南线盾构区间管片修补方案及堵漏施工方案.docx
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南线盾构区间管片修补方案及堵漏施工方案
深圳电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线盾构区间
管片修补及堵漏施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁隧道集团有限公司
深圳北环电缆隧道土建I标项目经理部
二○一五年三月二十日
一、编制说明
1.1编制目的
在深刻领会初步设计及部分施工图意图，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、深圳市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标招标文件。
2、深圳市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标合同文件。
3、深圳市电网北环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、施工过程中可能涉及到的国家、省、市现行有关法规、标准、技术规范、定额，以及环境保护、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、各类技术人员配备及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及施工专业优势，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、贯彻执行国家和深圳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及的相关规范、规程和技术标准。
5、重视工程范围的工程地质、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、内容全面、思路清晰、具有实施性的特点。
1.4编制范围
深圳市电网北环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、堵漏方案及相应的质量、环境、安全、文明施工等保证措施。
二、工程概况
2.1工程范围
深圳北环电缆隧道土建I标南线含一条主线，两条支线，主线全长3966.734m，起讫里程SK0+000～SK3+966.734；中航支线长552.021m，起讫里程SZ1K0+000～SZ1K0+552.021；福华支线长416.04米，起讫里程SZ2K0+000～SZ2K0+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φ4880mm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M245.6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10.3～27.6m。
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，洞身范围为中风化花岗岩。
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～强透水性及中等～强富水性。
地下水水位1.2～8.50m。
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，密封垫槽两侧及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，以及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、隧道内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内，必须采取措施提高堆放高度，增加管片拼装机径向行程。
3、及时更换破损的撑靴。
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＞50cm²，且2处以上（以单块管片计）
内、外弧面上单处缺陷面积＞100cm²，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＞20cm²，且2处以上。
非外弧面棱角损伤单处面积＞40cm²，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
＞30
—
≤30
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：
①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,水泥符合规范要求。
②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，确保在规定的时间内使用完毕。
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及不大于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；
10～15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分钟内使用完成。
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
⑴沿裂缝方向用小凿将裂缝外部扩宽为5~6mm的V形槽，深度稍大于裂缝原来的深度。
⑵用毛刷将V形槽内碎渣颗粒清除干净，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）。
⑶用抹刀将环氧树脂砂浆用力压填在V形槽内，反复搓劲、压实，务使充分填塞饱满。
缝面与原结构面齐平。
⑷初凝后保湿养护。
四、防水堵漏施工方法
4.1管片环缝及纵缝渗漏处理
（1）用钢丝刷清出环缝及纵缝缝隙内的浮泥、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0.4～0.5MPa，达到压力后闭管待凝。
（6）闭管待凝8～12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0.4～0.5MPa，达到压力后闭管待凝。
（4）待凝8～12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。
⑸待凝3～7天后拆管，清理表面；
⑹清除基面，要求无尘、无松动颗粒；
⑺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；
⑻采用环氧砂浆修复缺陷位，要求平整无凹凸；
⑼采用湿磨法修饰缝面；
⑽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：
2～1：
2.5水泥浆抹面修整。
⑾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0.4～0.5mpa，达到压力后，闭管待凝；
7.待凝8～12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3～7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螺栓孔及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（φ8mm）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0.3～0.4MPa。
6、待凝8～12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5～7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
对于隧道顶部及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
注浆管及阻塞器
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及安全技术交底工作，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、施工所需机具及材料等垂直运输时，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内。
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，如发现危及人身安全的安全隐患，应立即停止作业，撤离至安全位置，并及时上级领导汇报。
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，保持隧道内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，需对管片及止水条进行检查，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《地铁工程施工及验收规范》、《混凝土施工及验收规范》、深圳市地铁公司《盾构隧道拼装前管片外观质量缺陷修复标准》及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：
①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及强度。
②修补后的填充物应与相邻的混凝土粘结良好，无开裂及脱落现象，对大的修补后棱角破损处保证达到设计强度。
③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、环境保护及职业健康保证措施
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，及时清理施工场地内的混凝土块及砂浆等。
3、各种机械设备及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、按规范要求进行通风，本区间采用轴流风机压入式通道，以保证现场空气质量，以及降低环境温度。
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。
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