新建铁路靖宇至松江河线工程下山头隧道专项施工方案（ 缺陷处理方案 ）中铁九局宇松工程二公司第二架子队2014年10月 1日目录一、工程概况 错误! 未定义书签二、编制依据 错误! 未定义书签三、基本情况及原因分析 错误! 未定义书签缺陷产生原因分析 错误 !未定义书签总体补强加固及拆除重做方案 错误 !未定义书签处理方法及加固原理 错误 !未定义书签四、施工工艺 错误! 未定义书签钢带补强加固工艺 错误 !未定义书签二衬拆除重新施工工艺 错误 !未定义书签二衬背后注浆加固工艺 错误 !未定义书签五、缺陷处理里程统计 错误! 未定义书签钢带加固里程统计表 错误 !未定义书签二衬拆除里程统计表 错误 !未定义书签二衬注浆加固里程统计表 错误 !未定义书签六、资源配置 错误! 未定义书签劳力配置 ： 错误 !未定义书签设备机具配置： 错误 !未定义书签材料配置 : 错误 !未定义书签七、质量保障措施 错误! 未定义书签质量管理 错误 !未定义书签质量保障 错误 !未定义书签八、安全保障措施 错误! 未定义书签安全管理 错误 !未定义书签安全保障 错误 !未定义书签下山头隧道缺陷处理专项施工方案一、工程概况下山头隧道进口里程为 DK53+770出口里程为DK61+730全长7960米。隧道DK53+77C至 DK61+60C段位于。的上坡坡段， DK61+600 至DK61+730段位于。坡度上坡坡段，平面入口位于直线上，出口位 于左偏、R=1200米的曲线上。隧道所经地区为低山地貌，其中 DK58+280- DK61+730为丘前缓坡，地势较平缓；其余为丘陵剥蚀 区，地势较为陡峻，V字型冲沟较发育，地形相对高差较大，相对 高差最大接近400m本隧道进口处自然坡度约32度，出口处自然坡 度约17度。最大埋深为米。2012年至2013年经北京铁科工程检测中心、中铁工程设计咨询 集团有限公司对本隧道进行了无损检测，前期隧道洞身主体结构施 工过程中，由于过程控制管理不严格，二衬主体结构产生质量缺 陷，缺陷类型主要为二衬背后脱空、局部地段衬砌厚度不足、二衬 混凝土实测强度达不到设计要求。依据设计院隧道缺陷整治方案，结合本隧道设计图纸、隧道 衬砌缺陷检测报告及施工现场情况等，进行本方案的编制。二、编制依据(1) 设计文件隧道缺陷整治方案；(2) 下山头隧道缺陷整治统计表；(3) 靖宇至松江河铁路隧道相关设计文件；(4) 铁路隧道施工相关技术标准；（5）铁道科学研究院提出的隧道衬砌厚度处理意见、隧道脱空 或不密实处理意见；（6）东北大学地铁与地下工程研究中心编制的宇松铁路隧道衬 砌补强验算报告；（7）2013年5月26日，沈阳铁路局东北东部铁路通道工程建 设指挥部组织的宇松线隧道缺陷整治方案专家论证意见；（8）国内隧道修复加固技术文献及施工经验。（9）下山头隧道设计文件、隧道通用设计文件（10）混凝土工程验收标准（11）铁路隧道施工质量验收标准 TB10417-2003三、基本情况及原因分析缺陷产生原因分析前期隧道洞身主体结构施工过程中，由于过程控制管理不严格， 二衬主体结构产生质量缺陷，缺陷类型主要为二衬背后脱空、局部地 段衬砌厚度不足、二衬混凝土实测强度达不到设计要求。 针对以上质 量缺陷经东北大学地铁与地下工程研究中心对现阶段隧道主体结构 受力状态进行检算，结果满足使用要求，但结构安全系数有所降低， 需要对个别地段进行补强处理。原因分析：（1）二次衬砌背后脱空、不密实。对二衬混凝土无损检测结果进行分析，缺陷部位多发生于拱顶及拱腰，主要与防水板悬挂及封 顶混凝土施工工艺有关。二衬封顶施工中由于混凝土重力作用，拱 顶混凝土会与防水板产生局部离空，其次防水板悬挂时未能与初支 密贴背后产生脱空。该类缺陷在国内隧道施工中比较常见。通常设 计时，在拱顶预留注浆孔以便后续注浆。(2) 强度、二衬厚度不足。主要原因有两点：第一没有按规范 要求进行施工，围岩欠挖没有及时处理，混凝土配合比不符合试验 要求，过程控制管理不严格；第二由于二衬混凝土振捣不密实或背 后有脱空，产生检测厚度不符合设计要求。后者原因产生厚度不足 可在二次注浆过程中进行弥补；(3) 二次衬砌内钢筋间距过大，主要原因为过程控制管理不 严。总体补强加固及拆除重做方案宇松线隧道缺陷整治方案专家论证意见：(1) 对H、皿级围岩二衬不足设计厚度 50瓶W、V级围岩二 衬不足设计厚度70%勺部位予以拆除；混凝土强度不足设计值 70%勺 部位予以拆除；设计有钢筋施工无钢筋的部位予以拆除；(2) 二衬厚度或混凝土强度达到设计值90%以上的部位可根据 计算结果酌情处理；(3) 除第1、2条以外的缺陷部位，综合考虑隧道衬砌厚度、混 凝土强度、缺陷部位长度等因素，并依据现场具体情况和计算结果增 设W型钢带加固措施进行补强；(4) 衬砌背后脱空部位进行注浆处理。根据以上意见，隧道缺陷整治分为拆除重做及补强加固两项。其 中补强加固主要采用三种方法：二衬背后注浆、粘贴碳纤维布及W形 钢带加固。处理方法及加固原理（1）二衬背后注浆。在隧道二衬脱空处钻眼埋设直径 42mn注浆 管，注浆管不可穿透防水板，对二衬背后脱空的部位采用水泥砂浆或 水泥浆进行注浆，通过控制注浆压力及压浆量达到脱空部位填充密实的效果；（2）W形钢带。一种新型支护材料，同平钢带相比 W型钢带抗 弯截面模量提高37倍，刚度提高70倍左右，抗拉强度提高12%- 15% 通过W型钢带把环向分散的多根锚钉连接起来，并挂网喷射纤维混 凝土，形成一个整体承载结构，相当于在衬砌外缘形成护拱。使用该 方法时应确定使用后该部位不会侵限。（ 曲冈带示意图见图1）加固处理措施划分：根据检测及验算结果，结合围岩类别、混凝图W型钢带 土强度、初支类型及缺陷长度综合考虑，对措施的采用原则进行了划 分。由于隧道为复合、连续受力结构，因此在措施的采用上不宜单单 考虑某点的缺陷，应按整体受力结构进行考虑，通过加固措施提高结 构安全系数。（如表1所示）表1缺陷加固处理措施表（除拆除以外其它部位）序号缺陷类别处理方案1背后脱空注浆2强度不足W型钢带3衬砌钢筋间距过大（或结合混凝土强度、地质 及初支钢架综合考虑）4二衬厚度不 足U、川级围岩欠厚度1015cm缺陷长度大于5mW型钢带、注浆W、V围岩欠厚度1017cm缺陷长度大于5m5二衬厚度不 足除以上其它缺陷部位注浆在隧道二衬背后注浆结束后，对隧道衬砌重新进行扫描及强度检测，通过检测来判定是否需要采用其他加固方法。补强加固根据其工艺特殊性，宜在隧道贯通之后在通风、干燥的环境下进行施工，以保证施作质量及耐久性。四、施工工艺钢带补强加固4.1.1施工准备（1）预先购置 W270钢带规格参数需满足表2：表2 技术参数型号BHW270-展宽/mm宽/mm平宽/mm高/mm孔径/mm截面积/mm22952701392525742重量 /(kg/m)惯性矩/mm4抗弯模量/mm3拉断力/kN363382292（2）购置R25N自进式中空注浆锚杆，锚杆必须试验合格，使用 前再进行现场生产性试验，掌握注浆工艺，确定浆液配比和注浆压力, 检验注浆密实度。（3）制作补强需要的台架，由于全断面钢带施工占很大比例， 需要台架提供作业平台。（4）测量人员根据缺陷处理统计表预先标记出需要钢带加固的 部位。（5）二衬渗漏水地段需先治水，再进行钢带补强加固。4.1.2补强参数表3 混凝结构W270钢带补强参数表线别设置部位围岩级别RN25N自进式中空锚杆W270钢带长度（m环向间距（m）纵向间距（m单线隧道缺陷部位向四周延 伸不小于n nIV v环向纵向4.1.3工艺流程图如图1图2钢带加固断面图图1钢带补强工艺流程图1、测量需加固段的断面，计算出增设钢带后是否侵入建筑限界, 若侵入建筑限界，则需人工凿槽安装钢带。2、利用铲车推补强台架到指定位置，预先把钢带紧贴衬砌面铺 挂，在孔位处利用小锤球，修正钢带垂直度，并在孔位处做出标记。如图24所示锚杆+钢带加固衬砌设计图图 3 锚杆、钢带布置图图4 锚杆布设平面示意图3、钢带采用W270钢带，钢带纵向间距，钢带通过锚杆外露端部 的垫板进行固定；锚杆采用 R25 N自进式中空注浆锚杆，布置间距：(环向)(纵向)。H 皿级围岩时，L二；W V级围岩时，L二。加固 范围为全断面加固；全断面加固段应向无缺陷衬砌段延伸不少于。4、锚杆施工：( 1)造孔前，先检查杆体中孔是否畅通，若有异物堵塞，及时清理；锚杆与钻机相连，开孔孔位偏差不大于 5cm孔深偏差不大于 5cm,钻孔角度偏差不大于3%( 2)洗孔清孔采用高压风一次进行吹洗。 为确保垫板与锚杆垂直、 对孔口 范围内局部二次衬砌混凝土凿除, 采用水泥砂浆抹平, 使垫板与二次 衬砌混凝土面紧密接触。(3) 封孔口，安装 W27(钢带、垫板、垫圈、螺母为保证注浆效果，锚杆孔口采用锚固剂封孔，同时安装W270钢带、垫板、垫圈、螺母,连接锚杆注浆机,做好注浆前的各项工作。( 4)注浆用中空锚杆体,首先采用水灰比为：11： 1 的水泥单液浆对围岩进行注浆加固,注浆达设计要求后,停止注浆；在水泥单液浆初凝 之前,打开排气孔,排出锚杆孔内的水泥浆液,采用锚杆注浆机,用 水灰比为： 1： 1 的水泥单液浆充填锚杆孔,水泥基采用普通硅酸盐 水泥(标号不低于),当浆液从排气孔流出时,完成注浆( 5)质量检验锚杆注浆完成 7d 后，采用声波物探仪测试锚杆孔水泥体的密实 性，密实性应大于 85%。图 5 锚杆施工工艺图4.1.4 注意事项（ 1）钢带必须采用镀锌钢带，热镀锌应符合 JT/T281 规定，镀 锌层平均厚度不应小于。 施工完成后， 对孔口部位的螺栓及锚杆头采 用环氧富锌防锈漆进行防锈处理，防锈漆含锌量不小于65%，防锈漆干膜厚度250um调色环氧磁漆为面漆，干膜厚度150um（ 2）施工前应实测隧道限界， 对不满足限界部位采取凿槽处理， 必须确保钢带不侵入隧道建筑限界。（ 3）钢带布置区域有渗漏水的，应先进行整治，确保钢带区域 不渗水。（4）浆液配比、注浆压力、注浆密实度等注浆参数对锚杆的锚 固力影响大，必须进行试验确定。（5）锚杆孔不得塌孔、流泥、积水等现象，且应保证孔道顺直。（ 6）安装前，认真检查锚杆体是否畅通，若有异物堵塞，及时 清理。锚杆体内外表面不允许有裂纹、折叠、轧折、离层、结疤和锈 斑等缺陷。（ 7）施工中应先进行选取一段缺陷地段进行试验，达到合格后 选取合理的施工参数， 一定要保证合理的水灰比， 确保注浆管路畅通 和锚杆注浆的饱满度。（ 8）注浆设备应采用锚杆专用注浆泵，不应采