隧道二衬厚度不足处等理方案.doc

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1、京沈客专辽宁段 XX-X 标段 XX 隧道衬砌 厚度不足处理专项方案 编制： 审核： 审批： 中国 XX 工程有限责任公司 京沈客专辽宁段 XX 标段项目经理部 二一五年十二月 目目 录录 一、工程概述一、工程概述- 1 - 1、编制依据- 1 - 2、施工情况- 1 - 3、水文地质- 1 - 二、缺陷段整体情况二、缺陷段整体情况- 2 - 三、处理范围及方案选定三、处理范围及方案选定- 4 - 四、施工方案及施工方法四、施工方案及施工方法- 5 - 1、施工方案- 5 - 2、 施工工艺及方法- 6 - 五、施工计划五、施工计划- 9 - 六、劳动力组织计划六、劳动力组织计划- 9 - 七

2、、主要施工机械计划七、主要施工机械计划- 10 - 八、质量与安全保证措施八、质量与安全保证措施- 10 - 1、质量保证措施- 10 - 2、安全保证措施- 11 - 九、预防措施与环境保护措施九、预防措施与环境保护措施- 12 - 1、二衬厚度不足预防措施- 12 - 2、环境保护措施- 12 - 附件：附件：- 12 - 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 0 - 一、工程概述一、工程概述 1、编制依据 （1）高速铁路路桥隧建筑物修理规则(试行)2011； （2）混凝土结构加固设计规则GB50367-2013 ； （3）高速铁路隧道工程施工质量验收标准T

3、B10753-2010； （4）施工图双线隧道防排水及辅助工程措施参考图、双线隧道复合式衬砌 参考图； （5）施工图三棱山隧道设计图； 2、施工情况 三棱山隧道进口里程为 DK493+415，出口里程为 DK502+303，总长为 8888m，最 大埋深 217.56m。隧道全部位于直线上，隧道内纵坡为“人”字坡， DK493+415DK496+950 段 3535m 为 4.8的上坡，DK496+950DK502+250 段 5300m 为 6的下坡，DK502+250DK502+303 段 53m 为 0的平坡。三棱山隧道设 置 1 处斜井，与正线相交于 DK498+000。三棱山隧道 2

4、014 年 5 月开工，截至 2015 年 11 月 25 日进口累计完成开挖支护 1133m，仰拱施工 1080m，二衬施工 1020m；斜井 北京方向累计完成开挖支护 1076m，仰拱施工 1013m，二衬施工 977m；斜井沈阳方向 累计完成开挖支护 590m，仰拱施工 540m，二衬施工 492m。本次检测衬砌里程段为： 进口 DK494+055DK494+330，斜井北京方向 DK497+227DK497 +755，斜井沈阳方 向 DK498+200DK498+360，出口段DK501+795DK501+605。 3、水文地质 三棱山隧道洞身范围多为侏罗系上统吐呼噜组凝灰岩夹凝灰质砂

5、页岩，检测段进 口围岩为凝灰岩，局部夹凝灰质砂页岩，弱风化，灰色，凝灰质结构，块状构造，岩 体较完整，大块状结构，为级；检测段斜井北京方向为凝灰岩，局部夹凝灰质砂页 岩，弱风化，灰色，凝灰质结构，块状构造，岩体较完整，大块状结构，为级； 检测段斜井沈阳方向为凝灰岩，强弱风化，浅棕色夹绿色，节理发育，岩体较破碎， 为级。无不良地质现象，自然条件较好。隧道基岩裂隙水分布广泛，以浅部为主， 含于基岩分化带、风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降雨量影响明显。 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 1 - 二、缺陷段整体情况二、缺陷段整体情况 1、第三方检测结果

6、2015 年 10 月 23 日至 30 日，兰州交通大学工程检测有限公司对三棱山隧道进口、 斜井二衬已完工段落，进口 DK494+055DK494+330，斜井北京方向 DK497+227DK497 +755，斜井沈阳方向 DK498+200DK498+360，出口 DK501+795DK501+605 进行质量检测，对拱墙采取 7 条测线、仰拱 4 条测线进行无 破损检测，检测结果如表 1 所示。 表 1 XX 隧道二衬缺陷统计 工点名 称 缺陷桩号 设计厚 度 （cm） 检测厚 度 （cm） 缺陷纵向 长度 （m） 缺陷环向 宽度 （m） 与施工缝 关系 备注 右拱腰 DK494+160

7、 DK494+162 40282.00.8大于 3m素混凝土 右拱顶 DK497+301 DK497+302 4028301.01.0小于 3m素混凝土 左拱腰 DK498+265 DK498+266 40291.01.0小于 3m素混凝土 三棱山 隧道 拱顶 DK501+772 DK501+774 453432 21.0小于 3m素混凝土 2、检测段水文地质情况 进口段（DK494+055DK494+330）围岩为凝灰岩，局部夹凝灰质砂页岩，弱风 化，灰色，凝灰质结构，块状构造，岩体较完整，大块状结构，为级。第四系孔隙 潜水、基岩裂隙水。段落正常涌水量 Q=200m3/d，最大涌水量 Q=3

8、50m3/d，地下水以 接受雨水和地表水渗入补给，季节性变幅明显。在施工过程中缺陷段落围岩无渗水及 裂隙水。 斜井北京方向段（DK497+227DK497+755）围岩为凝灰岩，局部夹凝灰质砂页 岩，弱风化，灰色，凝灰质结构，块状构造，岩体较完整，大块状结构，为级。 第四系孔隙潜水、基岩裂隙水。段落正常涌水量 Q=1300m3/d，最大涌水量 Q=5379m3/d，地下水以接受雨水和地表水渗入补给，季节性变幅明显。在施工过程中 缺陷段落围岩无渗水及裂隙水。 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 2 - 斜井沈阳方向段（DK498+200DK498+360）围岩为

9、凝灰岩，强弱风化，浅棕 色夹绿色，节理发育，岩体较破碎，为级。第四系孔隙潜水、基岩裂隙水。段落正 常涌水量 Q=488m3/d，最大涌水量 Q=1241m3/d，地下水以接受雨水和地表水渗入补给， 季节性变幅明显。在施工过程中缺陷段落围岩无渗水及裂隙水。 出口段（DK501+795DK501+605）原设计为凝灰岩，局部夹凝灰质砂页岩，强 弱风化，灰色，凝灰质结构，块状构造，节理发育较发育，岩体较破碎，块石碎石状 镶嵌结构。安山岩，暗褐色，岩体较破碎，碎石状压碎结构。第四系孔隙潜水、基岩 裂隙水，可能突水。段落正常涌水量 Q=450m3/d，最大涌水量 Q=982m3/d，地下水以接 受雨水和

10、地表水渗入补给，季节性变幅明显。在施工过程中缺陷段落围岩无渗水及裂 隙水。 3、超前地质预报情况 超前地质预报采用地震波探测和掌子面素描相结合的方法，对照现场开挖揭露的 地层围岩情况，其结果与原设计基本一致。（见附件 2） 4、设计衬砌类型参数及支护情况 本次检测段衬砌类别为:a 型复合式衬砌类型，二衬厚度设计为 40cm，二衬无钢 筋。a-1型复合式衬砌类型，二衬厚度设计为 45cm，二衬无钢筋。现场严格按照设计 进行施工。基本设计参数为见表 2。 表 2 复合式衬砌参数 初期支护二次衬砌 钢筋网系统锚杆 工点里程范围 复合式衬 砌类型 C25 喷 砼厚度 （cm） 施作部 位直径 （mm）

11、 网眼尺寸 （cmcm） 施作部 位长度 （m） 环、纵向间 距 （mm） 拱墙厚 度 （cm） 仰拱厚 度 （cm） 隧道进口 DK494+160 DK494+162 a 12 拱墙 6 2525 拱部 3.0 1.21.5 4050 斜井北京方向 DK497+301 DK497+302 a 12 拱墙 6 2525 拱部 3.0 1.21.5 4050 斜井沈阳方向 DK498+265 DK498+266 a 12 拱墙 6 2525 拱部 3.0 1.21.5 4050 隧道出口 (DK501+772D K501+774) a-1 拱墙 25 仰拱 10 拱墙 6 2020 拱墙 3.5

12、 1.21.2 4555 5、监控量测情况 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 3 - 本项目采用信息化测量数据实时上传，在监控量测作业、测点布置、量测频率、 量测断面布置、变形管理级别等严格按照监控量测规范及信息化要求执行。均符合规 范规程要求。（见附件 5） 6、衬砌施作强度情况 初期支护：本隧道全部采用湿喷工艺，湿喷机械手施作，拌合站采用信息化系统 控制，集中拌合，喷射混凝土质量有保证，强度均满足设计要求（见附件 3）。 二次衬砌：混凝土集中拌合，12m 整体式衬砌全液压台车，拖泵浇筑。4 处缺陷 均达到 28d 龄期后，现场回弹强度均满足设计及规范要求

13、（见附件 4）。 7、隧道第三方检测情况 全隧道均采用地质雷达无损检测，拱墙共设 7 条测线，其中拱顶 1 条，左右拱腰 各 1 条，拱顶与拱腰之间各 1 条，左右边墙各 1 条；仰拱共设 4 条测线。经检测初期 支护厚度、仰拱厚度均合格，缺陷部位初期支护及二次衬砌均无不密实及空洞现象。 三、处理范围及方案选定三、处理范围及方案选定 表 1 内缺陷部位初支断面满足设计要求，初期支护厚度满足设计要求，初期支护 也无不密实或脱空现象。根据隧道施工情况和检测结果分析造成二衬结构局部厚度不 足的原因为：在施工初期支护时，初支平整度不达标，多次进行补喷混凝土，补喷采 用湿喷机械手喷射混凝土，机械功率较大

14、，加之操作手技术水平有限，导致局部喷射 混凝土过厚。 目前我项目通过第三方雷达无损检测，确定检测线上下范围（宽度）、前后范围 （长度）二衬厚度不足区域（具体见缺陷统计表）。 通过对缺陷部位混凝土进行回弹（监理见证），强度均满足设计及规范要求，第 三方检测缺陷部位也无不密实或脱空情况，加之新奥法施工靠围岩自稳能力，且监控 量测及沉降观测显示围岩稳定性较好。 综上所述，我部拟采取对缺陷部位距离施工缝大于 3m 的素混凝土拱墙全环拆除处 理，纵向缺陷宽度两侧各增加 0.5m 范围内拆除，陷部位距离施工缝小于 3m 时，拆除 宽度至施工缝位置，采取环向切割与小型破碎锤相结合拆除混凝土，风镐处理侵限的

15、喷射混凝土，径向注浆、修补防水板和重新浇筑，达到保证二衬厚度满足设计要求的 目的。具体拆除里程见表 3 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 4 - 工点 名称 缺陷桩号衬砌里程纵向拆除里程 纵向拆 除长度 环向拆除 长度 备注 DK494+160 DK494+162 DK494+156 DK494+168 DK494+159.5 DK494+162.5 3m二衬全环 DK497+301 DK497+302 DK497+299 DK497+311 DK497+299 DK497+302.5 3.5m二衬全环 DK498+265 DK498+266 DK498+2

16、64 DK498+276 DK498+264 DK498+266.5 2.5m二衬全环 三棱 山 隧 道 DK501+772 DK501+774 DK501+771 DK501+783 DK501+771 DK501+774.5 3.5m二衬全环 四、施工方案及施工方法四、施工方案及施工方法 1、施工方案 根据兰州交通大学工程检测有限公司提供的隧道地质雷达检测结果，确定具体存 在二衬厚度不足范围，对缺陷范围采用以下处理的方法。 2、施工工艺及方法 （1） 施工工艺见施工工艺里程图 施工工艺里程图 施工准备 环向切割、拆除混凝土 防水板切割和欠挖处理 材料验收 径向注浆 防水板恢复 植筋、施工止

17、水 条 注入植筋胶 支模、刷界面剂 砼浇筑、回填注 浆 养护 验收 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 5 - （2）施工方法 施工准备 A、准备工作 制作支架平台或搭设脚手架平台，将各种风管和水管接好，保持各种管路畅通。 将空压机、混凝土切割机、风镐等机具准备好。切割前对现场施工人员进行详细的技 术交底，检查设备是否正常。 B 、技术准备 缺陷部位浇筑的混凝土比原设计 C30 衬砌混凝土提高 2 个标号，采用 C40，配比 如表 4 所示。 表表 4 混凝土配合比混凝土配合比 水泥 TZ粘度改性材料 矿渣粉砂碎石 5-10mm碎石 10-16mm 234kg

18、28kg212kg880kg546kg234kg 膨胀剂 UJOIN-AC减水剂水 317kg7.8kg177kg 植筋参数采用 使用 16 螺纹钢筋，间距 15cm*15cm，植筋深度不小于 30cm，植筋满足工程 结构加固材料应用安全性鉴定规范GB50728-2011 要求。 混凝土表面切割及混凝土凿毛处理 使用切割机对混凝土进行环向切割，切割深度至防水板表面 23cm。小型破碎锤 将混凝土凿除，人工对底部进行清凿钝化处理。 欠挖初支面处理、径向注浆加固及防水恢复 将欠挖部位防水板打开，用风镐将欠挖的初期支护凿除，并用水泥砂浆抹平。测 量复核厚度是否满足要求，确认合格后，进行径向注浆加固，

19、注浆管采用 42 无缝钢 管，长度 3m，孔底纵环向间距根据拆除宽度确定，不大于 1m，浆液采用 1:1 水泥浆， 最后对防水板进行修补，保证焊接质量，并检查确认。 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 6 - 植筋 植筋使用 16 螺纹钢筋，纵向间距 20cm，内外双排设置。采用改性环氧树脂胶， A 级胶。植筋深度不小于 30cm（大于 10d，0.3Ls），使用 20mm 钻头，钻完孔后采用 高压风进行清空。用钢刷对钢筋进行除锈处理，将 A 级植筋注入孔内，锤击钢筋打入 孔底，要求植筋胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。固化和保护，植入 钢筋后 24

20、 小时内不得扰动钢筋。 安装模板 在模板支立前对混凝土面刷水泥基界面剂处理。采用二衬台车浇筑。 浇筑 在混凝土浇筑前，在施工缝位置环向设置两道橡胶止水条进行防水，位置分别设 置在衬砌厚度的 1/3、2/3 处，用毛刷将水泥基界面剂涂刷混凝土面，涂完界面剂后快 速恢复加固好模板，进行混凝土浇筑。混凝土采用拌合机拌合，混凝土运输车水平运 输，采用大型湿喷机械手将混凝土注入模板内，直至自密实砼在排气孔流出为止。同 时做好试件 3 组，作为拆模强度控制及强度评定使用。同时拱部预留注浆孔，注浆孔 采用 42mm*3.5mm 热轧无缝钢管，混凝土达到设计强度后，回填 0.8:1 的水泥浆， 注浆压力 0.

21、1Mpa-0.2Mpa，注浆完毕后用速凝水泥封堵。 养护 采用喷水保湿养护 14 天。 检查验收： A、目测，是否有裂纹，特别是新旧混凝土结合面，有无渗水。有无较大错台。 B、敲击检查，是否有无空响。 C、现场回弹强度，试件强度检测，是否符合强度要求。 D、第三方进行复检，是否存在缺陷。 若出现以上任何一项问题，需提升缺陷等级进行重新处治。 五、施工计划五、施工计划 根据施工进度安排，隧道二衬缺陷处理施工计划如表 5。 表 5 隧道厚度不足处理工期计划安排 序号工序内容开始时间结束时间工期（d）备注 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 7 - 1 取芯、欠挖处

22、理和重新 浇筑 2016-1-202016-2-3040 六、劳动力组织计划六、劳动力组织计划 劳动力组织计划见表 6。 表 6 施工劳动力组织计划（每工点） 人员组织人数职责备注 现场施工负责人1负责作业面施工组织 技术负责人1负责提供施工方案及缺陷部位信息 质量安全负责人1负责检查和督导施工质量和安全 试验负责人1负责试验具体工作 取芯、浇筑工班负责人1负责施工作业面取芯、浇筑具体工作 工班组员8负责作业面主要施工工作和后期保洁工作 七、主要施工机械计划七、主要施工机械计划 主要施工机械设备配置见表 7。 表 7 缺陷处理机械设备配置 序号 设备名称规格型号 数量（台/套） 备注 1 空压

23、机 1 台（=12m3/h）3 2 取芯机HZ203 3 风镐G2103 4 手持混凝土切割机4100NH3 5 湿喷机械手Sika PM 500C3 6 手持电钻（电锤）GBH2-20DRE3 7 支架平台自制3 八、质量与安全保证措施八、质量与安全保证措施 1、质量保证措施 （1）组织措施 成立质量缺陷处理领导小组。成立以项目经理为第一责任人，各职能部门参加的 质量缺陷处理领导小组，日常管理办公室设在安全质量部，由安质部部长兼任，遵循 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 8 - 全面质量管理的基本观点和方法，开展全员、全过程的质量管理活动，建立施工质量 保

24、证体系，并在体系运行过程中不断完善。建立质量缺陷处理领导小组组织机构如图 2 所示。 图 2 质量缺陷处理领导小组组织机构 （2）确保施工质量措施 a 强化施工质量意识，健全规章制度，做好培训工作； b 严格现场材料质量管理，做好原材料复试取样、送样工作； c 现场的各测量仪器和计量设备按规定周期进行校验。认真做好现场的施工试验工 作，做好施工技术资料的收集、整理工作，资料编制要及时、准确、真实、齐全、并 与工程进展同步进行不得后补。 （3）浇筑质量控制 严格按照配比生产混凝土，严格控制各种原材的质量，确保材料合格。控制好浇 筑量，确保混凝土密实饱满。 组长：陈玉奎（项目经理） 副组长：李玉明

25、（总工） 副组长：汤春阳（常务副经理） 组员： 鄢立勋 （安质 部长） 组员： 李旭阳 （工程 部长） 组员： 姜艳 超 （架 子队 长） 组员： 王泽 林 （试 验室 主任） 组员： 尹立 辉 （物 资部 长） 组员： 王猛 （架 子队 长） 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 9 - 2、安全保证措施 （1）抓好安全教育，建立安全检查制度； （2）以建设安全标准工地为载体，强化施工现场作业控制，在施工现场要布设安 全警示牌、警告牌和宣传牌等。非施工人员不得进入施工现场，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； （3）加强现场用电管理

26、，生产、生活用电按照有关规定架设线路、建立变电站和 安装变压器级配电箱。临时用电符合供电安全运行规程，并定期检查和防护，电工、 电焊工等持证上岗，规范作业。不得带电作业； （4）定期检查机械设备的安全保护装置和安全指示装置，以确保以上两种装置的 齐全、灵敏、可靠。 （5）施工过程中坚持以“安全生产”为中心，实行全员安全管理，定职、定责，使 施工安全始终处于受控状态，确保施工安全。 （6）特别关注取芯和风镐处理期间，通行安全，设置专门的安全员，观察危险源 和指挥交通。 九、预防措施与环境保护措施九、预防措施与环境保护措施 1、二衬厚度不足预防措施 （1）认真做好隧道开挖前的测量放样工作，准确控制

27、隧道的平面坐标、高程及开 挖断面。加强对二衬模板台车的检验矫正和安装调试工作，每次二衬混凝土浇注之前 都要详细检验模板台车的表面平整度以及变形、变位情况并及时予以调整。 （2）严格控制超欠挖，争取最佳的光面爆破效果。根据不同地段围岩的性质，随 时调整光面爆破的各种设计参数，制定严密详细的钻爆计划，控制光面爆破施工工艺， 确保开挖断面与设计相吻合。 （3）注重喷射混凝土喷射平整度，对鼓包，整体多喷部位要及时处理掉。 （4）防水板挂设前应先对初期支护喷射混凝土进行检测，欠挖部位应先加以凿除， 对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。 2、环境保护措施 在注浆过程中防止水泥浆污染周围的环境，及时清理浆液污染物，作好临时排水 设施，对施工废物采取运输到指定地点进行集中处理，不污染草地及周边环境水源。 附件：附件： 京沈客运专线 TJ-1 标段隧道二衬厚度局部不足处理专项施工方案 - 10 - 附件 1、关于三棱山隧道近期检测问题说明 附件 2、超前地质预报 附件 3、初支混凝土强度报告 附件 4、回弹法评定衬砌混凝土强度检测记录 附件 5、监控量测数据