隧道质量缺陷处理作业指导书

1、隧道质量缺陷整治作业指导书1、编制目的及适用范围1.1 编制依据1）新建黔江至张家界至常德铁路站前工程QZCZQ-5标段施工图；2）黔张常施隧参210防排水及耐久性参考图；3）现行铁路隧道工程设计、施工规范、验收评定标准、国家有关法律、法规及有关规定；4）国家、行业、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例。5）铁路隧道设计规范（TB10003-2005）；6）铁路隧道防排水施工技术指南（TZ204331-2009）；7）地下工程防水技术规程（GB50108-2008）8）高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10753-2010）9）地下工程渗漏治理技术规程（JCJ/T2

2、12-2010）10）铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定(铁运函2004174号)11）铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009）1.2编制目的 消除因隧道工程衬砌质量雷达检测中发现的缺陷，杜绝隧道出现空洞、脱空及二衬厚度不足等质量安全隐患。尽量避免后续施工过程中发生类似质量缺陷。 1.3适用范围适用于黔张常铁路5标隧道工程。1.4整治原则1.本着“节约投资，保证结构受力安全”的原则，尽量少降低结构使用性能，尽量避免衬砌大拆大换。保证隧道实体质量满足隧道结构性、功能性的要求。2.由于质量缺陷检测、评判技术的局限性，因此，对缺陷处应在整治实施过程中进一步核实衬砌缺陷的范围，评价其

3、安全性，据此对整治措施进行细化、调整。整治实施后，再一次检测验证其整治效果。3.缺陷整治以保证结构安全为根本，整治可能改变原有防排水体系，降低结构的防水性能，整治后结构防水不应低于地下工程防水技术规程中二级防水的要求（每100平方不超过两处湿渍）。整治过程中，应对局部凿除部位破损的防水板进行修补，对衬砌内缘及接触面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料。4.处理措施中可能仅直接适用于单一类型的缺陷整治，若同一部位同时存在多种缺陷时，应视具体情况进行综合整治处理。5.整治措施是以目前衬砌混凝土强度满足施工图为前提，若混凝土强度不足，应结合混凝土强度和围岩状况进行结构检算。6.对二衬背后不得有空洞、脱空，二

4、衬局部欠厚不小于设计厚度10cm，且不小于30cm。2、指导性处理措施2.1脱空脱空整治主要采取钻孔注浆填充空洞，以发挥衬砌、初支及围岩整体结构能力，改善和维护衬砌今后工作环境，保证隧道安全及达到顺利验收移交。要求整治前进一步核实隐患类型和范围，如适当钻孔取芯验证等，然后根据隐患缺陷类型按以下原则选择处理措施：（一）二衬与初支脱空根据检测资料，对脱空区域钻孔（42钻孔）注水泥砂浆或细石混凝土填充二衬背后空洞，钻孔间距10.*1.0m交错布置，钻孔深度达到基岩面，浆液配合比采用0.8:1，并通过现场试验进行调整，注浆压力控制在0.30.8MPa。详见“二衬与初支脱空”示意图。二衬与初支脱空整治示

5、意图注浆孔封孔大样图说明：1.上图为衬砌与初支间存在脱空整治措施典型断面示意图；2.本图为42钻孔用于衬砌背后填充注浆，以达到补强衬砌及改善衬砌工作环境的效果；3.本图尺寸钢筋及锚管直径以毫米计，其余以厘米计；4.本图中衬砌背后脱空区范围为示意，实际施工整治前应先检测定位，并在施工过程中对空洞范围进行核对、检验；5.注浆前先根据二衬厚度欠厚严重程度进行判定，进行完成欠厚整治，整治完成后再进行衬砌背后的注浆；6.本图中注浆孔的布置间距为1.0*1.0m，图中孔位布置仅为示意，实际施作中应根据实际的衬砌厚度缺陷范围和背后不密实、空洞的大小及范围对钻孔布置进行适当调整；7.注浆材料采用水泥砂浆或细石

6、混凝土，水泥砂浆配合比建议采用0.8:1，并通过现场试验进行调整，当地下水为浸蚀性环境时，所用材料应根据浸蚀环境类型采用浸蚀浆液材料；8.注浆压力:混凝土衬砌控制在0.3 MPa以内，钢筋混凝土衬砌控制在0.8以内MPa；9.注浆压力达到设计终压并稳定5分钟以上，吸浆量很少或不吸浆时即可结束该孔注浆；10.施工注意：A注浆时于孔口设置孔口管，注浆过程中，相邻注浆孔应设置孔口塞，以免跑浆；B施工前应先进行注水试验，并根据试验结果调整注浆参数；C衬砌背后注浆时隧道纵向应由下坡方向向上坡方向进行，横向应先注边墙孔、再注两侧孔、再注拱顶孔；D应对钻孔进行编号，钻孔及注浆过程中应对钻孔、注浆压力、注浆量

7、等进行详细记录，根据钻孔情况确定注浆钢管长度；E注浆过程中应严密观察衬砌状况，若发现衬砌有异常、变形、开裂或既有裂隙有加速发展趋势等，则应立即停止注浆，以确保衬砌安全；F施工过程中应做到随钻随注以免跑浆；G注浆完成后，应及时采用封堵措施，防止浆块掉落，影响行车安全；H保证钻孔、注浆作业平台的安全稳定性，设置醒目标识，避免施工车辆、机械等通过时撞到平台发生安全事故。11.根据记录分析判断注浆效果，必要时，待注浆达到设计强度后，钻检查孔进行注浆效果检查，注浆不密实或仍有空洞者应补钻孔注浆，以确保衬砌背后空洞充填密实；12.注浆结束后，先凿出10*10*8cm（长*宽*深）楔形孔（孔底长宽尺寸为15

8、*15cm），将孔清洗干净后采用膨胀水泥砂浆封堵注浆孔；（二）初支与基岩面间脱空根据检测资料对脱空区域采用钻孔注浆（42钻孔）填充初支背后空洞或不密实区，钻孔间距1.5*1.5米交错布置，钻孔深度穿入基岩面不小于1米，注浆材料：初支背后脱空，采用水泥砂浆；初支背后围岩不密实，采用纯水泥浆。浆液配合比建议采用0.8:1，并通过现场试验进行调整。初支与基岩面间脱空示意图注浆孔封孔大样图说明：1.上图适应于处理初支背后存在空洞及不密实区，图中衬砌型式为典型断面示意图；2.本图尺寸钢筋及锚管直径以毫米计，其余以厘米计；3.本图中注浆孔的布置间距为1.5*1.5m，图中孔位布置仅为示意，实际施作中应根据

9、实际的初支背后不密实、空洞的大小及范围沿隧道拱顶、拱腰、边墙布置注浆孔；4.注浆材料：初支背后脱空采用水泥砂浆或细石混凝土，初支背后不密实采用水泥浆，配合比建议采用0.8:1，并通过现场试验进行调整；5.注浆压力:混凝土衬砌控制在0.5 MPa以内，钢筋混凝土衬砌控制在1.2以内MPa；6.注浆压力达到设计终压并稳定5分钟以上，吸浆量很少或不吸浆时即可结束该孔注浆；7.注浆施工注意：A处理段落内若需采取锚杆等措施补强衬砌时，锚杆应尽量利用注浆孔布置，避免过多影响既有衬砌的完整性；B.注浆孔钻孔深度应超过既有衬砌并促入基岩面不小于1.0米，注浆时孔口管设置孔口管，注浆过程中。相邻注浆孔应设置孔口

10、塞，以免跑浆；C施工前应先进行注水试验，并根据试验结果调整注浆参数；D衬砌背后注浆时隧道纵向应由下坡方向向上坡方向进行，横向应先注边墙孔、再注两侧孔、再注拱顶孔；E应对钻孔进行编号，钻孔及注浆过程中应对钻孔、注浆压力、注浆量等进行详细记录，根据钻孔情况确定注浆钢管长度；F施工过程中应做到随钻随注以免跑浆；G保证钻孔、注浆作业平台的安全稳定性，设置醒目标识，避免施工车辆、机械等通过时撞到平台发生安全事故。8.根据记录分析判断注浆效果，必要时，待注浆达到设计强度后，钻检查孔进行注浆效果检查，注浆不密实或仍有空洞者应补钻孔注浆，以确保初支背后空洞充填密实；9.注浆结束后，先凿出10*10*8cm（长

11、*宽*深）楔形孔（孔底长宽尺寸为15*15cm），将孔清洗干净后采用膨胀水泥砂浆封堵注浆孔；2.2二衬欠厚结合铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定，本着“节约投资，保证结构受力安全”的原则，在保证结构一定安全度的前提下，尽量减少降低结构的使用性能，尽量避免衬砌大拆大换。根据欠厚的程度进行判定其处理方法，结构缺陷轻微的可采用表面涂刷防碳化涂层，结构缺陷较严重的采用衬砌内缘表面贴双层碳纤维面进行补强，结构缺陷严重的可采用凿槽嵌W钢带并设锚杆等处理措施，上以处理措施均需根据检测结果，经建设指挥部、设计确认后实施。结构缺陷极严重的，即二衬厚度欠厚长度连续超过2m，欠厚大于设计厚度10cm，且二衬厚度小

12、于30cm。分两种情况进行处理，一是欠厚处背后有空洞采取注浆加固；二是初支欠挖，应拆除重建，采取分段跳槽施作。2.2.1欠厚处背后空洞注浆加固由于在拱顶泵送混凝土时压力不够、混凝土流动性差，引起拱腰处二衬背后脱空，致使二衬厚度不足（拱顶脱腔处二衬厚度不足采用施工图拱顶压浆，在此不再叙述），采取二衬钻孔，不打穿防水板，进行注浆补强。二衬欠厚处脱空处理示意图处理步骤：1.根据检测结果，对应其二衬欠厚处背后是否同时存在二衬背后脱空，并验证其范围；2.先采用手电钻钻孔，根据检测报告厚度严格控制钻孔深度，以打穿二衬不破坏防水板为准；3.用不尖锐杆件从钻孔内通过检查防水板背后的脱空情况；4.根据确认的二衬

13、厚度及背后脱空情况，采用42的钻，设置注浆孔；5.注浆孔的布置间距为1.0*1.0m，实际施作中应根据实际的衬砌厚度缺陷范围和背后不密实、空洞的大小及范围对钻孔布置进行适当调整；6.注浆材料采用水泥砂浆，水泥砂浆配合比建议采用0.8:1，并通过现场试验进行调整；7.注浆压力控制在0.3MPa以内；8.注浆压力达到设计终压并稳定5分钟以上，吸浆量很少或不吸浆时即可结束该孔注浆；9.施工注意：A注浆时于孔口设置孔口管，注浆过程中，相邻注浆孔应设置孔口塞，以免跑浆；B衬砌背后注浆时隧道纵向应由下坡方向向上坡方向进行，横向应先注底部孔、再注两侧孔、再注拱顶孔；C应对钻孔进行编号，钻孔及注浆过程中应对钻

14、孔、注浆压力、注浆量等进行详细记录，根据钻孔情况确定注浆钢管长度；D注浆过程中应严密观察衬砌状况，若发现衬砌有异常、变形、开裂或既有裂隙有加速发展趋势等，则应立即停止注浆，以确保衬砌安全；E注浆完成后，应及时采用封堵措施，防止浆块掉落，影响行车安全；F保证钻孔、注浆作业平台的安全稳定性，设置醒目标识，避免施工车辆、机械等通过时撞到平台发生安全事故。10.根据记录分析判断注浆效果，必要时，待注浆达到设计强度后，钻检查孔进行注浆效果检查，注浆不密实或仍有空洞者应补钻孔注浆，以确保衬砌背后空洞充填密实；2.2.22初支欠挖拆除重建处理措施：二衬混凝土混凝土工程的爆破拆除：由于其特殊结构和特殊环境条件

15、，结合以往的施工经验，拟采用浅孔掏槽，密眼爆破，人工机械凿除相结合的方案进行混凝土的拆除。具体措施依据“多打孔少装药”、“分组分批、毫秒微差起爆”的原则，严禁单点大药量，整体性起爆。布孔采用平面梅花布孔，并且在拆除与不拆除的边缘地带(拱墙二衬距不拆除20cm，据仰拱填充顶面50cm)以间隔10cm的距离，密布一排减震孔，防止对不拆除部分造成不利影响。具体炮眼布置见下示意图。隧道二砌的一般厚度为50cm，最小抵抗线W 按拆除厚度取值W50cm，行距a=50cm，列距b=50cm，孔径=5cm,孔深45cm（根据二衬混凝土厚度调整），炸药单耗q=0.5kg/m3单点装药量Qqabw=0.5*0.5

16、*0.5*0.5=0.0625Kg=62.5g/孔爆破网路：采用非电毫秒雷管引爆，先起爆掏槽眼，根据雷管段位以环向每排眼为一个段位，逐段起爆。为减小对围岩及已支护段的震动，采用微震爆破，一个段位装药量不超过4Kg。采用分组分批起爆。炮眼正面布置示意图炮眼剖面布置示意图钻眼及装药安排专人盯控，严格按照设计进行。而后根据爆破效果、爆破是否留有较大根部，在爆破拆除中不断调整，确定最佳爆破参数。与不拆除部分的残留部分采用人工配合风镐或破碎锤凿除。拆除注意保留仰拱与二衬连接处的钢筋。1.不同情况下混凝土拆除的注意事项：（1）钢筋混凝土二衬及仰拱在装药时适当加大单孔装药量，每爆破一段就用液压钳剪除一段的钢

17、筋，严禁采用氧割及氧炔焰割除，以免点燃防水材料引发火灾。(2）素混凝土二衬及仰拱：爆破后及清理拱部的混凝土块，为避免震动过大，采用分段爆破。(3）单独拆除二衬：在小边墙上方纵向密布一排减震眼，避免对仰拱的造成破坏，且在小边墙上方至少预留50cm的混凝土不爆破，采用机械或人工凿除。有钢筋段注意在切割钢筋时留够足够的钢筋搭接长度；二衬拆除后防水板、土工布、盲管等按设计重新施作。注意拆除时对上环止水带的保护。连续返工段二衬按下图示意进行：连续返工拱墙二衬段示意图2.钢架及格栅嵌补：拆除二衬后，在间距超标地段现场核定位置，用人工进行刻槽，按设计间距补设钢架及格栅，并保证钢架横向联结及系统锚杆符合设计要

18、求。在拆除时，采用人工结合风镐、挖掘机及破碎头拆除，防止破坏中埋式和背贴式止水带。3.混凝土的浇筑(1）施工缝处的防排水施工缝处的防排水主要以排水为主，环纵向向施工缝设置环纵向排水盲管，但主要排水口距离施工缝至少30cm。新老混凝土处加强凿毛，且设置膨胀止水条。(2）二衬防水板拆除二衬的防水板需要重新安装，且严格按照设计与规范与原防水板连接。(3）注意事项有钢筋的二衬，严格按照规范及设计要求搭接二衬与矮边墙的钢筋，其余按照常规混凝土浇筑。但如果是连续返工二衬，必须待本板二衬强度达到设计要求且龄期大于28天后，方可按方案要求进行临近二衬混凝土拆除。混凝土的浇注，拱墙二衬的浇注注意拱顶压浆孔及检查、排气孔的设置。仰拱浇注时，特别注意小边墙处与拱墙二衬连接处的密实。以上是对脱空与二衬极其严重欠厚的指导性处理措施。隧道检测中可能还存在其他质量缺陷：二衬钢筋数量及布置不符合要求、二衬砼强度不够、二衬砼不密实、二衬型钢及格栅数