土城隧道衬砌脱空注浆方案

土城隧道缺陷处理方案

我标段接到驻地办下发的《仁赤线18标土城隧道二衬检测报告》通知书后,得知我部所施工土城隧道有2个里程段存在质量缺陷。我标段立即组织工程技术人员制定处理方案。现将方案上报贵部，请予审查。 一、工程概况

土城隧道为分离式隧道，左幅起讫里程为ZK97+935～ZK98+405，全长470米；右幅起讫里程为YK98+000～YK98+425，全长425米。该隧道纵坡为-2.5%，设计时速80km/h，进、出口明洞均为5.0米，洞门均为端墙式；隧道衬砌内轮廓半径为5.55米的单心圆，建筑限界净宽：0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m；建筑限界净高：5.0m。

该隧道区地表水主要为大气降水，地下水埋藏较深。属亚热带温热湿润气候区，冬暖夏热多伏旱。隧道区无断层通过，地质构造相对简单。隧道区覆盖层为残坡积层碎石土，下伏基岩为中至厚层状砂质泥岩、薄至中厚层泥岩。

左、右幅洞身围岩主要为Ⅴ、Ⅳ二种级别，左幅洞身围岩为70米Ⅴ级+365米Ⅳ级+35米Ⅴ级，最大埋深59米；右幅洞身围岩为35米Ⅴ级+320米Ⅳ级+70米Ⅴ级，最大埋深48米；隧道进、出口段均为浅埋偏压、为强风化泥岩，围岩破碎，易发生坍塌和崩落，须严格按洞口边仰坡防护设计施工；隧道出口纵坡较陡且为顺向坡，开挖后洞口仰坡易诱发顺层滑坡，须进行有效防治处理。本隧道无不良地质体,无断层、泥石流，整体基本稳定。

二、实体检测缺陷情况

根据检测单位对我项目部土城隧道实体检测的结果通知，质量缺陷情况如下表：

土城隧道实体检测结果表

桩号范围 YK98+350～YK98+360

缺陷长度(m) 10 测线位置 拱顶 1

缺陷类型 脱空，最小厚度30cm

桩号范围 YK98+137～YK98+140 缺陷长度(m) 3 测线位置 左拱腰 缺陷类型 离析，最小厚度30cm 三、隧道衬砌病害处理施工方案和施工工艺

3.1病害处理总体施工方案

根据本管段内第三方检测检测数据结果和，现场主要病害为空洞、不密实病害。首先对缺陷部位进行破检验证，确定缺陷程度；其次，对欠密实段落打孔埋入注浆管，并采用水泥净浆进行压入式注浆，直至注浆饱满密实、检测合格为止。为加快施工速度，作业平台采用自制搭设钢管脚手架作业平台台架，作业平台应适当预留作业空间，注浆作业时需采取一定防护措施，防止水泥浆液污染洞体其他部位。

3.2施工前相关准备工作 3.2.1对现场病害地段进行核对

在施工前，提前要点，根据提供的隧道衬砌背后病害区域统计表采取现场核对施工里程，竣工里程，必要时进行钻设Φ25mm孔进行脱空核对，对核实存在的病害区进行标识，做到标识清楚，编号有序，便于在有限的时间内开展施工，不致于盲目施工，耽误有效的作业时间。

3.3.2人员、物资、机械具准备

具体人员、物资、机械设备配置详见第4节。应根据施工计划，提前准备好相应的施工机具，组织好有经验的施工人员。施工期间，注意施工机具和操作平台的摆放位置，应保证至少留出3.5m宽的车辆通行空间，尽量不阻塞车辆通行。施工前对运输和搭架子等进行演练，对施工人员进行安全培训和考核，考核合格方可上岗。

3.3脱空、不密实地段处理方案

根据本次第三方检测结果，土城隧道共有不密实1处，长度共3m；空

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洞1处，共10m。根据现场实际排查情况，本标段对脱空、不密实地段采取压浆方案处理

3.3.1施工作业平台安拆

作业平台采用拼装式脚手架，顶部工作平台满铺5cm厚的木板，木板采用绑丝绑扎牢固，严禁出现探头板，顶部工作平台四侧设置高度不小于1.0m的围栏，确保作业人员的安全。施工平台搭设和拆除期间，应在前后端放置安全警示牌，并在平台四个角点立柱钢管上缠绕警示带。 3.3.2钻孔及安设注浆管

利用搭设好的作业平台，首先对检测处空洞或不密实处采用红油漆进行标识。

1）当为脱空处时：要求钻设不得小于2个有效孔，一个在空洞较高处，作为排浆孔和观察孔，一个在较低处，做为注浆孔。钻孔前应注意观察二衬回填泵达砼口和隧道坡度方向，一般来说脱空空洞位于远离泵送口且位于上坡最高处，在此钻设做为排浆孔兼观察孔。在预计大约空洞较低处钻设另一孔作为注浆孔。采用冲击钻钻孔，钻孔直径为Φ28mm，先采用30cm短钻杆钻孔，待钻至约20cm，根据地质雷达扫描长度换设长钻杆继续施钻，直至钻通二次衬砌厚度，找到脱空处，在钻设的过程中注意严禁将防水板钻通、钻破，并根据钻孔检查防水板靠二次衬砌净空处的脱空厚度及防水板背后是否有脱空，脱空厚度（如防水板崩紧可能检测不到防水板背后脱空厚度）。如通过钻孔，发现二次衬砌无脱空，应重新在相邻拱部部位钻孔，甚至核查里程是否正确，查找分析原因。当无空洞，采用红笔标识“×”标识该孔作废。如钻孔发现确实存在防水板前方有空洞，采用毛刷将钻孔清刷干净，采用四周涂刷快凝的环氧树脂Φ25mm中空锚杆，外加方型钢板的形式连接，钢板四周采用膨胀螺栓固定，中间设孔，并与注浆管四周焊接牢固，要求环氧树脂锚固入砼的深度不得小于10cm，排浆孔锚杆深入距

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防水板约1cm处，尽可能伸出砼面，以便于排浆和验证是否注满浆液；注浆孔锚杆深入空洞约5cm即可，以便于浆液注入。要求环氧树脂凝固时间控制在10min以内，以加快施做进度，钻孔完毕后应及时安装注浆管。

发现需要脱空处理的位置，前后1-2道施工缝要做密封膏进行封闭，以防止灌浆的时候施工缝漏浆引起接触网的安全隐患。

2）当为不密实时：对于左拱腰处因离析造成的不密实情况，利用破检孔深入8号铁丝至欠密实范围内检测欠密实范围，确定欠密实段最高处后在该处采用冲击钻打设排气孔埋入φ1cm铝塑管伸出衬砌表面，外露长度30cm，弯折向上，确保欠密实注浆全充填密实。

在破检孔处安装注浆孔口管和止浆阀，管径根据注浆泵型号配置。管口与衬砌间缝隙采用锚固剂封闭密实，同一空洞范围内其余破检孔采用锚固剂封闭密实。注浆孔深h =衬砌厚度-10cm，并需根据地质雷达检测厚度进行，严禁将防水板钻通，钻孔时要对钻孔中发现的不密实性情况进行核实并编号记。

3.3.3 注浆

1）浆液配合比：水泥浆水灰比为：0.5:1~1:1，水泥采用42.5级(R)硅酸盐早强水泥。并通过试验按需掺配高强减水剂、速凝剂；添加剂的性能质量应符合GB8076规定，使用前进行试拌合试验，凝结时间宜初凝不超过5min、终凝不超过10min。

2）注浆压力（压强）和灌浆管设置：一般初压0.2~0.5MPa、终压0.5~1.2MPa，可采用逐渐加压式注浆，也可采用定压注浆，注浆时将注浆芯管安装在预埋的灌浆管上，注浆速度一般为30~60L/min。预埋的灌浆管应注意避免破坏防水板，灌浆管端头设置防堵设施，注浆结束后应将灌浆管孔封堵密实；

3）注浆前应先对注浆管路系统用1.5~2.0倍注浆终压进行吸水试验。

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先检查管路系统能否耐压，有无漏水，机械设备是否正常，试运行20min后，进行注浆现场试验，确定注浆参数。试验及压浆过程中，要求有值班施工技术人员在场，并根据现场注浆实际情况，作出准确判断及时对浆液稠度和凝固时间作出调整。

4）注浆时应合理确定注浆顺序，注浆前应先对管孔进行清理。注浆时如出现压力迅速上升而浆液却不易注入或注入量很小的情况，应加大水灰比、降低浆液浓度，同时检查注浆管有无堵塞，并加以疏通。相反当发现注浆压力较低或压力上升缓慢而浆液注量却特别大时，应停止注浆，检查是否有漏浆或串浆的现象并及时加以堵塞，同时宜采用减少水灰比或在水泥浆中掺入适量（5%~10%）的水玻璃或采用双液注浆以缩短凝结时间；当压注水玻璃液后，压强明显上升，达到目标要求时，可停止压注水玻璃，仍用原水泥浆液，或用小泵量间歇式注浆。

5）注浆结束标准宜以注浆压力和注浆时间、注浆量综合判定。当达到下述情况之一时即可结束注浆：①当注浆压力达到设计终压时；②当注浆量达到或超过设计注浆量，孔口管出现冒浆时；③当注浆压强已达到设计终压，且稳压10min后，即使进浆量仍未达到设计浆量，也可结束注浆；④注浆时衬砌表面如出现有渗漏水部位，可改用压注水泥-水玻璃或其他化学浆液进行注浆堵水。

6）注浆过程中要经常检查浆液质量，控制好浆液水灰比、注浆压力、注浆量，并逐管填写注浆记录。注浆完成后应检查固结效果，分析注浆记录，对注浆量偏少和有怀疑的灌浆管应重点检查，采用冲击-回波法、地质雷达法、声波监测和直接钻芯取样等方法观察浆液充填和密实情况，如发现效果不佳，应进行补管注浆。

7）注浆过程中可能出现的特殊情况处理：在注浆过程中可能存在前后几版环向施工缝漏浆的问题，在注浆过程中应加强观察，当发现施工缝或冷缝有漏浆时，应及时调浓配合比，适当加入速凝剂，对漏浆点及时采用麻筋封堵（采用木梯或电工梯配合），待停止漏浆后将其取出。如因实在难

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堵漏浆时，可采取间歇注浆或隔夜注浆方式处理，确保注浆效果。 四、施工组织 4.1 人员设置 表4-1 缺陷处理人员表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 姓名 江永煌 淘军良 胡其俊 段军辉 王雷 李子江 陈涛 王嵩 注浆班组员 职务 项目经理 项目总工 工区主任 工程 质检负责人 安全员 试验员 材料员 注浆工 备注 全面负责监督督促缺陷处理 全面负责技术方案的编制、实施 负责现场人员、材料、设备协调 负责技术指导 负责注浆质量检查 负责注浆过程的安全工作 负责现场注浆配合比、试验工作 负责注浆所需材料的储备、供应 其中钻孔工3人，注浆工4人 4.2 施工主要机械 表4-2 注浆主要机械配置 序号 1 2 3 4 5 机械名称 注浆作业平台 冲击钻机 注浆机 叶片式搅拌机 储浆桶 型 号 钢管脚手架 PA6-GF30 UB3-C，≤3m3/h / / 数 量 1 2 1 1 1 备 注 自制 备用1台 状态，良好 自制 储存浆液用 4.3 工期计划安排

根据项目办要求和隧道整体交验日期规定，我部计划于2013年6月14日开始进行注浆修补施工，于2013年6月18日施工完毕。 五、处理注意事项

(1) 对于处理施作工人，由于质量及工艺要求较高，必须选派有经验和工艺熟练的工人进行培训后，再进行施作。

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(2) 处理现场必须派遣专职安全员及质检员全程盯空，要求处理一次到位，若遇较大质量及安全事故，及时通报，及时解决。

(3)做好作业人员岗前安全培训，施工现场必须佩戴好安全防护用品，高空作业人员系好安全带，所采用的升降设备（作业人员站立的台车等）应设有扶手或安全栏杆。

(4)注意注浆设备的使用、保养，非机电修理人员不得随意拆换设备，注意用电安全，经常检查杜绝漏电。

(5)作业场地及运输车辆及时清扫、冲洗，保证场地及车辆清洁,按照规定给每个施工人员配备劳动保护用品、防尘口罩。 六、处理过程保证措施 6.1质量保证措施

(1)砂浆液配合比必须经试验调配并经审批后方可使用，砂浆配比所用原材料质量检验结果应符合设计规范要求。

(2)在注浆过程中要不断检查注浆机、管口接头，防止注浆压力过大管口脱开，影响注浆效果。

(3)注浆顺序应遵循“从低到高、从下往上”的施工顺序。

(4)注浆过程中现场测定浆液的流动度、比重及凝结时间，应满足配合比设计要求。

(5)按现场施工实际情况认真填写注浆记录，对照注浆记录情况分析、改进注浆施工作业。

(6)注浆完成经自检质量合格后，请第三方无损检测单位进行检测，保证注浆质量达标。 6.2 安全保证措施

(1)施工现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。

(2)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。 (3)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。

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(4)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。

(5)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。

(6)在注浆施工中，应严格按照注浆机操作规程进行注浆，谨防注浆管脱扣、涨爆等伤人，操作人员必须戴防护面具，防止浆液飞溅伤人，特别是对眼睛等宜损伤部位必须重点防护。严禁注浆管口对准作业人员，避免高压浆液对人体伤害，作业过程中还应防止注浆管爆管对施工人员造成伤害。

(7)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、一箱、一闸、一保。

(8)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。

(9)严格机械作业规程，持证上岗，严禁无证人员操作。 6.3 环境保护措施

提高管理、技术、作业人员环境保护意识，认真学习环境保护知识，共同做好环境保护工作。在注浆过程中防止水泥浆污染周边环境，及时清理浆液污染物。

中铁港航局三公司仁赤18标项目部 2013.6.13

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