隧道修复范文（精选5篇）
隧道修复 第1篇
1 工程概况
某城市地铁一号线既有段始建于20世纪70年代, 共8站7区间, 全长约7.3 km。既有段自1984年投入运营, 至今已运营近30年, 结构建成已近40年。2000年5月, 市政府批准了地铁一号线“南延北伸”工程项目, 该项目除将一号线两头延伸外, 还要求将既有车站拆除重建, 但保留既有区间。既有区间基本采用明挖法施工, 除岔线区外, 区间为双跨矩形框架结构。根据现场踏勘, 发现既有区间经过近30年的运营, 洞体结构出现了不同程度的病害。2004年8月~10月, 中冶集团建筑研究总院国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心对全线7区间进行了结构耐久性检测。检测内容包括外观损伤检查、混凝土强度测试、混凝土碳化深度及保护层厚度测试、Cl-1含量测试、碱含量测试、碱活性骨料分析、钢筋锈蚀测试、混凝土抗渗性检测及地下水腐蚀性分析。
2 病害情况
1) 渗漏主要集中在A站~B站前半段约100 m长的区段, 其外包防水层已局部失效;其余区间也存在个别渗漏点和极个别的严重渗漏变形缝。2) 侧墙、中柱角部等部位存在较多蜂窝、麻面等不密实现象, 混凝土结构出现了强度降低、疏松掉块等劣化现象, 严重影响结构的长期安全使用。3) 既有区间结构钢筋锈蚀比较普遍。渗漏水中含有氯离子, 导致了部分钢筋的锈蚀较为严重。4) A站~B站区间已局部发生了碱—硅反应;F站~G站~H站区间局部碱含量超过限值;其余区段碱含量较低。各区间病害等级归纳见表1。既有区间结构病害及耐久性损伤已严重影响区间的正常使用和长期稳定性, 要保证区间结构能继续使用, 必须对现有的病害, 包括渗漏裂缝问题、混凝土劣化问题、钢筋锈蚀问题及碱—骨料问题进行综合治理。
3 病害原因分析
3.1 渗漏裂缝
工程研究发现, 非荷载变形导致80%以上的衬砌混凝土结构裂缝, 剩余的20%的裂缝以荷载为主导原因, 以及变形变化与荷载的共同作用。因此大部分衬砌混凝土结构裂缝是非荷载裂缝或是非荷载变形与荷载共同作用的结果[1]。地铁行驶过程长期的机械振动导致混凝土衬砌产生裂缝并发展裂缝。局部混凝土的密实度较差, 碳化严重, 导致钢筋锈蚀, 引起混凝土保护层开裂。
3.2 混凝土劣化
既有区间混凝土原设计标号较低 (250号) , 施工时振捣不密实, 混凝土漏浆、离析及混凝土和易性较差导致蜂窝、麻面等不密实现象。这些不密实地方增加了混凝土表面积, 更容易遭受碳化及其他有害介质的侵蚀, 加上外层的防水卷材在长期的使用后丧失了一定的防水功能, 地层不均匀沉降引起的箱体变形, 破坏了原变形处的防水结构, 地下水通过这些地方渗漏到结构中。而且渗漏的部分地下水具有硫酸盐侵蚀作用, 致使混凝土结构出现了强度降低、疏松掉块等劣化现象, 影响结构的长期安全使用。
3.3 钢筋腐蚀
钢筋的腐蚀主要由于在有水分参与下发生的电化学腐蚀, 即在氧气和水的共同作用下, 由于电化学反应使得钢筋表面的铁不断失去电子而溶于水, 从而逐渐被腐蚀。当钢筋所处环境的p H较大时, 钢筋表面会产生氧化膜, 阻止钢筋与水和空气的进一步接触, 腐蚀速度会明显变缓。而当环境p H较小时, 氧化膜受到破坏, 腐蚀速度将会急剧加快。当混凝土中含有氯离子时, 即使p H较大, 氧化膜也会被破坏[2]。监测发现渗漏水中含有氯离子, 这也一定程度的加剧了钢筋的腐蚀程度。钢筋混凝土中的钢筋锈蚀而使其体积膨胀, 对周围的混凝土产生拉应力, 当拉应力超过了混凝土的极限抗拉强度时, 混凝土开裂, 从而降低结构的强度和耐久性, 并进一步引发更为严重的腐蚀[3]。
3.4 碱—骨料反应
碱—骨料反应的是混凝土组成中的水泥外加剂、掺合料或拌合水中的可溶碱 (钾、钠) 溶于混凝土孔隙液中, 与骨料中能与碱反应的活性成分在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应[4]。
由于混凝土中含有的碱性物质, 渗漏水中含有碱性离子, 以及裂缝使空气进入混凝土内部, 这些为碱—骨料反应提供了发生的条件。反应产物吸水后膨胀, 随着反应物体积的不断增大引起混凝土内部应力逐渐增大, 使得混凝土开裂甚至结构破坏。
4 修复原则
对于既有隧道衬砌病害, 整治方法有多种, 其选择要考虑衬砌裂损原因、裂损程度、隧道净空、渗漏情况、腐蚀程度、对运营干扰限度、整治费用等因素[5]。由于工程受到限界净空及只能在箱体结构内侧具备操作空间等条件的限制, 可行的结构修复方案不多, 所以结构修复的标准难以提高。既有区间始建于20世纪70年代, 通过本次结构修复, 力争使其达到继续安全使用20年的目标。参照规范[6,7]制定了以下修复原则:1) 既有区间结构修复后不能影响列车通行;2) 由于条件限制, 修复只能在区间箱体结构的内侧进行;3) 既有区间全线应根据各区段的具体情况分别采取不同的结构修复方案;4) 在保证既有区间结构修复达到预定目标的前提下, 尽量降低修复费用, 节约资金。
5 修复步骤及方法
大多数情况下, 对钢筋锈蚀破坏混凝土结构的修复是由补丁修补开始的, 再接着对补丁混凝土进行涂层保护处理, 然后可能再采取其他进一步的保护措施[8]。
5.1 锈蚀钢筋修复
1) 用喷砂、磨刷等方法处理混凝土表面, 除去油污和原有涂层并打开混凝土孔隙;2) 若有混凝土掉块及露筋锈蚀, 先要剔除松动、开裂混凝土, 用钢刷打磨锈蚀钢筋表面进行除锈, 再采用聚合物水泥砂浆+西卡-901添加型阻锈剂 (掺量为12 kg/m3水泥砂浆) 填实;3) 将西卡-903渗透型阻锈剂滚刷在所需保护的混凝土表面;4) 待混凝土表面干燥2 h~6 h后再涂刷第二遍;5) 待混凝土表面干燥约2 h~6 h后再涂刷第三遍;6) 每遍涂刷的用量为0.1 kg/m2~0.2 kg/m2, 涂刷3遍, 总用量为0.3 kg/m2~0.5 kg/m2。
5.2 裂缝修复
1) 清除粘附在混凝土表面的灰浆、尘土及油污, 并将裂缝内的异物清干净;2) 将压浆嘴粘贴在裂缝表面, 压浆嘴骑缝每隔300 mm左右布置一个;3) 用密封胶将压浆嘴及裂缝表面封闭密实;4) 压力灌注结构胶, 压浆过程中注意保持浆液流动, 终压时达到0.2 MPa~0.6 MPa, 并持压2 min~3 min, 压浆次序由低向高依次进行;5) 压浆完毕, 关上压浆嘴。第二天结构胶固化后, 敲掉压浆嘴及封缝的密封胶, 再对表面进行打磨处理。
5.3 碱—骨料反应修复
混凝土碱—骨料反应的修复一直是个难题。目前, 仅仅是美国FMC公司成功研制了碱—骨料反应抑制剂Renew concrete treatment, 国内尚没有类似产品。考虑到价格等各种因素, 本设计不推荐采用碱—骨料反应抑制剂。但是, 对于已经发生碱—骨料反应的A站~B站区间以及碱含量超过限值的F站~G站~H站区间, 务必要做好防水治理, 隔断地下水, 使其不具备碱—骨料反应的条件, 这也是一种抑制碱—骨料反应的方法。
5.4 补强修复
顶板补强修复:1) 打磨处理混凝土表面, 使之平整;2) 调配底胶FL-2000后, 将底胶涂刷在混凝土表面, 再用环氧树脂腻子整平;3) 画芳纶纤维布裁剪图后, 裁剪芳纶纤维布;4) 在混凝土表面画粘贴基准线;5) 确定底胶干燥 (涂刷后至少需等待8 h) 、干净;6) 调配浸渍树脂FL-2050后, 在混凝土表面涂刷浸渍树脂;7) 粘贴芳纶纤维布, 反复用滚筒碾压以排净气泡;8) 在芳纶纤维布表面涂刷外层浸渍树脂;9) 在表面涂刷一层水泥砂浆。
侧墙补强修复:1) 混凝土表面进行凿毛处理;2) 若有混凝土掉块及露筋锈蚀, 需剔除松动、开裂的混凝土, 用钢刷打磨锈蚀钢筋表面进行除锈;3) 采用植筋工艺在墙外铺设钢筋网12@200×200 mm;4) 墙外支设模板, 模板与顶、底板及模板与模板间的接缝处用水泥浆、胶带等封缝, 达到整体模板不漏水的程度;5) 灌浆前24 h, 混凝土表面充分湿润。灌浆前1 h, 清除积水;6) 采用压力灌浆法连续灌注CGM-1 (加固型) 灌浆料, 厚度100 mm, 灌浆过程中允许适当振捣或适当敲击模板;7) 灌浆完毕后30 min内应立即进行养护, 养护时间不应低于14 d;8) CGM灌浆料达到拆模时间后, 方可拆除模板。
6 结语
针对地铁隧道结构病害的原因分析得出, 要控制混凝土结构病害的产生, 需要加强对设计、施工管理、监测、运营养护的各个阶段的管理, 尤其需要注意以下方面:
1) 加强隧道内部应力应变变化方面的监测研究, 做到“早发现, 早修复”的原则。2) 加强隧道开挖施工过程中的管理, 严格控制混凝土质量, 重视混凝土的养护工作。3) 尽可能降低环境中的水、空气等因素对隧道结构的影响。4) 对隧道中存在的病害, 应根据施工环境结合已有的技术手段、人员配置等因素, 选择最为合理的修复方法。
摘要：对城市地铁隧道结构中常见的病害类型及其产生的原因进行了系统分析, 进而探讨了不同病害对隧道结构安全稳定性的影响机制, 在此基础上, 结合工程实例提出了各类病害相应修复方法, 并提出了修复治理隧道混凝土结构病害的建议, 以供参考。
关键词：地铁隧道,混凝土,结构病害,裂缝
参考文献
[1]李振宇.衬砌混凝土的裂缝成因及修复方法[J].辽宁科技学院学报, 2010, 12 (3) :11-12, 28.
[2]马景玉.钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构的影响与防治[J].黑龙江水利科技, 2004 (4) :116-117.
[3]满传军.钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响[J].山西建筑, 2008, 34 (27) :103-104.
[4]赵学荣.碱—集料反应对混凝土结构耐久性影响的研究[D].天津:天津大学, 2008.
[5]李云.既有隧道衬砌病害评估与治理决策[D].长沙:中南大学, 2010.
[6]GB 50157-2003, 地铁设计规范[S].
[7]CECS 25, 混凝土结构加固技术规范[S].
隧道修复 第2篇
洞内防火涂料开工报告
目
录
第1章
工程概况及临建情况................................................................2
1、工程概况........................................................................................................................................2
2、临时设施建设情况........................................................................................................................2
第2章
第3章
第4章
施工工艺..................................................................................3 技术要求..................................................................................4 质量安全和工期保证措施......................................................5
麻武高速公路第5合同段
洞内防火涂料开工报告
第1章
工程概况及临建情况
1、工程概况
在侧路潭隧道（K28+495-K28+757）左右洞内喷涂10mm厚的防火涂料。
2、临时设施建设情况
2.1项目部驻地建设
根据施工需要和方便管理，项目部设置在熊家铺晏家湾小学。项目部设施齐全，规划合理，设置了各职能部门，包括工务室、质检室、试验室等，可满足施工要求。
2.2施工点布置
施工地点便道、水、电设施均已建设完毕。目前，施工所需的人员、设备均已进场完毕，具备开工条件。
2.3人员进场
项目经理部设立施工管理组织机构，部门和管理人员职责明确，现场施工的劳动力组织、劳动力使用计划已完成，管理、施工人员已到位，满足施工需要。麻武高速公路第5合同段
洞内防火涂料开工报告
第2章
施工工艺
一、工艺流程
1、基面处理
1.1、基面应基本平整；
1.2、去除基层表面泥土、浮灰、油腻等脏物； 1.3、缺陷修补、用水冲洗干净基面。
2、喷涂
等基面表干后，分遍喷涂搅拌好的防火涂料形成均匀颗粒表面。每遍厚度控制： 第一遍：3mm以内 第二遍：3-5mm 第三遍：至满足2.0h耐火厚度或设计要求。
二、工艺流程说明
2.1用高压水将洞内壁清洗干净，不得有杂物，清除表面油污等； 2.2按水料比0.7、0.75的比例，用搅拌机搅拌20分钟，成稠浆状，定要确保搅拌时间，喷涂要随拌随用，搅拌好的材料必须1小时内用完。
2.3基层用喷涂机喷涂，一般从隧道腰部向顶部（从上而下）进行。2.4喷涂每次可喷厚约3-5mm。第一遍厚度不超过3mm，待第一次喷涂基本干透以后进行二次喷涂；第二次干透后可在喷涂第三次，直至设计厚度。喷涂之前要洒少量的水润湿。
2.5因喷涂表面不够光滑，所以在最后一次喷涂完毕后，立即用涂料进行手工填补、修整，使涂层表面平整（即找平），光滑，并使其达到设计厚度。基层完工后，其表面要求平整、光滑、洁净，在基层基本干透成型后方可进行表层的施工（或颗粒表面）。
三、喷涂质量
喷涂均匀，基面无色差，无流挂、结状，喷涂要求平整、表面颗粒均匀。
四、施工后养护 麻武高速公路第5合同段
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施工期间及施工后的24小时里环境温度不得低于4摄氏度。常规养护28天，养护条件与普通混凝土相同。如有损伤，应及时修补。
第3章
技术要求
一、满足相关规范要求和满足图纸设计要求。
二、防火涂料装饰工程：防火涂料厚度10mm。
三、防火涂料性能符合国标：耐火时间为2小时。
四、施工要求：施工负责人应向班组进行技术交底，内容包括：施工部位、施工顺序、施工工艺、工程质量标准、保证质量的技术措施、成品保护措施和安全注意事项等。
1、基层处理
1.1 施工队伍进场首先对隧道施工表面进行清洗，无尘土、无浮尘沙等杂物；
1.2 清理施工表面油污及其它污物；
2、涂装方式
2.1 喷涂设备喷涂防火涂料多次达到设计厚度；
3、质检
3.1 进场所有防火材料应有生产厂家的合格证、出厂检验报告并有国家检验中心的检测报告，以确保其质量符合技术要求。
3.2 防火涂料厚度测试，涂装两小时后即可进行； 3.3 目测：表面平整有光泽、无流坠、无漏涂、无裂纹。
4、成品保护
在涂料施工后，要想取得最终的优良装饰效果，还必须加强成品保护，成品保护有两个阶段。
（1）涂料干燥前的成品保护
温度过低会造成底膜不充分等缺陷，所以在涂料施工时，应根据天气的变化，选择适宜涂料成膜的天气进行施工。温度应不低于4摄氏度方可进行施工。
（2）涂料干燥后的成品保护 麻武高速公路第5合同段
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涂料成膜干燥之后，虽然天气变化不会影响装饰面的质量，但其它因素对成膜后的移动、拆除会造成装饰面的划痕和碰伤，影响装饰面的质量。注意与其它工程（土建、电气、照明、通讯等专业）的协调，电气专业先行作业，待电气完成后，方可涂装作业。
第4章
质量安全和工期保证措施
一、目标和承诺
1、工程质量目标：工程质量保证达甲方验收标准。
2、工程进度目标：自开工之日起在预定工期内完成本工程所有工作任务。
3、安全生产目标：杜绝伤亡事故，月轻伤事故控制在1%内。
二、质量管理
施工过程中凡需覆盖的工序完成后即将进入下道工序前必须进行隐蔽工程验收，我部下设的专职质检人员应跟班检查验收并报验工作。在施工过程中必须实行自检、互检、交接检“三检制”，开展检查上道工序、保证本道工序、服务下道工序“三工序活动”。
1、实行现场质量负责制，制定内控质量标准。
2、质量记录：为控制施工质量，交使每个环节有可追溯性，指定质量检测员，严格检查、记录，通过这些记录反映出工程质量，若有异样及时纠正。
3、质量检查工程质量实行分级检查制度，即以班组长为基础，实行工程质量控制，发现问题及时纠正；施工员则是在现场对各班级进行循环监督，对施工是否正确，是否符合设计要求和质量标准进行检查并及时解决班组长反映的问题，质检员则是通过施工过程的质量化验收，原始记录和报表材料数据的整理来检查管理程度是否到位，发现施工中的不合格项立即整改。
4、材料质量控制：进场材料必须检查验收，符合设计要求。
三、安全保护措施
隧道涂装的施工为高压机械作业，同时有车辆通过干扰，因此在施工中采取以下措施：
1、制作安全操作规程，进场前对操作人员进行安全技术知识教育，设立安 麻武高速公路第5合同段
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全员，查现场，查隐患。
2、隧道内高空作业人员必须配备安全帽和安全防护带。
3、机械设备配备保护器并定期做绝缘检查和定期维修养护检修，不带病工作。
四、施工进度保护措施
1、建立精干、务实、高效的项目领导班子，组建本合同工程项目经理部，配备责任心、业务精、技术好、组织能力强的项目领导班子，全权负责本工程的施工和管理；调配全公司范围内的机械设备、技术力量和施工队伍，确保工程近期完工。
2、选派技术熟练的专业施工队伍：将选派合适本工程施工特点的专业人员进行作业。这些专业人员一起从事防火工程施工。我们有充分的信心和施工时间经验以及较强的实力完成本工程全部施工任务。
3、优化施工方案，采取有效措施，保证工期，重视施工组织设计的动态管理和不断优化，确保施工生产科学合理地有序进行。灵活运用成熟施工方法，确保工期建立在技术先进、措施有效的基础上。同时合理地加大投入，提高机械化设备作业程度，充分满足工程所需的人、财、物要求。
4、工程施工前，利用技术交底会交有关操作规程、质量标准、设计要求和有关验收标准落实到每个工作岗位上，让每一个作业都有明确产品的质量要求，严格按施工操作规程和质量标准施工，做到一步过标，确保一次验收合格率100%，避免返工影响工期。
隧道修复 第3篇
武广铁路客运专线由武汉至广州,设计时速350km/h,采用双轨电气化和无砟轨道整体道床技术。韶关至花都段位于广东粤北山区,穿越了粤北以石灰岩为主的复杂地区,山高沟深,溶洞高度发育,雨水多,土体含水丰富,工程施工时塌方、涌水、涌泥不断,施工难度很大。
因施工过程中工序控制和监管难到位、前后工序间的交叉作业以及塌方抢险等因素,该段隧道局部二衬出现了较为严重的渗漏水现象,渗漏主要出现在蜂窝麻面、沉降缝、施工缝、冷缝、断裂缝等处。隧道仰拱下排水管堵塞导致排水不畅,仰拱下原设计采取全包防水,但仰拱施工缝处橡胶止水带安装不到位,在仰拱的沉降缝和断裂缝也出现了渗漏水。动车组高速通过隧道时,会出现震动扰动和压缩风高压扰动,隧道整体道床和仰拱、底板的应力释放不均匀,在这种环境下整体道床和仰拱开裂就在所难免,加上雨季来临水压增大,就造成了隧道整体道床的渗漏,见图1。
这些渗漏水会和隧道内空气中的CO2、SO2等形成酸性液体,时间一长会腐蚀混凝土结构,降低混凝土的强度和缩短隧道的使用寿命,并对电气化列车的安全运行带来很大隐患。
2 抗震动扰动堵漏施工方案
武广客专动车组高速通过隧道的时候,对整体道床、仰拱和二衬都有震动扰动,并产生很强的压缩风扰动隧道二衬,显然用静态堵漏的工艺已不能解决这种震动扰动环境下的渗漏问题。经研究,本项目提出了“堵排结合、刚柔相济、综合整治”的方案。
1)对所有裂缝采用针孔法对二衬深层注浆,在裂缝中填满特种聚氨酯灌浆材料和改性耐水耐潮湿环氧灌浆料等;注浆完成后,再在缝中嵌填弹性防水密封胶。对混凝土蜂窝麻面采用梅花型针孔灌浆法,再涂刷水泥基渗透结晶型涂料,恢复混凝土的密实度和整体性,最后对蜂窝麻面的表面涂上弹性聚氨酯涂料或丙烯酸类弹性耐潮湿涂料。
2)该段隧道二衬背后防水板已破损,破损位置难以确定,渗水位置应是二衬最薄弱位置和出水最便捷通道。为了尽量减少二衬背后的水在其他薄弱环节出现新渗漏的可能性,采用风钻或大功率电锤在二衬漏水严重的位置将二衬钻透,根据情况(参考设计时二衬后排水盲管的尺寸)采用Φ28～Φ75的PVC管,让水沿着管道从二衬背后排出来。同时,经研究分析,顶部的水可能集中在二衬顶部待回填灌浆的空腔内,需用PVC管把水接出来。为了使表面美观,在伸缩缝位置开槽,用抽管法做成无管空腔排水,再涂刷3～4遍高弹性防水涂料,防止因震动扰动而开裂再渗漏,并恢复表面原来的平整度和色彩。
3)对裂缝比较多的位置或因偏压造成的裂缝渗漏位置,根据需要在渗漏水整治完成后,再在修复表面2倍大的范围内贴上碳素纤维布,增加抗拉和整体强度,起到补强加固的作用。
3 堵漏方案所选主要材料介绍
根据裂缝的不同形成原因和所处环境,采用不同的灌浆材料。
对沉降缝和变形缝,需选用高弹性、高发泡率的疏水性灌浆材料,工程选用了双组分灌浆料HK-9106/9101/9105,其中HK-9105的性能特点见表1。
在潮湿环境下对混凝土和岩石进行补强加固,工程选用了HK-WG系列改性环氧灌浆材料。该材料的特点为:黏度小,可以灌注1 mm左右的缝隙;与溶剂型灌浆材料相比,收缩率更小;和混凝土的粘结强度高,一般都大于混凝土自身的抗拉强度,对金属构件也有很高的粘结强度;材料的综合力学性能较好,并有一定的韧性。HK-WG系列无溶剂环氧灌浆材料分为HK-WG-21和HK-WG-23两种产品,其中HK-WG-21固化时间较长,而HK-WG-23固化较快,在常温环境下,1 d时间即可达到一定的强度要求。
针对裂缝的抗震动扰动,工程选用了嵌填型防水密封胶。其特点为:固结体致密,弹性好,延伸率大;与基面粘结力强;固化时间短,25℃下固结时间≤5h;抗垂挂性能好,在立面、倾斜面施工不流挂。该材料主要性能指标见表2。
对蜂窝麻面等微细渗漏,选用Krystol T1和Krystol T2水泥基渗透结晶型涂料,使用时先在混凝土表面涂刷Krystol T1,再涂刷Krystol T2。水泥基渗透结晶型防水涂料能渗透进入混凝土裂缝内,与水产生化学反应,生成针状结晶,封堵混凝土内的孔隙、微小裂缝。
4 堵漏施工流程
化学灌浆堵漏施工应由受过专业培训的人员采用专业施工设备进行施工。
1)清理:详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域,凿除混凝土表面析出物,确保表面干净、湿润。
2)钻孔:使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径为14 mm,钻孔角度≤45°,钻孔间距20～60 cm,钻头深度≤结构厚度的2/3;钻孔必须穿过裂缝,但不得将结构打穿(壁后需灌浆除外),钻孔与裂缝贯穿相交深度≤1/2结构厚度。
3)洗缝:用高压清洗机以6 MPa的压力向灌浆嘴内注入洁净水,将缝内粉尘清洗干净,并观察出水点情况。
4)埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴/止水针头,针头后附带膨胀橡胶,并用专用内六角扳手拧紧,使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙、不漏水。
5)封缝:将洗缝时出现渗水的裂缝表面用环氧类快干水泥进行封闭处理,目的是在灌浆时不跑浆。
6)灌浆:根据裂缝的形成原因和所处不同环境,选用不同性能的灌浆材料。使用高压灌浆机对灌浆孔进行灌浆。立面灌浆顺序为由下向上,平面可从一端开始,单孔逐一连续进行;当相邻孔开始出浆后,保持压力3～5 min,即可停止本孔灌浆,改灌相邻孔。
7)拆嘴:灌浆完毕,确认不漏即可去除外露灌浆嘴,并清理干净已固化的溢出的灌浆液。
8)开槽:在治理好渗漏的裂缝表面开槽,深度和宽度均约3 cm。
9)填槽:清理槽内灰尘,保持干净干燥,用底涂涂刷槽的内表面后,分层嵌填聚氨酯密封胶至裂缝表面平整。
10)表面处理:在裂缝表面再涂刷3～6遍丙烯酸酯涂料。
11)对渗漏严重部位的沉降缝和变形缝,采用针孔灌浆把水挤压到二衬背后,再用钻机把二衬钻透(图2),安装PVC管引排水;为了隧道美观和使用安全,再在表面开槽把PVC管埋进墙内,把水引排到水沟;槽的表面再涂刷3～6遍弹性丙烯酸酯涂料。
12)对裂缝比较密集的部位,在堵漏结束后用碳纤维布对二衬进行补强。
13)对蜂窝麻面等灌浆起不到效果的渗漏面,用水泥基渗透结晶型涂料涂刷和养护后,再用弹性丙烯酸酯涂料处理。
14)仰拱整体道床堵漏后,用钻机把仰拱钻透,把仰拱下的水压泄掉,保证灌浆堵漏后的水及时排出。
5 结语
隧道修复 第4篇
近年来, 我国公路建设迅猛发展, 公路网不断完善。为推动地方经济发展, 中西部山岭重丘区亦需要大量修建高等级公路。由于高等级公路对线形技术指标要求较高, 当平面选线过程中遭遇山岭时, 采用隧道穿越就成为最佳选择[1]。隧道穿越不仅能缩短路线里程, 使线形平缓, 而且能避免大挖大填的施工方式, 符合生态保护的基本要求。然而我国山岭重丘区多与地震带重叠, 地震活动频繁, 因此隧道抗震及震后修复问题理应得到足够重视。本文在参考大量相关文献的基础上, 总结了一系列山岭重丘区公路隧道的震害类型及震后修复的方法。
1 隧道震害类型
1. 1 洞口段震害
隧道洞口段覆土较浅, 且周围岩土体通常风化严重, 易滑落, 因此该段震害一般较为严重。文献[2]~[5]通过对汶川地震中隧道震害的实地调查, 总结了洞口段的几种震害类型。
1) 由地震作用引起的山体滑坡和落石, 导致洞门被砸坏, 洞口被掩埋。如都汶公路龙洞子隧道的出口端发生了较严重的山体滑坡, 导致左线隧道出口被巨石堵塞, 右线隧道出口被完全掩埋。2) 由地震波直接作用引起的震害, 如端墙或挡墙开裂、衬砌沿施工缝或非施工缝错台、洞口段仰拱或底板损坏、边仰坡地面开裂变形、边仰坡防护损坏、排截水沟开裂变形等。如龙池隧道出口处的洞门挡墙、端墙及两者连接处均产生了较大裂缝; 都汶公路龙溪隧道洞口段二次衬砌发生沿施工缝和非施工缝的错台、隧道右线出口端护坡混凝土开裂脱落、仰坡防护破坏; 彻底关隧道部分排水沟开裂损坏等。
1. 2 洞身震害
隧道洞身部分位于地表以下, 被岩土体紧密围束。通常认为, 在地震作用时, 洞身部分会跟随周围岩土体一起运动。由于隧道结构的比重远小于周围岩土体, 故在地震作用下的惯性力较小, 由此产生的破坏较为轻微[6]。近年来的隧道震害资料表明, 隧道洞身段震害主要来自于地层的相对位移。文献[2][3][5][7]归纳了几种洞身震害类型。
1) 衬砌开裂。包括底板开裂以及衬砌的横向开裂、纵向开裂、环向开裂、交叉开裂, 开裂严重的区域甚至会出现大面积的混凝土剥落现象, 且衬砌开裂常引发隧道渗水, 表现形式为: 浸润、滴水、淋水。如紫坪铺隧道、龙洞子隧道、龙溪隧道、友谊隧道等均发生不同程度的衬砌开裂现象, 部分区域引发隧道渗水。
2) 永久变形或破坏。包括初期支护的变形破坏、二次衬砌的掉落甚至坍塌、围岩塌方、侧壁向内挤压变形、二次衬砌错台、洞身段仰拱或底板沿着横向或纵向隆起等。如龙溪隧道初期支护钢架扭曲破坏、二次衬砌与围岩坍塌、部分区段侧壁向内挤压变形; 紫坪铺隧道左线顶拱二次衬砌错台; 酒家垭隧道洞身底板纵向隆起及开裂等。
2 震害原因
总结震害类型可发现, 地震引起隧道破坏的原因主要有三个方面: 1) 地震作用引发洞口段周边产生大量次生灾害, 如山体滑坡、流坍、落石等, 导致洞口段被击穿、压塌、掩埋。2) 地震动引起的惯性力导致隧道结构损坏。3) 地震作用引起地层相对位移, 导致隧道剪切变形而破坏。由此可见, 隧道震后修复不应局限于隧道结构本身, 还应包含隧道周边次生灾害范围内的地质修复。本文将隧道震后修复分为外部地质修复、洞口段修复和洞身段修复三类。
3 隧道震后修复措施
3.1外部地质修复
1) 洞口清方。山体滑坡等次生灾害会导致隧道洞口被堵塞或掩埋, 致使人员无法出入, 因此应及时清理洞口的巨石、土砂等掩塞物, 给救援及内部结构修复带来方便。2) 边仰坡修复。隧道边仰坡受震发生滑坡后, 在余震或其他因素作用下仍有可能再次失稳, 给洞口段带来巨大安全隐患, 修复措施有: a. 清理边仰坡表面的浮石。b. 拆除并重建破坏严重的边仰坡防护, 及时疏通并修复截水沟。c. 对边仰坡进行喷锚挂网处理。d. 边仰坡处设置钢丝网, 拦截落石。e. 削掉部分不稳定岩土体, 放缓边仰坡或重新设计台阶式边仰坡。f. 栽种植物, 利用植物根系发育固土。
龙溪隧道出口仰坡的处治过程中采取了人工清方和设置钢丝网拦石消能等措施, 保证了隧道运营安全。
3. 2 隧道洞口段修复
1) 洞门破坏严重的, 拆除重建; 破坏轻微的, 采用裂缝灌浆的方法加固。2) 明洞衬砌被击穿、压垮的, 也需拆除重建, 并回填明洞缓冲层。3) 排水沟要及时修复并疏通, 损坏严重段拆除重建。4) 若出现仰拱或底板开裂等损毁较轻的情况, 可采用注浆加固的方法修复; 若出现严重的隆起变形, 则需拆除并用等厚度钢筋混凝土结构替代。
对龙池隧道、友谊隧道等的修复采用了方法4) , 效果较好。
3. 3 洞身段修复
1) 洞身段裂缝修复。洞身段开裂是最常见的震害类型, 裂缝产生的同时会导致隧道渗水。工程上常采用注浆法修复裂缝, 同时达到堵水的目的。对于各种类型的裂缝, 修复方法如下[8]: 对于开裂较轻微的衬砌 ( 小于0. 5 mm) 以及施工缝, 若无渗水现象, 可采用注浆修补, 也可直接涂抹水泥基渗透结晶型材料; 对于较大干裂缝 ( 0. 5 mm ~ 1. 0 mm) , 可采用凿槽嵌补法修复; 对于1. 0 mm ~ 2. 0 mm的干裂缝, 可向裂缝注射环氧树脂封堵; 大于2 mm的干裂缝可先凿U形槽, 再插直径10 mm的钢管压注环氧树脂封堵。对于各种尺寸的渗水裂缝, 应凿槽埋半圆管引排后封堵。对于裂缝较多、裂缝密度较大甚至出现严重漏水的区域, 仍然按照上述办法修复, 随后喷射10 cm厚的钢纤维混凝土以补强结构。
龙溪隧道震后修复过程中, 对受损较轻衬砌普遍采用了凿槽嵌补法处治, 起到较好的作用; 部分施工较差的隧道采用上述方法修复后, 仍出现多处渗水现象, 如友谊隧道。
2) 严重受损衬砌修复。若承受的地震能量较大, 洞身段衬砌也难免发生严重损坏。根据汶川地震后隧道修复经验, 对于严重受损衬砌的修复, 一般采用套拱加固和拆除重建两种方法。套拱加固方案主要用于衬砌错台、掉块、坍塌的地段。施工时应注意:a. 对掉块、坍塌处的衬砌, 首先要喷射混凝土来修复缺陷; b. 由于衬砌坍塌时, 背后常常存在空隙, 对存在空隙地段, 要进行回填压浆。拆除重建方案适用于二次衬砌严重变形、坍塌地段以及施作套衬时严重侵限地段。施工时先架设临时钢拱架, 分段拆除原二次衬砌并对围岩进行注浆加固, 然后凿除相应地段的初期支护并铺设防水板, 最后浇筑二次衬砌。龙溪隧道震后修复过程中, 对严重受损衬砌的修复采用了上述两种方法, 效果较好。
3) 塌方体处治。塌方是由于围岩失稳造成的坍塌等破坏性地质灾害, 是隧道较常发生的震害之一, 汶川地震中仅龙溪隧道进口端就有四处较大塌方。塌方治理难度较大, 目前一般只能针对具体塌方制定相应解决方案, 没有相关规范可参考。处治塌方时, 首先要查明塌方原因及地下水活动等情况, 并对塌方段地质进行详细勘察, 最后对症下药制定相应处治方案[8]。
对于规模较小的塌方, 治理时应先加固未坍塌地段, 然后清理渣体并加筑新衬砌。对于洞身堵塞严重的大规模塌方, 为避免边治边塌现象, 宜先支护后开挖。处治时首先将塌落的渣体回填到塌落空腔, 然后对塌体表面、未坍塌初期支护喷射混凝土封闭空腔, 并对塌方虚渣体注浆加固。封闭空腔后, 采用管棚法和注浆固结法对围岩和坍塌体进行超前预支护, 待结构稳定后自上而下清除渣体。最后及时完成支护的施作, 并对塌腔进行注浆回填。值得注意的是, 对于可能释放瓦斯的隧道, 施工时必须做好通风和探测预警, 使施工区域瓦斯浓度低于0. 5% , 避免对施工人员造成伤害。
龙溪隧道在处治塌方过程中用到了管棚超前预支护方法, 治理效果良好。
4 结语
本文参考相关文献, 总结了山岭区公路隧道的震害类型及修复方法, 对公路隧道震后修复有一定指导意义。文中所总结修复措施都来自于实际工程经验, 目前对于隧道震后修复问题没有相关规范可以参考, 必须加紧研究制定。
摘要：介绍了山岭重丘区公路隧道常见的震害类型, 分析了地震作用下发生隧道破坏的原因, 结合实践经验, 从外部地质、洞口段、洞身段等方面入手, 提出了针对性的震后修复措施, 可有效解决公路隧道的震害问题。
关键词：公路隧道,震害,修复措施
参考文献
[1]王成.隧道工程[M].北京:人民交通出版社, 2009:1.
[2]高波, 王峥峥, 袁松, 等.汶川地震公路隧道震害启示[J].西南交通大学学报, 2009, 44 (3) :338-339, 339-341.
[3]郑清, 高波, 申玉生.山岭隧道震害调查及修复技术研究[J].石家庄铁道大学学报 (自然科学版) , 2010, 23 (4) :46-48.
[4]毛红飞, 雷洪立, 施平.高烈度地震区隧道抗震设计[J].交通科技, 2011 (3) :57.
[5]李廷春, 殷允腾.汶川地震中隧道结构的震害分析[J].工程爆破, 2011, 17 (1) :25-26.
[6]季倩倩, 杨林德.地下铁道震害与震后修复措施[J].灾害学, 2001, 16 (2) :31.
[7]耿萍.铁路隧道抗震计算方法研究[D].成都:西南交通大学, 2011:24-32.
隧道修复 第5篇
1. 故障情况
1台土压平衡盾构机在盾构施工中,其螺旋输送机出现螺旋轴转速快、扭矩小、土压压力高故障,同时出现盾构机刀盘扭矩增大、排土口不出土故障。我们随即对上述故障进行排查,当排查至螺旋输送机前部观察孔时,发现螺旋输送机螺旋轴前部断裂,断裂位置距离螺旋轴前端约1.2m。该土压平衡盾构机螺旋输送机如图1所示。
1.刀盘2.土仓3.人仓4.推进缸5.螺旋输送机6.管片拼装机7.管片
2. 结构和功能
(1)结构
该螺旋输送机为中心轴螺旋杆式结构,由圆筒状机壳、中心轴式螺旋轴和螺旋叶片3部分组成,适用于输送砂土,具有较好的抵抗土压能力,目前土压平衡盾构机大都采用这种螺旋输送机。
(2)功能
该螺旋输送机具有以下3个功能:一是将刀盘切削下的渣土从有压力的密封土仓内排出;二是渣土在螺旋输送机内输送过程中形成土塞,使土仓内的压力沿螺旋输送机衰减,以保持土仓内压力的稳定;三是通过调整螺旋输送机转速改变排土量,调节土仓内渣土的压力值,使土仓内的渣土压力与掘进面的土压力保持动态平衡。
3. 修复方法
(1)修前准备
将螺旋输送机前部液压及电气管线断开并固定牢固后将仓门关闭,清理出维修作业空间;在螺旋轴断裂位置的机壳左、右两侧各开1个尺寸为400mm×400mm临时作业窗口;清理机壳内的泥土,直到清理至螺旋轴断裂处。
(2)初步定位
将螺旋轴往前伸出,使断裂部位露出,用临时固定钢板将2段断裂的螺旋轴点焊连接后,缩回至临时作业窗口位置,以方便焊接。
缓慢转动螺旋轴,使断裂面转至方便焊接位置后停止;用钢板垫调整螺旋叶片与机壳内径的间隙,使螺旋轴处于机壳内径中心位置后,点焊钢板垫定位。
切除螺旋轴断裂处临时固定钢板使断轴分离,并通过螺旋轴转动及伸缩,使2段断轴的断裂面吻合。吻合后调整2段断轴的同轴度,以满足技术要求。
使用钢条在螺旋轴断裂处做3道标记,在断轴上用边长为50mm的方钢焊接3道骨架,方钢长度超出螺旋轴断口100mm即可。螺旋轴初步定位方法如图2所示。
(3)断裂位置处理
将2段断轴分离,清理断裂位置的耐磨层及焊缝位置,清理螺旋叶片的焊接坡口,并在螺旋轴断裂位置做出焊接坡口(坡口角度为30°、深度为80mm)。
(4)最终定位
按照螺旋轴断裂处的3道标记重新定位,并再次检验2段断轴的同轴度,若不符合技术要求应进行调整,确保定位后螺旋叶片与机壳内径上、下、左、右间隙一致。
(5)对接焊
使用割枪对焊接部位预热至200℃左右;由2名焊工使用型号为ER50-6的焊丝,在机壳两侧临时作业窗口同时对称进行焊接,以防止螺旋轴产生热应力变形;焊接后自然冷却。
(6)试机
检查螺旋轴焊接后的同轴度,去掉螺旋轴定位钢板及垫片,确认无误后试机。试机时螺旋输送机先进行慢速正向旋转,然后逐步加速至最大转速,观察螺旋输送机工作情况。按上述步骤检查螺旋输送机反转情况,检查螺旋输送机伸缩情况及前部闸门工作情况。试机时对照出厂标准值进行检验。螺旋输送机检验项目及出厂标准值如附表所示。
(7)其他工作
经试机无误后,对所有焊缝进行处理:在螺旋叶片焊缝两侧各焊接3道30mm钢板条,以提高螺旋叶片的强度;焊接螺旋轴上的3道定位骨架,以加强螺旋轴断裂部位强度;封闭机壳上的2个临时作业窗口,并恢复观察口盖板。