隧道常见质量通病及防治措施

1、.广东省连州（湘粤界）至怀集段第 1 标合同段（ K0+000 K3+700 ）隧道常见质量通病及防治方案中铁十二局集团有限公司,.广东省连州（湘粤界）至怀集段第1 标项目部二 0 一一年五月,.广东省连州（湘粤界）至怀集段第 1 标合同段（ K0+000 K3+700 ）隧道常见质量通病及防治方案编制：复核：审核：,.中铁十二局集团有限公司广东省连州（湘粤界）至怀集段第1 标项目部二 0 一一年五月,.,.目录第一章工程概况 .11.工程概况12.技术标准13.自然条件14.设计概况2第二章隧道常见质量通病及防治措施31.光爆效果不佳，超欠挖严重32.钢拱架安装侵入衬砌界线43.喷射混凝土质

2、量差54.仰拱基底处理不好，出现变形，溶岩地段基底溶洞隐患65.二次衬砌表观效果差66.隧道拱背回填不实127.隧道墙施工缝接触面处混凝土不密实128.隧道渗漏水129.预埋件、预留洞室1310.隧道水沟、电缆槽不平直14,.第一章工程概况1. 工程概况二广高速公路粤境连州三水至怀集怀城段起自湘粤两省交界的南风坳，接在建的二广高速公路湘境永州至南山段，经三水瑶族乡、两岸镇、连州市区、三江镇（连南县城）、吉田镇（连山县城）、福堂镇、中洲镇，终于广东省肇庆市怀城镇，接在建的二广高速公路怀集至三水段。第 1 标段起于湘粤两省交界的南风坳，终于三水瑶族乡的沙坪村，长3.700公里(右线计)。本合同段内

3、九嶷山隧道位于广东省连州市三水瑶族乡牛洞村与湖南省蓝山县所城镇半山村交界处。 线路所经之处地貌以丘陵山地为主，地表起伏较大； 隧道进出口处覆盖较薄，为第四系全新统坡残积层， 基岩为燕山晚期花岗岩（ 52）；洞身基岩出露较好，节理发育，岩体破碎。九嶷山隧道全长 6400.1m，本标段为广东境内部分， 起终点里程为 YK0+000YK3+815（ZK0+000ZK3+817），长 2815m。隧道布置形式采用标准间距分离式、小净距分离两种形式， 出口段由于受地形限制， 265m范围左右测设线间距为2011m，采用小净距形式。2. 技术标准本项目主线采用双向四车道高速公路标准，设计速度100km/h

4、、路基宽度26m。3. 自然条件1）地形地貌项目区地处南岭山脉南缘， 山峦起伏较大， 山系多近东西向展布。 地势上总体由北往南大致呈北高南低的趋势， 海拔高程在 1001100m之间，相对高程较大。地貌总体上为构造剥蚀中低山地貌单元。路线 YK0+000（ZK0+000）（起点） YK2+790（ZK2+800）段属于构造剥蚀中,.低山地貌。该地貌单元多为隧道通过区，最高海拔高度1002m（九嶷山）。区内地形陡峭，坡陡谷深，剥蚀严重，植被发育，花岗岩风化的第四系残坡积物厚度变化大，在牛洞及杉木垦的山间河谷中有第四系的河流冲积物。路线 YK2+790（ ZK2+800）YK4+500（ZK4+5

5、20）段属于构造剥蚀低山及河流侵蚀“ V”型谷地貌。该地貌单元内河流弯曲，河谷深切，坡陡谷深，河谷断面呈“ V”字型，除在局部山间小盆地河床有洪冲积物沉积外，余均为燕山期花岗岩，河流两侧的坡谷坡度在2560°之间，地表花岗岩风化的残坡积层厚度不一，跟坡度有一定反相关的关系。2）气侯本项目属中纬度亚热带季风性湿润气候； 夏季盛行东南风，冬季盛行西北风；全年日照时间长，雨水充沛，有“三月低温阴雨、六月江河爆满、十月寒风”的气候特征。多年平均气温 19.4 ，最高气温 39.8 ；每年雨季集中在 3 9 月，占全年降雨的 85%左右，多年平均降雨量 1628.5 1785.4mm，年蒸发量

6、 1419mm；风向具明显的季节变化，风速平均 1.2 2m/s，较大风力相当于 7 级风力。3）水系项目区主要河流有：东陂河及其支流。4）地震根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录 A，本地区抗震设防烈度为 VI 度，设计基本地震加速度为0.05g 。4. 设计概况1）设计围岩情况隧区地层主要由第四系松散堆积物和下伏基岩组成。第四系松散堆积物主要为亚粘土，在沟谷中有冲洪积沙、 乱砾石层， 亚粘土主要为坡积、残积成因，上部有薄层腐植土，大部呈硬塑状，冲洪积层物质组成主要为卵砾石夹漂石，分布于沟谷边缘两侧或沟口，呈松散至稍密状。下伏基岩主要为花岗岩， 全风化层大部分呈土状， 大部呈

7、坚硬状； 强风化呈半岩半土状，岩质软，易水易软化泥化，裂隙极发育，完整性差；弱风化岩岩质较硬，裂隙较发育，完整性稍好；微风化岩岩质坚硬，裂隙稍发育或不发育，完整性好。根据沿线地下水的赋存、 埋藏条件及水动力特征， 地下水可分为第四系孔隙,.潜水和基岩裂隙水两大类。2）设计支护情况本隧道布置形式分为小间距分离式和标准间距分离式两种。复合式衬砌参数一般根据围岩级别，工程地质水文条件，地形及埋置深度，结构跨度及施工方法等来确定。复合式衬砌按照新奥法原理进行设计和施工， 以锚杆、喷混凝土或钢筋网喷混凝土、钢拱架为初期支护， 模筑混凝土或钢筋模筑混凝土为二次支护， 共同组成永久性承载结构。初期支护：对于

8、、级围岩由工字钢架（或格栅钢架） 、径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成， 对于、 级围岩则由径向锚杆、 钢筋网及喷射混凝土组成。二次衬砌：一般情况下为素混凝土，浅埋软弱围岩段采用钢筋混凝土。辅助施工：洞口段设 40m长 108 大管棚，、级围岩地段一般设有超前小导管、超前锚杆。第二章隧道常见质量通病及防治措施我项目部承建的第1 标合同段主要工程项目为九嶷山特长隧道，地质条件复杂多变。为提高工程质量，减少质量通病的发生，本着“源头把关、工艺控制、持之以恒、常抓不懈”的原则，做到提前谋划，及时纠正。特编制如下方面的质量通病预防措施：1. 光爆效果不佳，超欠挖严重11 原因分析1) 爆破设计参数不合理

9、。2) 爆破设计未根据围岩情况进行调整。3) 爆破作业过程中未按照设计炮眼布置、钻孔深度、装药量等进行施工。4) 地质条件限制，排除危岩造成超挖或自然垮塌造成超挖。1.2 治理方法1) 及时调整围岩光面爆破设计参数， 并向操作者作好技术交底， 坚持每循环精确放样，准确标定开挖轮廓线，施工员、技术人员从炮眼位置、倾角、炮眼深,.度、装药到起爆各个环节全过程监控。2) 准确布置炮眼位置， 严格控制装药量， 并根据围岩变化情况，及时修正爆破参数。3) 加强技术培训， 使施工技术人员和操作人员了解爆破施工的设计参数， 强化管理，规范操作，用水平尺定位钻杆钻进角度。4) 合理设计爆破参数， 根据围岩情况

10、适时调整，严格控制循环进尺， 在围岩差的地段采用超前锚杆等辅助施工手段来预加固围岩，避免超欠挖的产生。2. 钢拱架安装2.1 原因分析1) 钢拱架加工尺寸不准确。2) 钢拱架安装不准确，间距偏差大。3) 钢拱架扭曲变形严重。4) 围岩开挖超、欠挖严重。5）钢拱架连接松动、刚度不够。22 治理方法1) 采用隧道激光断面仪测量断面净空，及时处理超欠挖。2）不同规格的首榀钢架加工完成后，应放在模具上试拼，周边拼装允许偏差为± 30mm，平面翘曲应小于20mm，保证钢架架立的垂直度。当各部尺寸满足设计要求时，方可批量生产。3) 安装钢架时测量精确定位， 钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基

11、础上。安装前应将底脚处的虚渣及其它杂物彻底清除干净； 脚底超挖、拱脚标高不足时，应用混凝土垫块或木楔填充；拱脚高度应低于上半断面底线 15 20cm，当拱脚处围岩承载力不够时， 应向围岩方向加设钢垫板、 垫梁或浇注强度不低于C20混凝土以加大拱脚接触面积。4) 钢架在初喷砼后安装，应尽可能与围岩或初喷面密贴，有间隙时应采用混凝土垫块楔紧，严禁采用片石回填。5）钢架应严格按设计架设，间距必须符合设计要求，拱架安装位置采用红油漆进行标注，并编写号码。6）钢架立起后，根据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固定来控制钢拱架的间距，并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠。,.7) 钢架安装后尽快焊

12、接连接筋、规范施做系统锚杆和锁脚锚杆（管）、喷混凝土形成整体受力体系。 钢架施工是关键工序， 钢架直接影响初期支护中的围岩受力状况，尤其在钢架应力集中的地方，如两节钢架连接处螺栓的连接情况。在钢架安装过程中防止两拱脚标高不一致和前倾后仰现象的出现， 倾斜角度不得超过 2o，并在下一榀钢架中找平。8）加强锁脚锚杆的角度、位置控制，严格按照设计图施工，并与拱脚焊接牢固。3. 注浆锚杆3.1 原因分析1）锚杆长度不符合设计和规范要求。2）锚杆间距不均匀。3）锚杆数量不够。4）注浆量不足，注浆不饱满。3.2 治理方法1）在锚杆施做之前对锚杆的长度逐一检查，挑检出不符合要求的锚杆，清除出场。2）锚杆严格

13、按照设计位置进行钻孔，偏差范围必须在规范范围内。3）锚杆施做后要仔细检查锚杆数量是否与设计一致。4）开启注浆机器，按照设计的注浆压力进行压力注浆，当排气孔出浆后封闭。4. 喷射混凝土质量差4.1 原因分析1）喷射砼料搅拌不均匀。2）米石粒径超标，原材料质量差。3）喷射风压不合理。4）喷射角度、厚度不合理。5）围岩裂隙水发育。6）混凝土配合比设计不准。,.7）围岩面浮尘粉尘太厚。4.2 治理方法1) 喷射前用高压水枪把岩面虚土、浮尘、粉尘清洗干净，不得让欠挖。埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的厚度， 以确保最小厚度满足设计要求。2) 喷射过程中自下而上，分层喷射，每层厚度为58 cm

14、为宜，最厚每层不超过 15 cm，如喷射过程中发现混凝土凝固较慢滑落现象，应即使调整速凝剂的掺量和坍落度以达到最佳效果。3)在施工下台阶时应将上台阶接茬处用工具凿出510cm 新茬并用水湿润，以保证混凝土新旧的粘结。 在喷射混凝土过程中不应超喷或欠喷，对于欠喷的要及时补喷，超喷的用工具清除侵入二衬的部分，以保证二衬的厚度。4）严格把控原材料质量，不合格质量的原材料坚决不准使用。根据现场实际情况合理调整施工配合比，使混凝土符合设计及规范要求。5）合理调整混合料的搅拌时间，使混合料拌合均匀。5. 仰拱出现变形4.1 原因分析1）仰拱砼施工之前基底未清理干净2）仰拱砼施工后未及时对空洞进行注浆处理3

15、）仰拱砼离析、集料成堆、漏浆严重、砼强度不均匀。4.2 预防措施1) 仰拱封闭前，进行严格检验，确保基底无虚碴和积水后。2) 仰拱混凝土施工完毕后， 采用地质雷达对其进行检测， 发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填。3）承载力不够的地段要进行地基加固处理。4）砼入模之前，检查砼的和易性，发现离析等现象立即废弃该罐砼。加强模板检查，对模板缝不符合要求的重新安装模板，严防模板缝漏浆。6. 二次衬砌表观效果差混凝土工程在施工过程中， 经常发生一些质量通病， 其在很大程度上影响了,.结构物的稳定、 安全和外观质量； 如何最大限度的消除其施工质量通病，保证工程结构稳定和安全，是砼施工过程中必须认真考虑的

16、一个重要问题。隧道二次衬砌砼施工质量通病主要表现在以下几个方面：蜂窝；麻面；孔洞；露筋（对有配筋的砼衬砌才存在） ；夹层；裂纹；表面不平顺；强度不够，均质性差等。这些质量通病， 不仅严重影响了整个隧道工程的总体施工质量，也严重影响了整个隧道衬砌的外观。5.1 蜂窝蜂窝通常表现为混凝土结构局部出现酥松，砂浆少石子多，石子之间形成空隙，类似蜂窝状的窟窿。产生的原因1) 混凝土配合比不当或砂子、 石子、水泥材料加水量计量不准， 造成砂浆少、石子多。2) 混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实。3) 下料不当或下料过高，造成混凝土离析。4) 混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间

17、不够。5) 衬砌模板缝隙未堵严，水泥浆过度流失。6) 使用的石子粒径过大或坍落度过小。7) 模板孔隙未堵好或模板支设不牢固， 振捣砼时模板移位， 造成严重漏浆，形成蜂窝。预防措施1) 严格控制配合比，保证材料计量准确。2) 砼要拌合均匀，搅拌时间不得少于规定的时间。3) 砼自由倾落高度要少于 2m，超过上述高度时，采取串筒、溜槽等措施下料。4) 砼的振捣分层捣固，振捣间距要适当，必须掌握好每一插振的振捣时间。振捣器至模板的距离，不应大于振捣器有效作用半径的1/2 。5) 模板孔隙用薄海绵条堵塞密实，防止浆液外流。 模板支撑牢固，防止松动漏浆。5.2 麻面原因分析1) 模板表面粗糙或清理不干净，

18、拆模时砼表面粘损，出现麻面。,.2) 钢模板脱模剂不均匀或局部漏刷，砼被粘损，形成麻面。3) 模板接缝拼装不严密，浇注时漏浆，砼表面沿板缝位置出现麻面。4) 砼振捣不密实， 其气泡未排除， 一部分气泡停留在模板表面形成麻点。或由于没有配合人工插边，使水泥浆流不到靠近模板的地方。预防措施1) 模板表面要清理干净。2) 钢模板脱模剂涂刷均匀，不得漏刷。3) 砼浇注要分层、均匀，振捣要密实，不漏振不过振，配合人工插边。5.3 空洞原因分析1) 在钢筋密集处或预埋件处，砼灌注不畅通，不能充满模板间隙；2) 未按顺序振捣砼，产生漏振；3) 砼离析，砂浆分离，石子成堆，或严重跑浆；4) 砼工程的施工组织不

19、好，未按施工顺序和施工工艺认真操作；5) 砼中有硬块和杂物掺入，或木块等大件料具掉入砼中；6) 不按规定下料， 吊斗直接将砼卸入模板内，一次下料过多，下部因振捣器振动作用半径达不到，形成松散状态。预防措施1) 在钢筋密集处，可采用细石砼灌注， 使砼充满模板间隙， 并认真振捣密实。机械振捣有困难时，可采用人工捣固配合。2) 预留孔洞处在两侧同时下料。下部往往灌注不满， 振捣不实，采取在侧面开口灌注的措施，振捣密实后再封好模板，然后往上灌注。3) 采用正确的振捣方法，严防漏振。4) 插入式振捣器采用垂直振捣方法， 即振捣棒与砼表面垂直或斜向振捣， 即振捣棒与砼表面成一定角度，约 40°

20、45°。5) 振捣器插点均匀排列， 可采用行列式或交错式顺序移动，不混用， 以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径 (R) 的 1.5 倍。振捣器操作时快插慢拔。6) 控制好下料。要保证砼灌注时不产生离析，砼自由倾落高度不超过 2m，大于 2m时要用溜槽、串筒等下料。7) 防止砂、石中混有粘土块或冰块等杂物； 基础承台等采用土模施工时，要注意防止土块掉入砼中；发现砼中有杂物，及时清除干净。,.8) 加强施工技术管理和质量检查工作。对砼孔洞的处理， 要经有关单位共同研究， 制定补强方案，经批准后方可处理5.4 露筋钢筋砼结构内的主筋、副筋或箍筋等露在砼表面。原因分析1) 砼灌注振捣

21、时，钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放，钢筋紧贴模板；2) 钢筋砼结构断面较小， 钢筋过密， 如遇大石子卡在钢筋上， 砼水泥浆不能充满钢筋周围；3) 因配合比不当砼产生离析，浇捣部位缺浆或模板严重漏浆；4) 砼振捣时，振捣棒撞击钢筋，使钢筋移位；5) 砼保护层振捣不密实，或拆模过早等，拆模时砼缺棱掉角。预防措施1) 灌注砼前，检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。2) 为保证砼保护层的厚度，要注意固定好垫块。3) 钢筋较密集时， 选配适当的石子。 石子最大颗粒尺寸不得超过结构截面最小尺寸的 1/4 ，同时不得大于钢筋净距的 3/4 。结构截面较小，钢筋较密时，可用细石砼灌注。4) 为防止钢筋移位， 严

22、禁振捣棒撞击钢筋。 在钢筋密集处，可采用带刀片的振捣棒进行振捣。 保护层砼要振捣密实。 灌注砼前用清水将木模板充分湿润， 并认真堵好缝隙。5) 砼自由顺落高度超过 2m时，要用串筒或溜槽等进行下料。6) 拆模时间要根据试块试验结果确定，防止过早拆模。7) 操作时不得踩踏钢筋，如钢筋有踩弯或脱扣者，及时调直，补扣绑好。5.5 缺棱掉角现象原因分析1) 挡头木模板在灌注砼前未湿润或湿润不够， 灌注后砼养护不好， 棱角处砼的水分被模板大量吸收，致使砼水化不好，强度降低；2) 常温施工时，过早拆除承重模板；3) 拆模时受外力作用或重物撞击，或保护不好，棱角被碰掉；预防措施,.1）挡头木模板在灌注砼前充

23、分湿润，砼灌注后认真浇水养护。2）拆除钢筋砼结构承重模板时，砼具有足够的强度，表面及棱角才不会受到损坏。拆模时不能用力过猛过急， 注意保护棱角， 吊运时，严禁模板撞击棱角。加强成品保护， 对于处在人多、 运料等通道处的砼阳角， 拆模后要用槽钢等将阳角保护好，以免碰损。3）冬季砼灌注完毕，做好覆盖保温工作，加强测温，及时采取措施，防止受冻。5.6 错台二衬混凝土会出现新旧混凝土衔接不平顺，漏浆，模板间或窗口错台等现象，应进行处理和预防。原因分析1) 衬砌台车与既有混凝土面搭接过长或过短；2) 过曲线段；3) 衬砌模板变形或平装不符合施工要求；4) 台车刚度不足，施工过程中产生变形。预防措施1)

24、二次衬砌施工是在围岩稳定后施工。2）台车定位台车定位过程中分为初步定位和精确校正定位， 在施工前应进行初期支护断面扫描，初期支护断面不得侵入二次衬砌混凝土， 在施工前，对初期支护进行断面扫描，按 13 米扫描一个端面，最大不应超过 5 米。对于侵入二次衬砌的初期支护断面应进行处理。 处理后进行台车推进初步定位， 定位后进行台车断面扫描，以偏离设计轮廓线 10 厘米为测定点， 按每模台车控制进口和出口两个断面，每个断面不少于 7 个点，按照扫描台车断面和设计断面及初支断面进行比较， 然后进行精确定位校核，直到符合规范要求，要考虑台车施工中移位和下沉为 12cm。要求每模必须验收， 精确校合合格后

25、， 进入下道工序，要求台车模板轮廓线偏离设计线不超过 1cm，台车中心线偏离隧道中线不超过 1cm。3) 衬砌前先检查模板台车平整度、光洁度、弧度、刚度是否符合要求。测量指导台车精确就位。浇筑混凝土过程中，可用千斤顶顶撑台车墙脚的四个端头，以防模板台车变形移位。 模板台车采用 10mm钢板做模板。严格按要求进行拼装，,.拼装完毕后进行检验、打磨。5.7 空洞原因分析1) 防水板挂设过紧，没有预留松弛系数，在浇筑混凝土过程中防水板紧绷，导致拱顶出现空洞。2) 混凝土塌落度大，封顶后自然下落。3）未泵满混凝土或泵送压力不足预防措施1) 根据设计尺寸预留一定的松弛系数铺设防水板。2) 根据现场施工情

26、况，对不同部位的混凝土采用不同的塌落度。3) 拱顶预现埋设 42 钢管或 PVC管，待二次衬砌完成后对拱顶背后进行注浆处理。7. 二衬裂缝衬砌强度不能完全承受外部压力，衬砌表面局部会出现裂纹， 其发展也很不规则，通常纵横向均存在，在明洞及浅埋段极易出现。有时，由于衬砌受混凝土自身材料、养护等一些因素的影响，隧道中部衬砌表面局部也会出现裂纹。原因分析1) 受隧道围岩压力的影响；2) 水泥、砂子、石子、外加剂的存在质量问题；3) 衬砌混凝土拆模后未进行撒水养护或养护时间不够；4) 衬砌混凝土自身强度达不到设计要求。预防措施1) 在隧道围岩较差、 应力大地段的衬砌， 对设计的衬砌进行认真复核，检验其

27、强度是否满足应力的衬砌强度需要， 看是否有必要对设计的衬砌厚度或强度进行必要的加强；做好地表的防水、排水工作。2）施工时严格按设计要求对混凝土用料水泥、砂子、石子、外加剂等原材料进行控制， 确保原材料的质量； 并对配合比进行认真的设计，以保证隧道衬砌混凝土的强度。3）严格控制好混凝土的拆模时间，严防拆模时间过早，衬砌混凝土强度不够产生裂纹；此外，拆模后应加强衬砌混凝土的养护，保证足够的养护时间。,.8. 隧道拱背回填不实6.1 原因分析工序安排不合理， 拱圈混凝土灌注后没有及时回填；没有按规范标准进行回填。6.2 治理方法1) 在出现超挖坍塌时， 严格按规范和评定标准要求办理， 超挖部分必须用

28、与拱圈同等级混凝土填筑。其余部分。2) 回填完后，必须经质检员检查合格后，方可进行下道工序。9. 隧道墙施工缝接触面处混凝土不密实7.1 原因分析1）挡头板没有按设计加工成整块模板，缝隙大，支撑不牢.2）捣固不密实，漏浆，跑模变形施工缝不顺直。7.2 预防措施1) 按设计断面预制端头模板，立模要牢固并充分湿润模板。2) 加强捣固，边角处一定要振捣密实。3) 木工现场值班，发现跑模，立即纠正。10. 隧道渗漏水8.1 原因分析1) 防水层破坏。2）混凝土施工缝、沉降缝未处理好。3）混凝土振捣不密实、达不到设计防渗等级。8.2 预防措施1) 按设计要求施工防排水设施， 原材料必须达到有关技术标准， 且几何尺寸稳定。2) 洞身施工防水层前先进行支护表面修整处理， 防止防水层被戳破。 防水板挂设预留一定的松驰度。 对防水