隧道结构混凝土修补施工方案

隧道结构混凝土修补施工方案第一章编制依据与适用范围1.1编制依据（1）《公路隧道养护技术规范》JTGH122015（2）《混凝土结构加固设计规范》GB503672013（3）《公路隧道施工技术规范》JTG/T36602020（4）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500682018（5）《危险化学品安全管理条例》国务院令第591号（6）××省交通运输厅《隧道病害处治指南》（2022版）（7）××高速运营公司《土建结构养护维修管理办法》Q/××GF2023（8）2023年10月第三方检测报告（编号：JT2023SD026）1.2适用范围本方案适用于××高速××隧道（桩号K22+315～K22+485）二衬钢筋混凝土结构因冻融、碳化、氯离子侵蚀及施工缺陷产生的表层剥落、露筋、裂缝、蜂窝、孔洞等病害的修补。设计使用年限≥15年，抗震设防烈度Ⅷ度，环境作用等级为D4（冻融+氯盐）。第二章病害调查与分级2.1调查工具（1）HiltiPS200钢筋扫描仪（精度±1mm）（2）Elcometer456涂层测厚仪（3）DJIM300RTK无人机+禅思L1激光雷达（4）FLIRT840红外热像仪（30mK灵敏度）（5）Corelok真空取芯机（φ100mm）2.2病害分级标准A级：保护层＜15mm，钢筋锈蚀面积≥20%，裂缝宽度≥0.3mm，深度≥30mm；B级：保护层15–25mm，钢筋锈蚀面积5%–20%，裂缝宽度0.2–0.3mm，深度15–30mm；C级：保护层≥25mm，钢筋轻微锈蚀＜5%，裂缝宽度＜0.2mm，深度＜15mm。2.3现场标记采用红–黄–绿三色自喷漆环向编号，每5m一道断面，拱顶0°，左右拱腰45°，边墙90°，仰拱180°。编号规则：隧道名–里程–部位–等级，如“××K22+32045°B”。第三章材料与设备3.1修补材料（1）界面剂：SikaTopArmatec110EpoCem，剪切粘结强度≥2.5MPa（28d）；（2）Handan速凝型聚合物水泥砂浆，抗压强度≥55MPa（24h），抗折≥8MPa；（3）环氧灌浆液：Sikadur52，粘度≤0.3Pa·s，可灌裂缝0.1mm；（4）阻锈剂：MigratingCorrosionInhibitor（MCI2020），迁移深度≥80mm；（5）碳纤维布：T700SC12k，单位面积质量300g/m²，抗拉≥3500MPa；（6）硅烷浸渍：异辛基三乙氧基硅烷，活性物≥98%，吸水率降低≥80%。3.2设备清单（1）PutzmeisterS5EV砂浆喷射机（输出量0.5–5m³/h，遥控距离100m）；（2）HiltiTE3000AVR电镐（1750W，冲击能60J）；（3）KärcherHD13/184Cage高压清洗机（180bar，流量1300L/h）；（4）DeWaltD25960K路面切割机（φ350mm，切割深度125mm）；（5）防爆型LED照明灯（ExdIICT6，24V，光通量6000lm）；（6）便携式VOC检测仪（TigerXT，分辨率1ppb）。第四章交通组织与安全管理4.1交通组织（1）封闭上行方向K22+300～K22+500，利用对向隧道双向通行；（2）封闭段布设LED可变情报板3块，限速30km/h，间隔500m；（3）防撞桶（C级）120个，水马（1.5m高）80个，夜间增设太阳能爆闪灯6组；（4）配备专职交通协管员4人，24h轮班，对讲机频道CH15。4.2安全管理（1）建立“03090”安全响应机制：0min现场警戒，30min技术确认，90min内完成交通改道；（2）所有人员进场前完成“三级教育”并考试，满分100分，80分合格；（3）动火作业执行“双证”制度：特种作业证+动火许可证，现场配35kg推车式干粉灭火器2台，接火盆1套；（4）有限空间作业执行“先检测、再通风、后作业”九字诀，O₂≥19.5%，CO≤24ppm，H₂S≤6ppm，方可进入；（5）设置应急逃生通道：每200m一处φ800mm逃生滑梯，配备20m自救绳、防烟面罩（A2P3）。第五章修补工艺5.1工艺流程图病害标记→基层凿除→锈蚀钢筋处理→界面处理→分层修补→养护→表面防护→质量验收。5.2基层凿除（1）采用TE3000AVR电镐沿病害边缘凿出20mm×20mm倒角，防止修补边缘应力集中；（2）凿除深度以露出坚实混凝土为准，至少超越锈蚀钢筋10mm；（3）使用无尘切割机沿周界切深5mm，减少微裂缝扩展；（4）废渣装入0.2mm厚PE密封袋，每袋≤25kg，集中运至K22+800弃渣场，严禁堆放在行车道。5.3锈蚀钢筋处理（1）钢筋除锈等级St3（ISO85011），采用HiltiSBW15023钢丝刷，转速2300rpm；（2）锈蚀率＞15%的钢筋，加设φ12mmHRB400短钢筋搭接，搭接长度≥180mm，采用HiltiHITRE500V3植筋胶，拉拔试验≥15MPa；（3）涂刷MCI2020阻锈剂2道，用量0.15kg/m²，间隔6h。5.4界面处理（1）高压水枪冲洗压力≥120bar，清洁度达到Sa2.5；（2）基层饱和面干（SSD）状态，表面无明水；（3）喷涂SikaTopArmatec110EpoCem，用量1.5kg/m²，用硬毛刷“十字交叉”法，确保粗糙度≥1mm。5.5分层修补（1）当修补厚度＞40mm时，分两层施工，每层≤30mm，间隔≥3h；（2）速凝砂浆水灰比0.13，先干拌3min，再湿拌2min，坍落度控制在50mm±5mm；（3）采用“湿对湿”喷射工艺，喷嘴距基面600mm，角度90°±5°，风压0.4MPa，回弹率≤5%；（4）表面收光采用“三抹三压”：初凝前木抹提浆，终凝前钢抹压光，二次收光在2h内完成；（5）修补面与旧混凝土错台≤2mm，用2m靠尺检查，每10m²抽检1处。5.6裂缝灌浆（1）缝宽≥0.2mm采用“表面封闭+低压注浆”，灌浆压力0.2–0.3MPa，自下而上逐孔注浆；（2）注浆嘴间距250mm，采用φ8mm尼龙嘴，用Sikadur31CF快速环氧封缝；（3）灌浆顺序：先贯通后填充，以邻孔出浆为停止标准，稳压5min；（4）灌浆结束后48h，采用Corelok取芯验证，灌浆饱满度≥90%。5.7碳纤维布加固（仅A级）（1）混凝土棱角打磨半径R≥20mm，表面平整度≤1mm/m；（2）涂刷Sikadur330环氧底胶，用量0.4kg/m²，指触干燥时间4h；（3）布幅宽度300mm，环向搭接≥150mm，纵向搭接≥200mm，用“鱼鳞”搭接；（4）采用脱泡辊“十字”碾压，确保无空鼓，空鼓率≤5%，每处空鼓≤100mm²；（5）面胶用量0.3kg/m²，总厚度1.2mm±0.1mm。5.8养护（1）修补完成后立即覆盖0.2mm厚白色养生膜，搭接宽度≥100mm；（2）采用自动喷雾系统，每30min喷雾30s，保持相对湿度≥90%，养护7d；（3）冬季施工（日最低温＜5℃）采用电暖风机+保温被，测温点每10m一处，温度控制在10–20℃；（4）养护期间禁止车辆通行，设置反光警示牌“混凝土养护，禁止震动”。第六章质量检验与验收6.1主控项目（1）粘结强度：每100m²取3点，采用拉脱仪（PosiTestATA），平均值≥2.5MPa，最小值≥2.0MPa；（2）抗压强度：每50m³取1组（3块）150mm立方体试件，28d强度≥设计值1.15倍；（3）保护层厚度：每20m测1断面，每断面测5点，允许偏差+8mm/–3mm；（4）裂缝宽度：采用40倍读数显微镜，修补后裂缝宽度≤0.1mm。6.2一般项目（1）外观：无孔洞、蜂窝、麻面，颜色均匀，用2m靠尺检查平整度≤3mm；（2）回弹检测：采用SchmidtN型回弹仪，碳化修正后强度≥30MPa；（3）红外复检：养护14d后，采用FLIRT840拍摄，温度异常区≤0.5℃。6.3不合格处置（1）粘结强度不合格：凿除重补，范围扩大至原边缘外200mm；（2）空鼓率超标：采用φ10mm钻头注浆，注浆量控制在0.05kg/孔；（3）48h内完成返工，返工后重新走验收流程，记录纳入《质量追溯台账》。第七章进度计划7.1工期目标总工期30日历天，其中封闭交通时段≤20d。7.2关键节点D1：第1–2d，病害调查、标记、交通组织；D3–D5：基层凿除、钢筋除锈；D6–D15：分层修补、裂缝灌浆；D16–D20：碳纤维加固、表面防护；D21–D25：养护、质量验收；D26–D30：撤场、交通恢复、竣工资料移交。7.3劳动力曲线高峰期投入人员32人：凿工8人、喷射6人、钢筋4人、灌浆4人、碳纤维4人、机电2人、交通协管4人。采用“两班倒”12h制，夜间禁止高噪声作业。第八章环保与职业健康8.1粉尘控制（1）喷射机配备H13级HEPA除尘箱，过滤效率≥99.95%；（2）现场PM10在线监测，每15min上传云端，限值150μg/m³，超标即喷淋降尘；（3）作业人员佩戴3M6200半面罩+2097滤棉，每班更换1次。8.2噪声控制（1）电镐加装硅胶减振垫，噪声≤85dB(A)；（2）夜间禁止使用切割机，昼间使用时段07:00–19:00；（3）设置移动声屏障（2m高吸音棉），降噪≥8dB。8.3废水处理（1）清洗废水经三级沉淀池（1.5m×1.5m×1.2m）+PAC絮凝，pH6–9后回用；（2）含环氧灌浆液包装桶集中收集，交由××环保公司处理，转移联单保存5年。第九章应急预案9.1隧道火灾（1）发现火情→按下手动报警→启动泡沫灭火系统→封闭两端洞口→拨打119；（2）现场指挥长××（电话139××××8888）3min内到场；（3）逃生路线：作业面→K22+320逃生滑梯→右洞外侧排水沟→集合点（K22+700左广场）；（4）每季度演练1次，记录留存。9.2高空坠物（1）喷射作业平台采用φ48mm×3.5mm满堂盘扣架，立杆间距1.2m，设踢脚板200mm；（2）平台荷载≤2kN/m²，验收挂牌“绿牌”方可使用；（3）坠物伤害启动“黄金4min”急救：止血→固定→担架→120，现场配备AED1台。9.3突发涌水（1）当衬砌裂缝突然喷水＞5L/min，立即切断电源，撤离人员；（2）采用速凝聚氨酯堵水，5min内初凝，30min抗压≥20MPa；（3）同步布设YW2000水位计，监测水位变化，每10min上报监控分中心。第十章竣工资料与移交10.1资料清单（1）原材料合格证及复检报告（每批）；（2）拉拔、抗压、红外、取芯等检测报告；（3）施工日志、隐蔽工程验收影像（带水印GPS坐标）；（4）交通组织审批表、环保转移联单、应急演练记录；（5）竣工图CAD+PDF双版本，病害修补前后对比照片（4K分辨率）。10.2移交程序（1）项目部自检→监理预验收→业主正式验收→质监站备案；（2）缺陷责任期2年，期间每季度回访1次，发现问题48h内到场；（3）质保金10%，缺陷责任期满后28d内无息返还。第十一章成本测算11.1直接费人工：32人×30d×380元/人·d＝364800元材料：速凝砂浆45t×1850元/t＝83250元；环氧胶泥120kg×95元/kg＝11400元；碳纤维布90m²×320元/m²＝28800元；其他辅材≈20000元；小计143450元机械：喷射机租赁30d×1500元/d＝45000元；电镐8台×80元/台·d×20d＝12800元；小计57800元直接费合计：566050元11.2措施费交通组织、声屏障、沉淀池、养生膜等≈85000元11.3综合单价修补面积实测850m²，折合单价＝（566050+85000）/850＝766元/m²，低