南线盾构区间管片修补方案与堵漏工程施工组织设计方案

. . . . 电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线盾构区间管片修补与堵漏施工方案审批：中铁隧道集团北环电缆隧道土建I标项目经理部二一五年三月二十日目 录一、编制说明31.1编制目的31.2 编制依据31.3 编制原则31.4编制围4二、工程概况42.1 工程围42.2区间设计概况52.3区间防水设计概况52.4工程地质情况52.5水文地质5三、隧道管片修补施工方法53.1管片设计要求63.2管片损坏的原因63.3管片修补方法6四、防水堵漏施工方法84.1管片环缝与纵缝渗漏处理84.2管片蹦块处渗漏水修补施工工艺84.3管片裂缝渗漏处理94.4螺栓孔与吊装孔渗漏修补施工工艺9五、人员、设备配置105.1、人员情况105.2、设备配置10六、安全质量保证措施106.1安全保障措施106.2质量保证措施11七、文明施工、环境保护与职业健康保证措施117.1文明施工、环境保护保证措施1111.2职业健康保证措施1115 / 16一、编制说明1.1编制目的在深刻领会初步设计与部分施工图意图，仔细研读地勘报告，全面熟悉现场环境的基础上，对工程实施进行总体筹划制定合理的施工方案，选择先进的施工方法，采取可靠的技术措施，建立完善的保证体系，配置足够的施工资源，确保“安全、质量、进度、投资和文明施工”五大控制目标的全面实现，以达到提高工程质量、确保工程进度、确保施工安全和降低工程造价的目的。1.2 编制依据1、市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标招标文件。2、市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标合同文件。3、市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线施工图纸。4、施工过程中可能涉与到的国家、省、市现行有关法规、标准、技术规、定额，以与环境保护、水土保持方面的政策和法规。5、工程项目经理部的组成、机械设备、各类技术人员配备与施工队伍施工能力的基本情况。6、我单位类似工程施工经验。1.3 编制原则1、遵循合同条款的要求，确保实现业主要求的质量、工期、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标。2、根据施工任务特点，充分发挥本公司的技术与施工专业优势，合理部署施工力量，做到依靠科技，精心组织，合理安排，突破难点。确保优质、安全、快速完成确保实现盾构始发掘进的顺利进行。3、施工方案可行、施工技术先进、施工组织科学，优质、安全、高效完成本工程。4、贯彻执行国家和市有关方面的方针政策、遵守法律法规、尊重当地的民风民俗。严格执行施工过程中涉与的相关规、规程和技术标准。5、重视工程围的工程地质、水文地质调查工作，建立补勘、预处理、信息化监测相结合的施工管理体系。6、方案编制做到施工总体部署和分项工程施工组织相结合、重点工程和一般工程相结合、特殊技术和普通技术相结合，总体上使施组具有重点突出、容全面、思路清晰、具有实施性的特点。1.4编制围市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线盾构区间管片修补、堵漏方案与相应的质量、环境、安全、文明施工等保证措施。二、工程概况2.1 工程围北环电缆隧道土建I标南线含一条主线，两条支线，主线全长3966.734m，起讫里程SK0+000SK3+966.734；中航支线长552.021m，起讫里程SZ1K0+000SZ1K0+552.021；福华支线长416.04米，起讫里程SZ2K0+000SZ2K0+416.04,设井位9座。线路起于笔架山公园力能加电站，向南下穿笋岗西路、中心公园、下穿地铁3号线、红荔路、振华路、中心公园、下穿地铁2号线，沿深南大道至彩田路，沿彩田路向北至华富三路（终点）。南线区间总平面图参见1-1。图1-1 南线区间总平面图2.2区间设计概况主线采用4880mm直径土压平衡盾构施工，管片外径4.6m，厚度300mm，环宽1.2m，共分为6块（1封顶块+2邻接块+3标准块）管片为通用环，错缝拼装，双面楔形量34mm。三元乙丙橡胶止水条防水，外涂防腐涂料。管片螺栓M24 5.6级每环22颗。本区间线路最小曲线半径250m；隧道最大纵坡28.65，最小纵坡4.95，隧道埋深10.327.6m。2.3区间防水设计概况区间结构隧道防水为以结构自防水为主，防水遵循“以防为主、防排结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。区间结构防水等级为二级，不允许漏水，结构表面可有少量湿迹，总湿迹面积不应大于总防水面积的2；任意100防水面积上的总湿迹不超过3处，单个湿迹最大面积不大于0.2，其中，隧道工程还要平均渗水量不大于0.05L/(d)，任意100防水面积上的渗水量不大于0.155L/(d)。2.4工程地质情况根据地质勘察报告和地质补堪报告显示，本区间始发段地质至上而下依次为：素填土5.84m，中粗砂2.03m，粉质粘土2.81m，粗粒砂1.248m，砾质粘性土2.292m，全风化花岗岩4.876m，强风化花岗岩5.306m，中风化花岗岩3.27m，洞身围为中风化花岗岩。2.5水文地质孔隙潜水主要赋存于冲洪积砂层中，冲洪积砂层水量较丰富，具有中等强透水性与中等强富水性。地下水水位1.28.50m。场地地下水主要有两种类型：一是第四系地层中的上层滞水和孔隙潜水，主要赋存于第四系人工素填土、冲积的淤泥质粉质粘土、砂土和残积砾质粘性土中，主要由大气降水补给，水量较小，水质易被污染，地下水的排泄途径主要是蒸发，地下水与海水存在水力联系；另一类为基岩裂隙水，主要赋存于强、中等风化带中，略具承压性。三、隧道管片修补施工方法3.1管片设计要求根据设计，管片表面应密实、光洁、平整，边棱完整无缺损。管片用于拼装前，应予以严格检查，密封垫槽两侧与平面转角处不得有剥落、缺损，大缺角用修补砂浆修补，密封垫沟槽两侧、底面大麻点用修补水泥浆腻干填平，检查合格后方可使用。3.2管片损坏的原因1、管片脱模、储存、吊装、运输等过程中操作不当，出现边角破损；2、拼装时管片在盾尾中的偏心量太大，管片与盾尾发生磕碰现象，以与盾构推进时盾壳卡坏管片；3、管片拼装时相互位置错动，管片与管片间没有形成面接触，盾构推进时在接触点处产生集中应力，造成管片角碎裂；4、前一环管片的环面不平，使后一环管片单边接触，在千斤顶的作用下形同跷跷板，管片受到额外的弯矩而断裂。在封顶块与邻接块的接缝处的环面不平，也会导致邻接块两角断裂；5、拼装好的邻接块开口量不够，在插入封顶块时间隙偏小，如强行插入，则导致封顶块管片或邻接块管片角崩落；6、拼装机在操作时转速过大，拼装时管片发生碰撞，边角崩落；7、隧道机械车辆行走或人为的碰损，尤其是拐角处。3.3管片进场验收1、管片到达施工场地时应附出厂合格证书和检测报告，在监理工程师验收合格后方可作为正式管片存放于施工场地。一旦管片被损，严禁安装使用，必须运回管片生产厂进行修补，完全修复后方可使用。若损坏严重无法修复达到设计要求，则按废弃品处理，严禁进入隧道使用；2、管片的存放场地必须平整，并用枕木铺设成管片堆放垫墩；3、管片的堆放层数不可超过三块，以免造成管片压坏，堆放时块与块之间以方木支垫；3.4管片破损预防措施 1、加强管片吊运过程的保护，防止运输过程中发生损伤。 2、管片切忌直接堆放在隧道，必须采取措施提高堆放高度，增加管片拼装机径向行程。 3、与时更换破损的撑靴。 4、管片拼装过程切忌野蛮操作，强行敲打。 5、通过注浆等手段严格控制较大错台的发生。 6、严格控制盾构机姿态，操作过程对于千斤顶编组压力差应制定控制指标。 7、严格控制二次注浆压力，以防压力过大而使管片开裂。3.5可修复管片与废弃管片的判定标准管片质量缺陷修复与废弃判定标准按表3-1划分。表3-1 管片质量缺陷修复与废弃标准缺陷类别缺陷程度指标废弃深度(mm)缺陷部位和面积漏筋废弃吊装孔预埋件松脱废弃蜂窝麻面、空洞、夹渣、疏松30废弃（满足一个条件即可判定）密封槽部位拼接面上单处缺陷面积50cm，且2处以上（以单块管片计）、外弧面上单处缺陷面积100cm，且2处以上。缺陷累计面积占管片外表面积5%以上。小于上述程度的缺陷。棱角碰撞损伤30废弃（满足一个条件即可判定）30外弧面棱角损伤单处面积20cm，且2处以上。非外弧面棱角损伤单处面积40cm，且2处以上。外弧面棱角损伤累计长度占管片外棱边总长度5%以上。小于上述程度的损伤。气泡5贯穿裂缝废弃（满足一个条件即可判定）非贯穿裂缝3030宽度0.2mm裂缝贯穿密封槽。小于上述程度的裂缝。3.6管片修补方法3.6.1材料1、种类：粘补剂、52.5R白色硅酸盐水泥、52.5R硅酸盐水泥、水、E44型环氧树脂、EP型固化剂、690稀释剂、0.2mm(过筛网)河砂，0-3mm砂。2、技术要求：修补砂浆和修补水泥浆采用自来水，砂子需要用清水清洗干净，颗粒呈规则形状,水泥符合规要求。环氧树脂砂浆需将砂炒干或烘干，按照配合比拌制，使用时注意控制拌料量，确保在规定的时间使用完毕。3.6.2修补混凝土配合比1、修补水泥浆（修补轻微的沉降裂缝与不大于2mm的气泡等）：白水泥2kg，普通水泥1kg，粘补剂0.54L,水0.48L;2、修补砂浆（修补大于2mm气泡、气孔、蜂窝等）: 白水泥2kg，普通水泥1kg,砂7.5kg,粘补剂0.72L,水0.3L。将修补水泥浆或修补砂浆人工搅拌均匀，时间约2分钟。3、环氧树脂砂浆（修补管片崩、缺角等）：E44型环氧树脂：EP型固化剂：690稀释剂：52.5R水泥：0.2mm(过筛网)河砂 = 1：1：0.1（单位：ml）：0.7：1.7 (单位：g)3.6.3修补方法管片修补可按照下列不同情况进行处理：1、管片小蜂窝、小气泡：用水把需要修补的部位湿润（湿润要达到吸水均匀饱和的效果，但不能有积水）；用海棉粘上修补水泥浆在两侧均匀涂抹，直到把蜂窝、气泡都填满抹平；要求修补面干后管片颜色一致，表面光滑平整，修补后的蜂窝、气泡部位要与管片浑然一体，不能肉眼区分出来。2、管片较大的气泡、孔洞：用水把需要修补的部位湿润（湿润要达到吸水均匀饱和的效果，但不能有积水）；用尖匙把修补砂浆填补到气泡、孔洞里，直至差不多填满；1015分钟后检查修补的修补砂浆与原有混凝土结合情况，如果结合紧密则再次用修补砂浆填满找平抹光滑，如有剥离现象则需把修补砂浆敲掉重新修补。修补达到的效果：修补混凝土干后新旧混凝土结合紧密，颜色一致，表面无裂纹、无凹凸、无阴影，平整光滑，用灰匙柄敲击该部位无脱落、无剥离、无裂纹。3、管片崩、缺角：环氧树脂砂浆具有高强、快凝、防水等特性。配制时，砂需经炒干调配，操作中保持通风良好，调配好的砂浆应在30分钟使用完成。用工具把崩、缺角部位混凝土敲掉直至碎石全部露出，将修补表面清理干净；将搅拌后的环氧树脂砂浆涂抹于接合面，用灰匙等工具初修饰成型；5分钟后检查混凝土结合情况。如果结合紧密则再次填满找平涂抹光滑，如有剥离现象或裂纹出现则需把修补砂浆敲掉重新修补；修补达到的效果应为：新旧混凝土紧密结合，强度达到要求，颜色一致，表面无裂纹无凹凸，平整光滑，用灰匙柄重敲击该部位无脱落、无剥离、无裂纹产生。4、管片裂缝修补沿裂缝方向用小凿将裂缝外部扩宽为56mm的V形槽，深度稍大于裂缝原来的深度。用毛刷将V形槽碎渣颗粒清除干净，并用清水对基面彻底湿润（湿润要达到吸水均匀饱和的效果，但不能有积水）。用抹刀将环氧树脂砂浆用力压填在V形槽，反复搓劲、压实，务使充分填塞饱满。缝面与原结构面齐平。初凝后保湿养护。四、防水堵漏施工方法4.1管片环缝与纵缝渗漏处理(1)用钢丝刷清出环缝与纵缝缝隙的浮泥、泥垢；(2)查清渗漏的部位，在渗漏部位两端钻终止孔，孔径0.6cm,孔深至管片密封垫位置。(3)采用微膨胀水泥封闭终止孔，终止孔外部采用速凝水泥外封：(4)对拼缝按35cm的距离布注浆孔，并插入8mm的铝管，铝管埋入深度20cm，采用速凝水泥砂浆嵌缝埋管；(5)注入改性环氧化学灌浆液，依次注浆，注浆压力0.40.5MPa，达到压力后闭管待凝。(6)闭管待凝812小时后进行检查孔口管，如孔口管不饱满时，进行二次或多次重复注浆，以确保注浆质量。(7)待凝结后拆除铝管做缝面修饰处理，以确保管片结构的质量和外观要求。4.2管片蹦块处渗漏水修补施工工艺(1)清除蹦块和松动的混凝土碎屑，查找渗漏位置并进行钻孔。(2)采用速凝水泥封孔埋管。(3)采用改性环氧灌浆液进行注浆，注浆压力0.40.5MPa，达到压力后闭管待凝。(4)待凝812小时后进行检查孔口泡管，不饱满的进行二次或多次注浆，至到泡管浆液饱满。待凝37天后拆管，清理表面；清除基面，要求无尘、无松动颗粒；采用改性环氧树脂化学注浆液涂于混凝土基面上，要求均匀，不露白；采用环氧砂浆修复缺陷位，要求平整无凹凸；采用湿磨法修饰缝面；保持修补处的颜色与管片表面颜色一致，需以水泥浆对修补处进行抹面修整。在抹浆之前，需用钢丝刷对修补进行清洗湿润，再用1：21：2.5水泥浆抹面修整。抹浆初凝后加强养护工作。4.3管片裂缝渗漏处理1.清裂缝的延伸部位，在裂缝的两端钻终止孔，孔径0.6cm、孔深8.0cm；2.缝钻孔，孔径0.6cm，孔深5.0cm；3.沿缝开槽，槽宽2.0cm，深2.0cm；4.清孔、清槽，要求无浮尘、泥垢；5.采用速凝水泥嵌缝、埋管，要求压贴紧密；6.改性环氧树脂化学注浆液，注浆压力0.40.5mpa，达到压力后，闭管待凝；7.待凝812小时后，检查孔口泡管，不饱满的进行二次或多次重复注浆，至泡管浆液饱满；8.待凝37天后拆管，清除嵌缝早强水泥，采用环氧砂浆嵌缝，对开槽缝的填补，要求填补混凝土压贴紧密，表面颜色、平整度应与原管片表面基本一致。9.待凝结后采用湿磨法修饰表面。4.4螺栓孔与吊装孔渗漏修补施工工艺1、卸松螺栓孔的螺帽；2、清除螺栓孔中的浮泥、泥垢、锈迹；3、用水泥砂浆封闭一端出口，并从另一端出口插入小铝管（8mm）用水泥砂浆封闭。4、在相应的拼缝对应螺栓两边，钻终止孔，孔径12mm，孔深到管片密封垫。5、采用改性环氧化学灌浆液进行注浆，注浆压力0.30.4MPa。6、待凝812小时后进行检查孔口泡管，不饱满的进行二次或多次注浆，至到泡管浆液饱满。7、待凝57天后拆管，清除螺栓孔中的封闭水泥，安装对接螺检帽，更换胶圈。8、对螺栓孔位置的管片进行修复，以确保管片结构的质量和外观要求。9、对吊装孔采用双快水泥砂冰对吊装孔进行封堵，封堵完后拧上逆料螺堵，交管片残留的水泥浆清理干净。4.5隧道修补台架对于隧道顶部与人手直接触摸不到的破损部位，采用自制的可移动式修补台架作为施工作业平台，施工台架下预留盾构轨道运输空间和行人、管廊空间。施工台架采用轨道式、电动牵引。修补台架示意图五、人员、设备配置5.1、人员情况修补人员共安排4人进行修补，并安排两名技术人员进行现场指导。5.2、设备配置拟投入本工程的设备工具序号设备工具名称数量单位备注1灰匙6把2钢凿8把3铁锤4把4小胶桶6只5钢刷10把6电钻2台7注浆泵1台8手动注浆泵1台9注浆管与阻塞器2套10打磨机2台六、安全质量保证措施6.1安全保障措施1、确保安全施工，杜绝重大安全事故的发生，争创文明工地。执行安全生产责任制度、采取有效措施防止事故发生。2、对进场工人必须进行安全教育与安全技术交底工作，并且做到定人定岗。3、施工人员配戴齐全防护用品，高处作业必须系好合格的安全带，系挂牢固，高挂低用。4、施工所需机具与材料等垂直运输时，下方严禁站人，要听从信号工统一指挥，不得违章作业；水平运输时，要确认物料码放平稳，并禁止运输前方站人。5、施工必须保证有足够照明，施工处无照明死角，作业人员注意行走安全，不得嬉戏打闹。6、施工时严禁上下抛掷工具、材料等，手使工具要放入工具袋。7、施工过程中，现场必须有安全员、现场管理人员进行巡查，保证安全施工。8、施工现场严禁吸烟、酒后作业、嬉戏打闹，保持现场整洁、卫生，文明施工。9、如遇交叉作业，需随时注意安全，如发现危与人身安全的安全隐患，应立即停止作业，撤离至安全位置，并与时上级领导汇报。6.2质量保证措施1、已修补好的管片不允许有裂缝产生，特别是与管片断面间更不允许有干缩裂缝存在，如有这种情况存在则必须返工。2、经修补或表面处理后的部位颜色应与管片的原色基本一致，且表面的光洁度要与原管片一致，保持隧道管片安装的整体效果。3、修补管片的质量由质量工程师具体负责监控，对施工工艺，所用材料，材料配合比，操作方法等全面监督，确保修补管片符合原设计要求。4、每环管片拼装前，需对管片与止水条进行检查，止水条应牢固、平整、严密，不得有起鼓、超长和缺口现象。如橡胶止水条破损或膨胀止水条失效则现场更换，如有脱落则要求修复后方可使用。拼装时导致脱落的，同样必须修复后再继续拼装。6.3管片修补后的验收标准经修补后的管片必须符合地铁工程施工与验收规、混凝土施工与验收规、市地铁公司盾构隧道拼装前管片外观质量缺陷修复标准与其施工设计图纸的要求，否则应当立即凿除修补填充物重新进行修补直至合格。同时，应做到： 修补后管片的混凝土表面应保持平整，边角处要求修补后符合设计的边角外形与强度。 修补后的填充物应与相邻的混凝土粘结良好，无开裂与脱落现象，对大的修补后棱角破损处保证达到设计强度。修补区域和相邻的混凝土应尽量避免明显色差。七、文明施工、环境保护与职业健康保证措施7.1文明施工、环境保护保证措施1、安全文明施工教育和培训：安全法规、规章、规定学习，日常安全教育，安全操作培训、环境卫生和消防安全知识的教育和培训。2、保持施工场地的整洁，与时清理施工场地的混凝土块与砂浆等。3、各种机械设备与临时用电操作必须由专门的持证人员操作，严禁无证人员上岗。4、妥善保管各种注浆材料，尤其是水泥材料、化学灌浆等必须存放于通风、干燥的地方，注意防火防潮。5、化学灌浆剩余材料必须妥善处理，不得随意抛弃。6、施工污水不得随意排放，泥水须充分沉淀，油污须采用吸附剂吸附，污水达到排放条件后，方可排入城市管网。7.2职业健康保证措施1、按规要求进行通风，本区间采用轴流风机压入式通道，以保证现场空气质量，以与降低环境温度。2、施工现场禁止吸烟。3、施工人员必须佩戴手套（橡胶）、口罩等劳动防护用品，加强劳动保护。