新建成都至贵阳铁路 隧道质量缺陷整治处理方案
切缝。
4.2.2架设仰拱栈桥
在需破除的仰拱前后仰拱填充端头架设两副12m行车栈桥,确保仰拱处理时行车通畅。
4.2.3混凝土破除
混凝土破除在人工切缝的前提下,以机械破碎锤破除为主辅以人工风镐清理,先破除仰拱填充混凝土,再从仰拱中线底部向边墙分块破除。靠近仰拱环向止水带部位人工风镐清除。
4.2.4新旧混凝土界面植筋处理
采用电锤在仰拱新旧混凝土界面进行钻孔,孔径为1.8cm,孔深不小于30cm,间距25cm控制,接茬钢筋为螺纹钢φ16,每延米单侧至少设4根,每根插筋要求在施工缝上下各30cm。
4.2.5仰拱混凝土浇筑
仰拱衬砌混凝土浇筑前,应将隧底虚渣、杂物、泥浆等干净,必要时采用高压风、水将隧底吹洗干净,但不得有积水,重新浇筑仰拱混凝土。浇筑中必须严格进行振捣。振捣工艺如下:
操作振动棒时要使振动棒快插慢拔(消除孔洞),当振动棒端部即将露出混凝土表面时,要快速拔出振动棒,拔出时不停旋转,以免造成空洞,而且插点要分布均匀,切忌勿漏点插拔(欠缺振动)。
在使用振动棒振捣上层混凝土时,要在下层混凝土初凝前进行。每一插点要掌握准振捣时间,过短不易密实,时间要在20-30s之间为宜,一般应视混凝土表面呈水平。不再显著沉降、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准。
振动棒振捣时间不宜过长,太久会出现混凝土与水泥分离、石子下沉的现象,并在混凝土表面形成沙层,振动棒倾斜混凝土表面时,应由低处慢慢向高处移动,以保证振动密实。
4.2.6仰拱填充混凝土浇筑
仰拱浇筑完成后,待混凝土终凝后再浇筑仰拱填充混凝土。仰拱填充浇筑中亦必须严格进行振捣,振捣工艺同上仰拱混凝土浇筑所述,在此不再重复。仰拱
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填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通过,达到设计强度等级的100%后允许车辆通行。
4.3二衬背后脱空、二衬不密实段落处理方案
本处理方案只适用范围:在保证衬砌厚度30cm以上的空洞、脱空、不密实。 4.3.1钻孔:搭设脚手架,用进口大功率电锤,配备长50~150cm、直径28mm~35mm的专用钻杆,钻透二衬,钻杆钻头通过改进,确保不钻破防水板,破损率低于15%,并可以用灌浆来填塞修复。
4.3.2安嘴:采用长25~60cm,直径20mm的镀锌管,将一端车螺牙,用外接连接,插进钻孔后再用带有环氧胶泥成份的高强快干砂浆填塞,确保牢固和稳定。留出气孔和保证灌浆效果的二衬厚度定位管。
4.3.3制浆:用发电机带动高速制浆机,制好所需比例的浆液。
4.3.4灌浆:并先试灌一定的清水到二衬上去,对机器和管道的密封性进行检测,也对后期浆液在脱空部分流动起到润滑的作用,再用不同比例的水泥浆进行灌注,观测灌浆泵的压力表,在压力稳压在2~3分钟就停止灌注,改灌相邻的注浆嘴。
4.3.5清理:用堵头把灌好的注浆嘴堵住,在20小时后用切割机把露在外面的管外接割除,保持顶部的平整度,再用高强胶泥封闭。
4.3.6对二衬空响和不密实部位的混凝土,采用针孔法灌注低粘度耐潮湿的环氧结构胶,充填二衬和防水板之间的细小空隙,还有充填二衬混凝土的不密实和离析的部位,使二衬混凝凝土密实。
在灌浆过程中,根据进浆量和钻孔情况,适当调整灌浆浓度,对伸缩缝橡胶止水带没安装到位,接缝漏浆严重的,为减少漏浆保证灌浆效果和节省水泥用量,采用增加浆液浓度,添加速凝剂和无收缩灌浆材料、泵送剂、胶黏剂添加剂等办法来控制水泥浆的流失和修复可能撕裂的防水板。
4.4仰拱脱空段落注浆处理方案
4.4.1仰拱缺陷造成的危害性
降低局部位置的抗压强度;降低仰拱的荷载承受力;造成仰拱局部位置在通车后不能承受动荷载压力后开裂;仰拱内部不密实、脱空,会造成地下水聚集,
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造成钢筋锈胀,影响混凝土的结构强度。
4.4.2仰拱缺陷针对性方案措施
主要先采取水泥灌浆和超细水泥灌浆,消除比较大的空隙,然后再进行低粘度耐潮湿无溶剂环氧结构胶灌注,把水泥浆类材料不能灌注的0.1-0.5毫米的空隙灌注满,彻底消除空隙,达到设计的抗压要求。其具体施工工艺:现场确定缺陷的位置和缺陷的范围,用白色涂料做好标志;用钻机进行钻孔探查,深度在1.5m以内,孔径28-32mm;用清水灌注观测孔,根据水量来测定不密实的程度和预估灌浆量,以及根据情况来确定灌浆材料的配合比,确保灌浆质量和效果。探查孔就作为灌浆孔和观测泄压孔;安装专用注浆嘴和闸阀;搅拌水泥类注浆材料,超细水泥、无收缩灌浆料、水泥胶黏剂、速凝剂等材料,进行高速搅拌,用涂料搅拌机搅拌10分钟,使材料充分混合;用螺杆灌浆机对注浆嘴进行灌注。因为每次灌浆后混凝土内部有一定的渗透压,所以必须进行多次反复灌注,进行多次补充灌浆,在达到一定压力和进浆量几乎为0的情况停止灌注;等24小时后对灌注范围再进行钻孔探查和补充灌浆。在以前的灌注孔中间钻孔探查和补灌;再过24-48小时,采用针孔法深层1.5m以内,梅花型布置(30-40厘米间距),进行耐潮湿低粘度无溶剂环氧灌注,进行3-4次灌注;拆除所有注浆嘴,恢复表面。
4.5衬砌厚度不足,钢架间距过大问题处理方案
4.5.1在施做二次衬砌之前,对现有初期支护表面进行测量,按照5m/断面进行密集测量,采用激光断面仪进行断面测量,准确计算出现有预留厚度是否满足二次衬砌设计厚度要求,如不满足可将该里程段内加密测量(1m/断面)进行准确测量定位,确定具体的范围进行处理。处理时采用铣挖机对初期支护表面进行处理,处理后再行测量,直至满足设计要求,以确保二次衬砌的厚度满足设计要求。
4.5.2针对钢架间距过大的问题,对已完成的初期支护进行无损检测,对钢架实际间距大于设计间距10%的进行返工处理。对整环钢架进行拆除,拆除顺序为:对现有喷射混凝土进行凿除(采用铣挖机凿除)、对环向连接筋进行切割(采用割枪,对施工段落前后进行瓦斯监控,实行动火审批制度)、拆除锚杆(采用切割方式,以围岩面为基准进行切割)、严格按照先拱部后边墙的顺序进行施工、完成拆除后重新立安装拱架、经检查合格后进行喷射混凝土施工。
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4.6初期支护背后脱空、表面渗水处理方案
4.6.1针对初期支护背后脱空问题,我部采用无损检测+钻孔验证的方式进行自检、验证。采用无损检测主要对背后脱空、空洞、未发现的岩溶进行检测、验证;从拱顶环向间距2m,进行逐个钻孔自检,对存在的问题用红油漆进行现场标识,并对其安排专业队伍进行注浆,注浆所用的配合比由试验室统一进行配比下发。注浆后要求现场对其再次采用无损检测+钻孔验证方式进行自检,自检合格后方可下一工序施工。
4.6.2针对初期支护表面渗水问题,我部采用引排的方式将水集中引排至侧沟。在开挖后对渗水点进行标识,并对其水量进行量测,在喷射混凝土施工前采用Ф100或Ф80的盲管安装至渗水点,环向引排至边墙或上台阶边沟,在下台阶开挖后对其进行接排至边墙墙角排水沟,待仰拱施工时接排至环向排水盲管排泄,严禁现场任意流淌或截堵。
5整治处理后的质量检测
衬砌、仰拱混凝土拆模后,立即组织人员采用地雷达检测衬砌、仰拱厚度及内部、背后缺陷质量问题。
隧道衬砌、仰拱采用同条件养护试件检测实体强度,混凝土强度试件在混凝土浇筑地点随机抽样制作,每板衬砌制作6组试件,在养护累计温度达到1200度后送试验室进行抗压强度检测,检测出强度值不小于设计值时,混凝土质量评定合格。
衬砌、仰拱施工完成,56天后进行取芯检测,每组二次取芯一组,验证二次是否合格。
6整治处理过程中保证措施
6.1安全保证措施
在整治处理前采用地质雷达对所要处理地段进行探测,排除隐患,对有隐患的地方提前采取钻孔探测,预注浆加固。整治处理过程中成立围岩量测小组,加强围岩量测和支护表面观察。对局部出现有裂纹、脱皮的部位进行径向注浆及锚杆加固,并及时补喷混凝土。整治处理过程中做好的电线、通风管路、风水管的
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保护,并设专人看管。整治处理过程中派专人跟班作业、专人指挥,做好统一协调和现场管控。建立24小时跟班作业制度,做好工序分工及安排,做到工序紧凑及快速有序,尽快封闭成环。整治处理施工全部采用有经验的专业工班和机械手进行施作。隧道整治过程中加强洞内通风管理,确保24小时全天候通风。
6.2质量保证措施
做好新旧混凝土结合部位防水板、止水带、盲管的保护。为防止搭接处防水板、止水带不受拆除影响,提前在拆除段与不拆除段交界处进行环向开槽,使拆除段混凝土与不拆除段混凝土防水板提前剥离。施作过程严格控制工艺流程,做好结合部位盲管、防水板、止水带等搭接长度和连接质量。并在二衬混凝土拆除过程中由专业班组施作,派专人盯控接头(接茬)位置的保护情况,确保防排水设施不受破坏。
环缝处新旧防水板搭接焊缝至少2道,并增设两道止水条,保证接缝防水效果可靠。安装衬砌钢筋时,加强现场检查力度,确保焊接长度满足搭接长度要求(单面焊接15d,双面焊接8d)。
混凝土浇筑过程中加强混凝土振捣,特别是新旧混凝土交接部位。做好新旧混凝土接头部位的接茬处理,按要求做好接茬钢筋。防水板等预留部分的搭接长度。严格控制新旧盲管的连接,做好接头连接检查,确保搭接长度。
7劳动力组织
7.1、机械设备及人员配置
表7.1 机械设备及人员配备表
工程 名称 班组或工种 队长 带班 拆除工班 隧道工程 混凝土工班 防排水工班 司机 空压机操作手 电工 安全员 材料员 人员配置(人) 1 4 6 8 4 6 4 2 4 4 12
设备配置及数量 设备名称 风动凿岩机 风镐 振捣棒 止水带热熔焊机 注浆机 电焊机 射钉枪 喷浆机 自卸车 装载机 数量(台) 10 10 8 2 4 4 2 4 2 2 备注