管片修补及堵漏施工方案secret.docx

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管片修补及堵漏施工方案secret

管片修补及堵漏施工方案

编制：

审核：

审批：

一、

编制依据

1．《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001）

2.《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版）

3．《地铁设计规范》（GB50157-2003）

4.《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

5.《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）

6.《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）

7.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

8.《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）

9.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

10.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）

11.《现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-88）

12.《隧道施工规范》（TB10204-2002）

13.《铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）。

14.《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）

15.区间排版图﹑隧道洞门及其它构造图（HD1/S/STE/05/Q02/01）

16.管片防水设计图（HD1/S/STE/05/TY/GP/05）

17.盾构区间钢筋混凝土管片标准图（HD1/S/STE/05/TY/GP/01）

二、工程概况

1、工程简介

根据总体及系统设计要求，在K2+750处设1座联络通道兼泵房。

该区间根据现结构施工图，确定区间隧道里程为K2+276.149～左线K3+224.23（右线K3+225.783），隧道左线区间长度948.081m，右线区间长度949.634m，最小平曲线半径449.91m，最大纵坡24‰，埋深范围8.1～15.5m。

本工程线段沿线地势基本平坦，地面高程在4.66～8.56m之间。

本段区间所在场地范围，沿线地质构造和地层为湖沼相沉积地貌，地表以下分布有厚度较大的滨海沼泽相淤泥及淤泥质粘土层。

整个区间采用一台日立土压平衡盾构机推进。

2、管片构造

（1）隧道内径的确定

本次圆形区间隧道建筑限界为φ5100mm的圆,隧道的内径定为φ5500mm。

（2）衬砌型式及管片的拼装形式

本区间隧道采用有一定接头刚度的单层柔性衬砌。

本次设计采用错缝拼装。

（3）衬砌环分块、环宽及厚度

管片厚度采用35cm。

衬砌环全环由1块小封顶，2块邻接块及3块标准块构成。

小封顶施工时可先搭接2/3环宽径向推上，再行纵向插入。

管片环宽1.2m。

（4）衬砌环类型

本次设计采用标准环、左转弯环、右转弯环三种衬砌环形式。

楔形衬砌环设计为双面楔形环，最小设计可拟合的曲线半径为R=449.9m，每环楔形角27’30.12”。

（5）连接构造

管片的块与块间以12根M30的环向螺栓相连，环与环间以16根M30的纵向螺栓连接。

（6）为适应盾构进出洞门的防水构造要求，管片设计中设计了出洞环、进洞环。

为加强变形缝后一环承受盾构千斤顶的顶力，衬砌设计中还设计了变形缝后一环。

（7）特殊衬砌环

联络通道开口范围采用特殊管片环，布置在联络通道房设计里程处，以备修建联络通道用。

（8）工程材料

普通衬砌环由钢筋砼管片构成，砼强度等级为C50高强砼，抗渗等级为S10。

三、隧道修补与堵漏方案

由于管片在运输、吊放和拼装过程中，边角部分易受到损伤；此外在盾构千斤顶推进过程中，管片的角部及螺栓孔处，有少量损坏现象。

经现场检查，成型隧道内有少数管片局部存在破损、渗漏现象，为了保证成型隧道的质量，需要对管片进行修补、堵漏。

主要采取措施可分为以下方面，即：

管片进场验收、工地现场地面修补、拼装结束后的碎裂再次修补、渗漏水的封堵等。

1、管片进场验收

本标段所有管片均由浙江国裕隧道管片制造有限公司提供，因此管片运输至工地现场时须对管片进行验收。

发现管片有缺边少角、裂缝宽度超出规范要求等情况时，应要求管片生产厂家返厂或进行现场修补，达到验收要求后方可进行防水安装和下井。

2、工地现场地面管片修补

由于管片吊运至现场管片堆场时，经常会造成管片缺边掉角现象。

因此，在管片卸车和翻运中，必须细致认真。

首先管片吊装时由

起重工现场指挥卸车和堆码，且堆放高度不大于4层。

一旦发现管片有碎裂现象，由专人对碎裂部位进行及时清理，同时，采用双快水泥予以修补，待修补部位具备一定强度时再吊入隧道使用。

3、井下管片修补

对已经拼装完成，造成管片有碎裂的部位，在管片脱出盾尾并具备修补条件时，对碎裂部位进行清理，凿除碎裂的部分，并由专人进行修补，为保证管片的外观质量，必须消除由于修补造成的色差。

4、管片渗漏水的封堵

管片的渗漏主要有管片的裂纹、注浆孔渗漏、管片间的渗漏三种形式。

4.1管片裂纹渗漏的修补

a．寻找裂缝

对潮湿的部位，先清扫结水，待潮湿部位全部清理干净、表面稍干时，仔细寻找裂缝，用色笔或粉笔沿裂缝做好记号。

b．钻孔

按混凝土结构厚度，距离裂缝约150～350mm，沿裂缝方向两侧交叉钻孔。

孔距按现场情况而定，以两孔注浆后浆液在裂缝处能交汇为原则，孔径采用非标的13mm针头。

孔与裂缝断面成45度～60度倾角交叉，并交汇与外侧向内1/3范围。

c．埋设止水针头

止水针头是浆液注入裂缝内的连接件，埋设时用专用工具紧固，并保证针头的橡胶部分及孔壁在未使用前干燥，否则在紧固时容易引起打滑。

d．裂缝修补

灌注浆液从第一针头开始，当浆液从裂缝处冒出，应立即停止灌注，移入下一枚针头，以此类推，直至全部灌满为止。

为使裂缝完全灌满聚氨酯浆液，应进行二次注入。

第二次注入应与第一次注入间隔一段时间，但必须在聚氨酯浆液完全凝固前完成。

e．表面清理

待聚氨酯浆液凝固后，管片表面应及时清理，保证隧道外观良好。

2）施工用材料

a．水溶性聚氨酯堵漏剂；

b．双快水泥；

c．高压注浆泵专用止水针头；

3）施工设备；

a．高压注浆泵；

b．电锤、冲击钻；

c．钢丝钳等工具。

4.2管片注浆孔渗漏的修补

设备及材料

设备：

施工架

材料：

a525#水泥、细石英砂、改性羧基丁苯乳胶（sika-latex，一种添加剂，具有增粘、防水、增弹性、防腐等特性）。

配比如下：

水泥

砂

添加剂

水

2kg

2kg

1kg

2kg

b粘合剂：

sika-latex:

水=1：

1，并加入适量水泥搅拌成粘稠状。

cPU液：

密度1.03t/m3；适应性PH3～13；膨胀率300%～900%；凝结时间30s。

施工工艺

1）拧下注浆孔塞，清除异物，在内周边刷一层粘合剂，如水渗漏量大，可采用二次注浆或注PU液。

2）往注浆孔内充填搅拌好的水泥砂浆，高度约为注浆孔高度的一半，清理注浆孔及螺纹。

3）拧紧注浆塞。

如出现特殊情况，如注浆孔螺纹受损，则应通知技术人员进行处理。

4.3管片间密封渗漏的处理

设备及材料

设备：

施工架、刮刀、凿子等。

材料：

a525#水泥、细石英砂、改性羧基丁苯乳胶（sika-latex，一种添加剂，具有增粘、防水、增弹性、防腐）。

配比如下：

水泥

砂

添加剂

水

2kg

2kg

1kg

2kg

b粘合剂：

sika-latex:

水=1:

1，并加入适量水泥搅拌成粘稠状。

cPU液：

密度1.03t/m3；适应性PH3～13；膨胀率300%～900%；凝结时间30s。

施工工序

根据渗漏的情况，修补工作可按以下三步进行：

进行二次注浆；如果注浆堵漏无效，则可采用钻孔注入PU液；如果以上两步都无效，则采用集水管汇集渗漏的水，并排至仰拱部位。

1）

二次注浆

在管片渗漏部位周围实施二次注浆，注浆的各项指标及参数与盾构法施工时同步注浆的各参数相同。

2）注PU液

修补程序基本同裂缝渗漏的修补程序，钻孔长度为200mm左右，要求钻入180mm左右到达管片的衬垫，继而穿入相邻管片长度约20mm，单排孔中心距为200mm。

除采用PU液外，亦可采用前述的TAMPUR100或150。

3）设置排水管

在管片间的凹槽中埋设塑料排水管，汇集渗漏水，同时使用sika-latex封槽。

5.管片修补材料

1、粘结剂选甲苯乙烯-丁二烯共聚物（麦斯特BARRAEMULSLON57乳液），乳液比重1.01,PH值：

10.5,无毒。

2、管片生产用同品种水泥和42.5白水泥

3、修补用的砂应先过0.9㎜筛

4、修补用的石子选用5-16㎜细石（需冲洗）

5、管片修补剂：

将粘结剂与水泥按体积1：

2配置，搅拌均匀，制成乳状稠度粘结浆体。

6.常规管片修补方法

1、龟裂及宽度小于0.2㎜的裂缝直接用细砂皮把裂缝周围磨平即可。

2、缺棱掉角的修补

1）修补前将混凝土基层上的松散颗粒、油脂或其他污物清理干净，再用水浸透基层。

2）将管片修补剂与（快硬）水泥混合成浆体（以满足修补操作要求的稠度），用抹刀涂于准备好的潮湿（面干）混凝土表面，表面的空隙要涂满，一次修补厚度不超过5㎜，等浆体干后马上再抹一层，直至抹平，将多余的浆体清理干净。

3）缺棱掉角深度大于1㎝可采用修补砂浆修补，修补砂浆配比：

管片修补剂：

（快硬）水泥：

砂=1：

2：

1.5，须二次修补。

4）修补好以后应进行适当养护，保持潮湿状态，不少于3天。

5）用砂纸打磨光滑。

7.严重破损管片修补方法

（1）破损情况及原因分析

本区间左线隧道，在管片拼装及推进过程中，由于没有认真分析盾构机和已拼装管片以及设计线路三者的相对关系，没有及时进行管片选型，推进过程中向下纠偏太大，造成第七环管片拼装困难，使盾尾和管片之间的上部间隙为负值，造成7、8、9、10环管片严重破损。

究其原因，主要是施工指导人员盾构施工经验不足，管片选型的概念低下，盲目施工造成；另外是施工处在春节间，事发时项目主要管理人员力量薄弱，管理混乱，没有及时停下来分析管片破损的原因。

（2）预防及防治措施

项目部组织技术人员对管片破损的现像进行了认真分析，也到相邻盾构施工单位进行了参观和学习，总结出了管片局部破损的根本原因：

杭州管片设计比较特殊，管片环缝连接是凹凸构造，且相邻单片

管片间无缓冲板，当管片完成拼装进入推进状态时，由于油缸推力的作用，相邻管片之间产生相互硬挤压，是造成管片局部破损的根本原因。

后经及时采取措施，在相邻管片间粘贴了2mm厚的石棉板（据了解，其他项目也是这么做的），基本杜绝了管片局部破损。

同时，在后续施工中严格控制盾构掘进姿态，避免过急纠偏，推进时做到“勤纠偏，小纠偏”，使盾构姿态一直处于可控范围之内，在保证盾尾间隙的情况下平稳推进。

（3）管片修补方法

经过现场勘察，结合以往修复管片的经验，我公司推荐使用日本SHO-BOND公司生产的CARBO100-II材料对断面、裂缝、缺角的管片进行修复。

1）材料性能介绍：

CARBO100-II产品采用日本进口的高分子聚合物添加剂并配以优质的高性能水泥、石英砂等材料制造而成，其具有：

强大的粘结性：

与水泥砂浆相比，具有优异的粘结力，可

与既有混凝土牢固粘结。

短时间内发展到实用强度：

3—5小时即可达到实用强度（气温20℃以上），适用于紧急工程。

不发生开裂、剥离：

具有无收缩性，且粘结力强，不会发生开裂和剥离现象。

耐透水性、防水效果出众：

形成的硬化体非常致密，耐透水性优异，能防止雨水或酸性气体等侵入造成基底混泥土内钢筋的腐蚀。

优异的耐久性：

以无机系的特殊材料为主要成分，物理性能长期保持稳定，耐久性、耐磨性优异，不可燃，无毒。

性能指标

检测项

龄期

单位

测试结果

抗折强度

7d

28d

Mpa

Mpa

6.3

10.9

抗压强度

7d

28d

Mpa

Mpa

53.1

56.6

粘结强度

28d

Mpa

2.63

2）施工步骤：

受损部分的处理

剔除已剥落的碎块，将爆裂表面进行凿毛，然后清理干净，对于裸露的管片钢筋，应将其表面浮物（碎屑或铁锈）除净。

管片边缘及凹槽的成模

为保证管片修复后的外形，形成管片的外缘，可在管片的外缘粘贴一块厚度为1mm的粘性泡沫塑料片；凹槽的形成可采用与管片半径及外形相同的金属条。

修补

A、钢筋网片固定

若受损部位已露出管片钢筋，则利用Ф6钢筋做成钢筋棍与管片钢筋焊接。

钢筋棍以150mm间距在受损区域梅花型布设，方向与管片

钢筋面垂直，长度不露出原管片砼表面,预留5mm保护层。

然后在原管片砼表面以内布设单层Ф6@50-100钢筋网片，同时与钢筋棍焊接固定。

若受损部位未露出管片钢筋，则利用电锤以150mm间距在受损区域梅花型钻孔，然后在钻孔位置利用CARBO100-II材料植入Ф6钢筋做成的钢筋棍，长度不露出原管片砼表面,预留5mm保护层。

然后在原管片砼表面以内布设单层Ф6@50-100钢筋网片，同时与钢筋棍焊接固定。

B、用吹风机吹净浮尘，将调配好的CARBO100-II砂浆用抹刀进行修复。

在涂料前将砼基层预湿，用水充分浸透孔隙。

待修复后的砂浆表面干燥后再喷少量水使其潮湿，再进行一次涂抹修复。

视破损程度反复修整至表层时，待其干燥。

表面修复：

将用CARBO100-II修复好的管片用水浸透，以丁苯乳胶：

水泥（修补使用的水泥为本项目管片混泥土所使用的水泥PO42.5）=1：

3，再配以适量的水配成修补浆，使其颜色接近原修复管片表面的颜色，反复涂抹。

干燥后，用细砂皮打磨修补面，使修补处和管片整体平整，光滑成一体，以减少修补处与管片本体的色差。

（4）质量标准

管片修补完成，修补砂浆达到龄期后，采用混凝土强度回弹仪对修补位置的管片强度进行回弹试验；保证修补位置的管片强度达到设计管片强度要求。

8.其他注意事项

1、白水泥用来调控修补混凝土的色差，掺加比例一般需大于总水泥用量的50％，各按实际效果试配和调整。

2、管片修补后24小时内应防止雨水直接冲淋与曝晒。

3、用管片修补剂涂刷平整，消除修补后产生的裂缝。

凝固后打磨光滑，管片缺陷的最后一次修饰并养护1天后方能进行下步工序。

4、安排熟练修补工进行修补，并达到修补质量要求。

四、安全文明施工

1、作业人员必须是经过专业安全技术培训和考试合格。

作业人员必须经过入场安全教育，考核合格后才能上岗作业。

2、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。

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、施工现场的临时用电必须严格遵守《安全技术规范JGJ46-2005》。

5、严格按照技术交底各步骤执行，确保施工安全。

6、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。

7、架子为行走式，搭设时要具有足够的强度和稳定性。

在底部用厚钢板做底座，并在其下方做四个轮，在钢板上搭设脚手架。

脚手

架横杆、纵杆间距控制在1.2m以内，并设剪刀撑，操作平台满铺脚手板。

8、在架子行走前，需将其行走区域的隧道清理干净，防止架子行走时倾斜。

9、

在架子行走时，其行进前方严禁站人。

10、作业区域材料要码放整齐，并做好防水处理，防止材料被隧道内可能产生的积水浸泡而失效。

11、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。

12、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。

13、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。

14、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。

15、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。