隧道岩溶及衬砌脱空问题处理专项方案.docx
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隧道岩溶及衬砌脱空问题处理专项方案
目录
1编制依据1
2编制目的1
3适用范围1
4作业准备1
5检测出的问题与原因分析1
5.1问题1
5.2原因分析2
6处理措施2
6.1二次衬砌背后脱空处理2
6.2隧底岩溶处理措施………………………………………………...9
7安全及环保11
7.1安全要求11
7.2环保要求11
隧道岩溶及衬砌脱空问题处理专项方案
一、编制依据
1、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）
2、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）
3、《铁路隧道工程施工安全技术规范》（TB10304-2009）
4、《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ123-2000）；
5、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）；
6、经审核合格的施工设计图纸
二、编制目的
正确指导员工进行隧道衬砌背后空洞注浆和隧道岩溶处理工程施工作业，保证工程施工质量，提高生产效率，并预衬砌背后空洞的产生。
三、适用范围
适应于隧道衬砌拱顶脱空和隧道岩溶处理工程施工。
四、作业准备
在处理施工前，组织技术及施工人员认真分析问题产生的原因，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。
五、第三方检测结果中的问题与原因分析
5.1、第三方检测结果中的问题
***隧道：
衬砌拱顶脱空三处，分别为：
DK6+444～DK6+446二衬拱顶内部埋深17～30cm脱空、DK6+202～DK6+204二衬拱顶内部埋深25～32cm脱空、DK6+347～DK6+350二衬拱顶内部埋深23～28cm脱空。
隧底：
溶蚀裂隙发育带1处（DK6+340～DK6+350段，深度9.7～15m范围内）、较大溶洞2处（DK6+365～DK6+375段，深度10.7～16m范围内、DK6+450～DK6+470段，深度12～20m范围内）。
***隧道：
衬砌拱顶脱空四处，分别为：
YDK6+802～YDK6+805二衬拱顶内部埋深22～26cm脱空、YDK6+810～YDK6+814二衬拱顶与防水板间脱空、YDK6+819～YDK6+821二衬拱顶与防水板间脱空、YDK6+602～YDK6+604二衬拱顶内部埋深16～21cm脱空。
隧底：
溶蚀裂隙2处（YDK6+565～YDK6+575段，埋深9.1～13.2m范围内、YDK6+690～YDK6+710段，埋深0.5～14m范围内）、溶槽1处（YDK6+783～YDK6+795段，埋深12～19m范围内）、较小溶洞2处（YDK6+735～YDK6+743段，埋深11.5～14m范围内、YDK6+749～YDK6+755段，埋深10.5～13m范围内）、较大溶洞2处（YDK6+525～YDK6+535段，埋深10～15m范围内、YDK6+667～YDK6+679段，埋深10.5～14m范围内）。
***隧道：
衬砌拱顶脱空三处，分别为：
DK16+554.8～DK16+556二衬拱顶内部埋深28～32cm处脱空、DK16+620～DK16+624二衬拱顶内部埋深23～34cm处脱空、DK16+890～DK16+892二衬拱顶内部埋深18～24cm处脱空。
5.2、原因分析
⑴、在二衬拱顶混凝土施工完毕，混凝土未达到初凝急于拆管，造成未自稳的混凝土顺泵口掉落，造成二衬拱顶脱空。
⑵、在二衬拱顶混凝土施工过程中出现堵管，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脱空现象。
⑶、砼施工配比水灰比偏大、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。
六、处理措施
6.1、二衬背后脱空处理
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、合格后制作水泥浆、压浆、堵孔封管、检测注浆效果。
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
6.1.2、施工准备
6.1.2.1、灌浆孔布置
衬砌施工时，在衬砌拱顶预埋注浆管，预埋注浆管采用能与注浆机出浆口匹配的Φ20PVC管，以便衬砌拆模松动及运行，注浆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。
每摸衬砌（***、***隧道台车9m、***隧道台车12m）施工时在与上摸衬砌相连处预埋注浆管，注浆管埋设于隧道衬砌拱顶。
根据第三方隧道无损检测报告单，于施工现场确定隧道衬砌拱顶脱空部位，查看衬砌施工前预留注浆孔是否到位，如若到位即增加出气孔，如若不到位，则增加注浆孔和出气孔。
隧道衬砌拱顶脱空注浆孔和出气孔位置根据线路纵向上坡方向确定，注浆孔比出气孔低，以保证注浆填满脱空。
注浆孔和出气孔数量根据衬砌背后脱空长度及面积而定。
注浆孔及出气孔布设见下图。
衬砌背后脱空注浆孔及出气孔布设示意图
于现场确定衬砌拱顶脱空位置后，以防水板作业台车为作业平台钻孔，在钻孔过程中必须时刻关注钻孔深度，切记不可损坏防水板，以导致衬砌漏水。
注浆孔预埋管接口处留有丝扣，便于与灌浆管相接，注浆管口突出衬砌内缘5～10cm。
注浆孔及出气孔钻孔完毕后，现场必须检查所钻的注浆孔及出气孔是否相通，如若不通现场及时查看是否所选定预埋管的位置不在脱空范围之内，确定是否重新打孔。
6.1.2.2、注浆施工前准备工作
1）材料及机械设备：
PO42.5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=1︰1︰0.01），每m³浆液（水泥︰水︰外加剂=1500kg︰1500kg︰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。
4）注浆前必须对预埋注浆管及出气管要全部清通，以保证注浆时排气畅通。
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，并安装有止浆阀。
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0.2MPa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5L/min，延续灌注15min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0.5～1.0MPa压力冲压，调整浆液配比，对浆液进行稀释，压灌5～10min，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2～3h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5min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
3～4人
机械工、普工
10～15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。
每个作业工地机械配备表
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
HS-3注浆机
台
2
2
0.8m3浆液搅拌机
台
2
6.1.6、注浆结果检查
注浆施工完毕后，使用雷电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。
6.1.7、衬砌背后脱空预防与保证措施
1）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。
2）二衬混凝土施工完毕后待混凝土达到初凝后方可拆管。
3）现场进行跟班作业，确保每模二衬混凝土泵满方可停止泵送混凝土。
4）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。
5）严格控制原材料质量和混凝土搅拌时间，现场安排专人进行跟班作业，及时掌控混凝土水灰比，当水灰比过大，及时同搅拌站取得联系，严格控制混凝土水灰比。
施工现场绝不允许作业人员擅自加水，以影响混凝土水灰比。
6.2、隧底岩溶处理措施
根据第三方隧道隧底检测报告单，于施工现场确定隧底裂隙、溶槽及溶洞的具体位置，以便开展下一步工作。
执行标准严格遵照***指[2012]77号文件，如现场未能对隧底岩溶进行处理，由建设单位、设计单位出具具体方案交由施工单位实施。
注浆孔及出气孔布设示意图
溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞填充施工工艺流程图
6.2.1、钻孔
在确定溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞的位置后，即可安排钻机就位钻孔，钻孔采用110m钻头，钻机钻进过程观察钻杆进尺深度，待钻进至要求深度后，确认地质情况是否同第三方所检测结果一致，如不符，上报建设单位，由建设单位进一步出具措施。
钻孔过程做好相应的记录。
钻孔数量根据溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞的大小现场确定，保证溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞填充密实。
钻孔应以实际钻探深度为准，加固厚度满足要求。
钻至溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞底部后，经专业工程师现场查看所取岩芯，确定地质情况后，报请现场监理工程师检查，同意后方可提钻，再用清水洗孔直至返清水，如不返水，冲洗时间不少于30分钟。
在钻孔结束后，要及时进行清孔，将孔中碎石等破碎岩芯取出，确保注浆时水泥浆能顺利的充填溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞。
清洗所钻孔位后，即安装注浆管，注浆管必须深入溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞底部，与注浆管同步安装出气管，注浆管及出气管管口均安装止浆阀，注浆管和出气管安装完毕即刻封孔，封孔采用M10水泥砂浆，以保证注浆施工顺利。
每个作业工地机械配备表
序号
机械或设备名称
规格型号
数量
1
注浆泵
BW150/1.5
2
2
搅拌机
SM200
2
3
钻机
150型
2
6.2.2、注浆
注浆水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。
按水灰比1︰1拌制。
所用浆液采用搅拌机拌合随拌随用，搅拌时间不少于5min。
将配制好的浆液送入搅拌式储浆桶内备用。
在注浆管口安装压力表及流量计，当出气管开始冒浆时关闭出气管止浆阀，时刻关注压力表和流量计的变化。
当溶蚀裂隙带、溶槽及溶洞区域内有多个注浆孔时，注浆过程中须观察注浆孔有无溢浆现象，如若溢浆必须关闭止浆阀，以保证注浆管管口所安装的压力表压力提升。
当注浆孔口压力维持在0.5～0.8MPa左右，吸浆量≤40L/min，维持30min，停止注浆作业，并做好记录。
6.2.3、注意事项
1）在安装注浆管及出气管过程中，如若发现孔位中还有破碎岩芯等杂物，必须将其清理干净，以保证注浆管按照到位。
2）封孔前须检查注浆管及出气管是否通畅，以保证注浆顺利进行。
3）封孔采用M10水泥砂浆，砂浆必须捣固密实。
4）首次注浆施工完毕后，浆液凝结体积收缩，必须进行补浆作业。
以保证蚀裂隙带、溶槽及溶洞填充密实。
5）当注浆量较大时，采用间歇注浆或双液注浆处理。
6）如浆液漏失严重，局部使用双液注浆堵漏时，水玻璃掺入量不大于浆液量的3%，进行堵漏。
在双液注浆堵漏失效的情况下，立即停止注浆，上报设计、建指，必要时请专家进行会审。
遇到漏浆严重的情况而现场管理人员或施工队伍隐瞒不报的采取严惩措施。
七、安全及环保
7.1、安全控制措施
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。
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。
3）电线包皮应完好，开关应装在固定开关箱内。
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收集并集中处理，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,严防衬砌背后空洞现象的发生。
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