支护参数进行支护。

（4）防水板修复

欠挖围岩处理及初期支护修补完成后对防水板进行修补，对要修补区域的范围进行认真确认，然后根据数据进行防水板裁剪，挂设土工布及防水板，并保证质量要求。

防水板铺设工艺如下：

A基面处理

铺设防水层前对初期支护找平，采用补喷及砂浆找平。对外露的锚杆进行切除、磨平，水泥砂浆封堵找平。

B吊挂土工布

基面处理完毕后，先在喷层表面吊挂土工布，用φ80塑料垫圈和射钉将无纺布固定于基面上，再把防水板固定在土工布上。

C铺设防水板

防水板采用无钉铺设方法，吊挂土工布后，将防水板用专用粘合剂粘合在吊挂土工布的垫圈上。

D防水板焊接

防水板接缝采用热合机自动双焊缝进行热熔焊接，搭接宽度15 cm。焊接前先取小样进行焊接试验，以确定最佳的焊接温度和走行速度。

E防水板质量检查和处理

防水板铺设均匀连续，焊缝宽度不小于15mm，搭接宽度15 cm，焊接完毕后焊缝焊迹应透明、无气泡、无杂质，接缝平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊穿或夹层等现象。

（5）衬砌混凝土