隧道衬砌背后回填注浆方案

目录1编制依据12编制目的13适用范围14作业准备15检测出的问题与原因分析15.1问题15.2原因分析26处理措施36.1衬砌背后空洞处理 36.2初期支护背后空洞处理86.3预防与保证措施97安全及环保107.1安全要求 107.2环保要求10隧道初支和二衬质量问题整改方案1编制依据1.1隧道施工质量验收标准、隧道施工技术指南、安全技术规范；1.2经审核合格的施工设计图纸、赣龙隧屡2编制目的正确指导员工进行衬砌背后空洞注浆和初支背后空洞处理工程施工作 业，保证工程质量，提高生产效率，并预防初支与衬砌背后空洞的产生。3适用范围适应于隧道衬砌背后注浆和初支背后空洞处理工程施工。4作业准备在处理施工前，组织技术人员认真分析问题原因，学习实施性施工组 织设计，施工工艺，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工 安全保证措施，对作业人员进行技术交底。5检测出的问题与原因分析5.1问题龙华山隧道进口 DK37+810DK38+311段二次衬砌背后有16处脱空。 观音山隧道出口 DK35+902DK36+207段二次衬砌背后有13处脱空。龙华山隧道进口初期支护DK38+740左边墙长60m*宽40m*高23m 一处 空洞。龙华山隧道进口右拱腰DK38+264DK38+267衬砌厚度设计为40cm, 平均厚度为35cm。DK35+759左边墙初期支护取芯强度设计为C30，实际为31.9Mpa, 27.5Mpa, 30.8Mpa；观音山隧道出口 DK35+772.5左边墙初期支护取芯强度 设计为 C30,实际为 31.0Mpa, 31.6Mpa, 27.9Mpa。5.2原因分析5.2.1衬砌背后空洞原因分析隧道二衬背后脱空主要集中在拱顶和侧壁拱腰等部位。从二衬背后脱 空部位分析，总结得出大致有以下几个原因：1）光面爆破效果不好，造成隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角；初期 支护，喷射混凝土没有把凹凸面补平，平整度达不到规范要求；防水板安 装未预留足够的松散系数；二衬混凝土被防水板挡住未与初期支护表面密 贴，导致二衬背后出现脱空现象。2）人为原因：现场技术管理人员对现场衬砌实际需要的混凝土数量 不清，提供混凝土用量的不真实数据，造成搅拌站停止搅拌，实际衬砌在 未注满的情况下停止，造成二衬脱空。在拱顶混凝土施工出现堵管，现场 人员在未仔细分析的情况下即认为已经泵满，停止混凝土泵送造成二衬厚 度不足，出现脱空现象。3）技术原因：砼施工配合比水灰比偏大、混合料坍落度大、砼振捣 不密实，砼自重下沉；砼收缩徐变，造成留有空隙。用输送泵送砼时，拱 顶面的砼在输送过程中把部分空气密闲在狭小的空间内无法排出，未有效 的振捣，造成留有空隙。5.2.2初期支护背后空洞原因分析1）施工工艺不精由于混凝土的收缩特性，使喷射混凝土与岩面不能密贴，产生空隙，形成空洞。2）超挖严重喷射混凝土厚度过大，在重力作用下混凝土整体下沉，形 成空洞。3）下台阶爆破的结果，作业环境能见度较差，作业人员看不到空洞。爆破使围岩破碎，特别是拱脚部位的岩体，开挖下台阶时，上部拱脚 在爆破振动下和重力的作用下，产生向下的位移甚至掉块。掉块后产生 的空洞，显而易见可以补喷混凝土，但是由于下滑产生的空洞不易发现， 再加上作业环境能见度低，就成为质量和安全的隐患。5.2.3衬砌厚度不足原因分析1）III级围岩开挖爆破时炮眼间距个别过大，造成光面爆破效果差， 局部欠挖，开挖放样时个别欠挖部位未量测到。2）断面扫描间距510 一个断面，局部13m范围欠挖未扫描到。3）衬砌台车就位时量取衬砌厚度时该欠挖处部位较隐避，不在台车端 头与窗口范围内，未量取到造成混凝土施工完毕后检测出欠挖。5.2.4初支强度不足原因分析1）喷射混凝土的石子过大，喷射时回弹量较大，混凝土内石子减少。2）水泥存储不规范，雨季连续下雨使水泥受潮，活性降低。3）养护时间不够。6处理措施6.1衬砌背后空洞处理6.1.1施工程序与灌浆顺序1）施工程序：准备材料及器具、疏通管道、检查压浆孔、合格后制作精品文档水泥浆、压浆、堵孔封管、检查灌浆情况。灌浆顺序：回填灌浆施工自较低的一端开始，向较高一端推进，即沿 线路上坡方向进行，注浆过程中要时刻观察注浆压力和流量的变化。2）衬砌背后压浆工艺流程见如下衬砌背后压浆工艺流程图。衬砌背后压浆工艺流程图合堵孔封管不合格埋设压浆管检测灌浆情况6.1.2施工准备6.1.2.1灌浆孔布置衬砌施工时，在拱顶预埋注浆管，预埋注浆管采用能与注浆机出浆口 匹配的20镀锌钢管，钢管伸入混凝土端紧靠防水板，用密度纸包住端口， 防止砼堵塞注浆管。每810米埋设一个注浆管，注浆管埋设于隧道拱顶。 隧道拱部纵向埋设20聚乙烯管，在防水板铺设完后，将聚乙烯管固定在 防水板拱顶内侧，与两侧的注浆管相连。边墙和拱腰的空洞根据检测出的 部位进行钻孔埋设，横向间距2m/孔，交错布置，排气孔设置在拱腰注浆 孔上30cm50cm，倾角向下倾斜3（见下图）。灌浆孔预埋管接口处留有丝扣，便于灌浆管相接，注浆管口突出衬砌内缘35cm。6.1.2.2注浆施工前准备工作（1）材料及机械设备：PO 42.5普通硅酸盐水泥、压浆机、制浆机、 电焊机。（2）浆液配比（水泥：水外加剂二1：0.33:0.01）,每m，浆液（水泥： 水:外加剂=1500kg： 500kg:15kg）,拌浆时严格按照配合比搅拌。（3）回填灌浆前检查孔口管接缝处，对可能漏浆的部位及时作密封和 加固处理，对预埋注浆管要全部清通，以保证灌浆时排气畅通。6.1.2.3灌浆施工要求（1）注浆管用直径20mm镀锌钢管制成，外漏端应有连接管路的装置。 注浆管应在衬砌浇筑时预埋或采用钻孔埋设法，钻孔时按照设计衬砌厚度 设置限深装置，钻眼到达实际衬砌厚度处停止钻孔，检测衬砌背后是否脱 空和防水板是否破损。如钻孔深度达到实测厚度仍未钻透时，应边钻边测 量且要做好记录。（2）注浆顺序沿线路上坡方向进行，注浆过程中要时刻观察注浆压力 和流量的变化。6.1.3灌浆施工注浆压力和注浆量控制。正常灌浆情况下压力控制在0.2 MPa以内， 用压力控制浆量。灌浆结束标准。达到下列标准之一者可视为该孔灌浆结束：1）在设计灌浆压力下，注入量不大于5 L/min，延续灌注15 min后 可结束注浆；2）漏浆严重，采取间歇性、低压、浓浆灌浆，经反复多次（3次以上） 仍不能恢复注浆的，宜采取加入速凝剂的特殊方法结束灌浆；3）注浆时，附近待注孔的拱顶孔渗浆，经反复停、注，仍然漏浆的结 束注浆。灌浆孔和检查孔施工检查结束后，使用M10水泥砂浆将管孔封填密实。6.1.4几种特殊情况处理1）规定压力下不进浆采用0. 51. 0MPa压力冲压，调整浆液配比，对浆液进行稀释，压 灌510 min，使局部堵塞部分冲压畅通，以达到浆液灌注到孔周围， 并充实脱空处。用正常灌浆压力与配比灌到不吸浆为止可停灌封孔。2）吸浆量较大灌浆过程中如果吸浆量较大，则采用更浓的水灰比与间歇灌浆方式综 合进行，其浆液配比为2： 1，间歇灌浆一般停灌待凝23 h后再灌。3）串浆灌注前面孔时，注意观察后面孔，如有冒浆现象，用木塞临时封堵，待灌至规定压力，持续灌注5 min后即可封孔并移孔灌注下一孔。灌浆过程中发生串浆。如果串浆孔具备条件可采用同时进行灌注，一 泵一孔。否则必须将串浆孔堵塞，待灌浆孔灌浆结束后，对串浆孔再进行 通孔、冲洗，而后继续灌浆。4）冒浆，漏浆根据具体情况采用封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆或掺加 速凝剂等方法进行处理。5）灌浆工作因故中断按下述原则进行处理：及早恢复灌浆，否则立即冲洗孔，而后恢复灌 浆，若无法冲洗或冲洗无效，则用凿子将该孔弄通，而后恢复灌浆；恢复 灌浆时，采用1： 1水泥浆进行灌注，如果注入率与中断前相近，继续灌注； 恢复灌浆后，如果注入率与中断前相比减少很多，且在较短时间停止吸浆， 则必须采取增加压力和减小浓度的方法补救注浆；吸浆量大、灌浆难以结 束地段，采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆或掺加速凝剂方法处理。6.1.5施工组织1）劳动力组织方式：采用架子队组织模式。2）施工人员必须结合项目部确定的施工方案、机械、人员组合、工期 要求进行合理配置。每个作业工地人员配备表负责人1人技术主管1人专职安全员1人工班长1人技术、质检及试验人员34人机械工、普工1015人其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式 职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。3）设备机具配置为实现隧道安全、快速施工的目的，应结合隧道施工工期要求，进行 施工机具及劳动力的合理配置。序号机械名称单位数量备注1HS-3注浆机台320.8m3浆液搅拌机台36.1.6注浆结果检查使用雷达检测手段对已检查出空洞的部位进行复查，根据检查结果决 定是否继续补注浆液。6.2初期支护背后空洞处理初期支护背后空洞经检测出后，在距离部位使用红油漆进行标注，并 在该处使用风镐将初支表面混凝土凿除，露出空洞部位，将喷射混凝土管 口插入空洞内进行喷射，喷射时分层沿空洞周边环绕喷射，将空洞范围喷 射密实，如下图所示，直至与周边初支喷射平整为止。6.3预防与保证措施6.3.1二衬空洞预防措施1）加强光面爆破管理，控制周边眼间距与装药量，铺设防水板时根据 超挖情况控制防水板伸缩度。2）对混凝土输送泵进行维修，保证泵送压力，作业人员加强振捣。3）台车就位加固严格检查，各丝杆支撑全部加固完毕方可浇筑混凝土。4）严格控制原材料质量和混凝土搅拌时间，混凝土浇筑完毕后及时养 护，或采取补偿性混凝土施工。6.3.2初期支护空洞预防措施1）掌子面进行初期支护施工时，钢筋网片尽量密贴围岩；采用逐层 多次喷射的方式防止一次喷射。2）控制超挖，加强光面爆破管理，调整混凝土的配合比和混凝土的初 凝时间。3）加强作业区的照明与通风，让作业人员能及时发现上部拱脚的空洞 及时补喷。6.3.3二次衬砌厚度保证措施1）加强光面爆破管理，严格控制周边炮眼间距，III级围岩控制在35 40cm，保证光爆效果。2）在下一排跑放样时复测上循环的断面，有欠挖处及时标记出进行补 炮，不遗留到后面复测断面时再处理。3）加密断面扫描的纵向与环向间距。4）衬砌台车就位后对衬砌端头与台车窗口附近使用钢尺加密量测，量 取厚度不够的地方及时补炮处理，不留隐患。5）经常进行衬砌无损检测，对检测出的问题进行原因分析，处理，完 善施工工艺，保证衬砌厚度符合设计要求。6.3.4初期支护强度保证措施1）隧道衬砌所用水泥均应有出厂合格证，且新鲜无结块，进场后还应 进行抽样试验，经试验合格方可使用；杜绝使用过期水泥。2）砂、石子粒径、级配、含泥量等应符合要求，严格控制混凝土配合 比，保证计量准确，混凝土应按技术要求拌制，保证搅拌时间和拌匀。3）喷射混凝土终凝后撒水养护时间应不小于7天。7安全及环保7.1安全要求7.1.1施工时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服， 雨靴，橡胶手套。7.1.2注浆操作手必须控制好注浆压力，严格执行注浆结束标准。7.1.3电线包皮应完好，开关应装在固定开关箱内。7.1.4注浆结束后，应清洗注浆机及管路，避免堵管炸裂伤人。7.2环保要求回填注浆施工中，容易造成对环境的污染。为保护自然环境，加大在 环境保护方面的投入，真正将各项环保措施落实到位。生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。为杜绝隧道质量隐患，今后我们要严格控制施工质量合理安排施工 程序，改善施工环境，注重施工工艺，严防初支衬砌背后空洞现象的发 生。