1.1 盾构施工法的原理
在地铁工程隧道施工过程中,使用盾构机,不仅能够对工程的开挖面进行控制,同时还能够确保隧道不发生坍塌现象。盾构机施工过程中,能够对隧道进行掘进、出渣等施工操作,在盾构机内用管片拼装成衬砌,还可以完成壁后注浆操作。盾构机中的“盾”也就是指施工过程中完成的对开挖面以及周围的土体进行控制所用的盾构钢壳,“构”则是形成隧道管片的壁后注浆体以及管片。在目前地铁工程建设中,盾构施工法作为目前地铁工程建设中主要施工方法之一,其施工原理是在尽可能不扰动周围环境的情况下,来开展隧道施工操作,为实现这一目标,既可以使用压力舱中的泥水以及泥土压力,同时还需要使用盾构钢壳,从而实现被动支护的作用。
1.2 盾构施工阶段划分
从盾构施工的时间顺序上进行划分,盾构施工法可以分为
如下三个方面:
(1)始发作业阶段:该阶段的主要内容是完成盾构工作井的建造,对进洞口的土体进行加固,安装掘进盾构机等方面的
工作。
(2)盾构掘进阶段:该阶段的主要内容是完成初始阶段掘进。
(3)施工,连续盾构掘进施工以及完成设备之间的转换等。
(4)盾构机到达阶段:接收井洞口土体加固,同时将盾构机运出地面。
2 盾构施工中常见的质量问题原因分析
2.1 管片渗水的原因分析
(1)管片在生产过程中产生的质量问题,如果垫沟槽部位的混凝土密封不严实,将会产生水泡以及气泡等质量问题。完成管片的拼装连接之后,水将会绕过密封层,通过水泡或者气泡孔渗出之后,从而使得管片渗水。
(2)管片止水条引发的渗水现象,在生产管片过程中,管片一旦受到碰撞,将会使得止水条断裂或者脱落,从而导致密封垫层很难形成良好的闭水圈,从而引发管片渗水。
(3)管片和盾构姿态不正确。管片的拼装质量受管片与盾构姿态的影响,如果管片与盾构姿态不正确,将会使得管片间错位,邻近的管片间也不能很好的压紧吻合,从而导致管片渗漏。
2.2 始发和接收段隧道质量问题原因探析
始发和接收段隧道质量问题的原因有以下几点:
(1)负环管片问题。一般情况下使用老旧管片以及配筋效率,低的管片来进行代替,因此使得盾构始发时容易产生异常现象,一旦该环节出现故障,将会影响到之前施工环节的管片,使其出现错台以及破损。
(2)盾构机进洞环节产生的质量问题。在盾构机组合完成之后,这时候的人机磨合以及机械都没有在理想的状态,盾构机的相关参数还没有经过实践的检验,因此将会存在和实际地层不符合的现象。
3 盾构施工质量控制重点分析
3.1 设备选择
地铁盾构施工过程中,应该根据实际的工程情况选择对应的施工设备,在对施工设备进行选择时,不仅要确保周围建筑物的安全,同时还应该保障施工所造成的地基沉降在合理的范围内。受地层地质较大差异的影响,施工中通常存在地质层上软下硬的状况,因此,就需要盾构机具有较高的破岩能力强度。由此可见,盾构设备的选型应该综合各方面的因素进行考虑。
3.2 施工工艺
施工质量在很大程度上受施工工序的影响,因此,在进行盾构施工过程中,应该确保施工工艺合理有效。就以往的盾构机施工而言,多数质量问题均是由于没有对施工工艺进行把控而造成的,主要体现在对盾构机管片设计以及盾构设备安装等方面,因此,无论是在对盾构机进行安装,还是在用盾构机进行施工过程中,都必须合理把控施工工序,严格按照施工标准要求进行施工作业,只有这样,才能保证施工质量。
3.3 盾构机姿态控制要点
(1)人工测量以及盾构测量是对盾构姿态数据进行测量的两种方式,人工测量用于对自动测量数据的准确性进行检验矫正,通过对两类数据进行比较分析,来对数据的变化情况进行动态的掌控,从而有效指导盾构机安全、正确的推进。
(2)将测量结果作为绘制盾构以及管片与设计线之间位置的依据。
(3)一旦发现盾构机出现偏向,应该给予合理的调整,如果调整幅度过大,就需要确保盾尾的间隙。
3.4 管片渗水的控制措施
3.4.1 二次补浆
二次补浆技术主要用于对漏水管片的修补,该技术能够实现封堵渗水通道的效果。使用该项技术时,首先要使用单浆液,将注浆压力控制在一定的范围之内,注浆量的把控以能够注入为主,然后对堵漏效果进行观察,如果效果不太理想,可以使用注入双浆的方法,同时还需要提升注浆压力。
3.4.2 环纵缝注浆堵漏
(1)管片紧固螺丝孔渗漏。该方法的使用需要将螺丝孔表面的杂物清理干净,然后再找出产生渗漏的部位,借助电钻钻孔,保障螺丝孔和钻孔互通,然后使用快干高强砂浆将螺丝孔的底部进行封堵,接着在钻孔部位安装注浆嘴,在向钻孔内注浆时需要使用高压灌浆设备,浆料的使用应该以环氧树脂为主,注浆来量的控制应该以注满螺栓孔为基准。注浆方法的使用,不仅能够实现堵漏的效果,同时对于螺丝,还能够实现防腐以及锚固的作用。
(2)环纵缝漏水处理。如果在进行二次补水操作之后,环纵缝依然存在漏水现象,此时就需要使用注浆的方法对漏水部位进行封堵。在此过程中,需要进行如下操作:使用快干高强度砂浆对纵向缝以及环向缝进行处理,在封闭漏洞时,需要向内凹进去 1~2cm 深的弧形,接着在漏水缝处垂直钻孔至止水条部位,确保每个孔的间距在 2~3 个/m,与此同时还需要装备专用注浆嘴,在向缝内灌浆时,需要使用高压灌浆设备。浆量的使用应该以填满缝为准。
4 盾构施工质量控制措施
4.1 依据工程量合理设计施工方案施工工作的顺利开展离不开施工方案的指导,在制定施工方案时,需要根据工程的实际情况以及工程量大小来进行确定。施工方案从内容上而言,需要对物资管理、人员组织以及施工安排做出合理的规定,在对人员进行组织时,需要依据盾构施工的具体要求,选择符合施工条件要求的施工人员来组成施工队伍;与此同时,还应该对人员数量进行合理把控。在对施工所需物质进行管理时,应该加强对施工材料以及施工设备的采购以及租赁方面的管理,在确保材料质量满足施工需求的情况下,对其进行合理的放置,确保其能够在盾构施工中发挥出应有的价值。对材料进行管理的过程中,还需要对材料的取用进行严格把控,确保施工材料能够得到合理有效的运用。
4.2 盾构法施工中控制地面沉降的措施
在使用盾构施工法进行施工过程时,通常情况下会伴随有地面沉降问题发生,为避免这种情况,应该控制好注浆剂量、时间以及注浆压力参数等,特别是要对注浆的配合比进行准确把控,以实现注浆效果。在具体施工过程中,可以借助多次压浆的方法来避免地表产生沉降。同时,借助正面支撑的方法并使用合理的气压加以辅助施工,也可避免出现坍塌现象。
4.3 切削土量的管理
在开展隧道开挖工作时,为确保开挖面稳定以及开挖工作顺利进行,应该控制好排土量,确保排土量与开挖量一致。因地质条件不同,在开挖工作进行过程中,切削土重量和体积将会产生变化,因此,在对切削土量进行计算时,应该充分考虑到土压力对其造成的影响,从而对开挖面的稳定性加以判断。通常管理切削土量的方法有如下两种:体积管理以及重量管理,这两种方法都需要对土量进行统计,从而对超挖量以及掘进面加以控制。
4.4 监测质量控制
在地铁盾构施工中,对检测质量进行控制需要注意如下方内容:必须保证每天观测盾构机前后 20m 范围的动态,在超过 20m 的范围之后,应该将观测次数逐渐减少,直至盾构机运行稳定。同时,需要将每天观测到的结果向上级主管工程师进行报备,此外,还需要在观测组内成立二级检查小组,对相应的仪器根据维修时间及时予以核准,以此来确保测量数据真实有效。如果在测量结果中发现存在异常情况,应该及时将具体情况上报给对应的工程师,以开展 24h 值班等形式,加强对数据观测的次数,直到一切情况恢复正常为止。
5. 管片质量缺陷分类及处理流程
5.1 管片破损
(1)根据进场及拼装时间管片破损可分为:
1) 管片进场前破损(在管片厂进行修补,严禁到施工现场
修补);
2)管片进场验收后至管片吊装下井拼装前破损(返回地面,在地面进行专业修补,适用本方案,严禁拼装后再进行修补);
3)管片拼装后发生的破损。
(2)根据管片破损的形式可将管片破损分为:
1) 管片裂缝:大于 0.2mm 宽的裂缝或贯穿性裂缝;
2) 管片缺棱掉角;
3) 管片剥落。
(3)根据管片拼装后破损部位可分为:
1) 管片中上部破损(时钟 10 点至 2 点);
2) 管片中下部破损(时钟 3 点至 9 点)。
5.2 管片渗漏水
管片渗漏水根据渗漏部位不同可分为:
1)管片环缝渗漏;
2) 管片纵缝渗漏;
3)管片螺栓孔渗漏; 4)管片吊装孔渗漏。
5.3 管片错台
根据管片发生错台的部位可分为:
1)相邻管片的径向错台;
2)相邻管片的环向错台。
5.4 管片质量缺陷处理流程
第一步:针对以往盾构区间成型管片质量情况,编制专项处理方案并进行内部评审;
第二步:对修改完善后的《管片质量缺陷处理专项方案》报监理单位、地铁公司进行审批,按意见修改完成后再次进行审批及备案;
第三步:施工方案确定后,选择有资质的专业队伍进行考察和筛选,最终确认 1 家合格的专业队伍;
第四步:专业队伍选择完成后,根据审批同意后的方案进行技术交底,交底完成后方可进行现场施工;
第五步:现场处理完成后,对现场结果进行检测及验收,若验收或检测不合格,需重新选择施工队伍;
6.管片破损修补
6.1 管片破损修补材料标准
(1)管片破损修补材料采用耐磨型环氧树脂衬里砂浆;
(2)按照管片破损修补规范要求,管片修补材料相关指标
不应低于原管片设计抗压强度 C50,抗拉强度指标需达到原混凝
土轴心抗拉强度标准值(由规范《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010 可 知 , C50 混 凝 土 轴 心 抗 拉 强 度 标 准 值
ft=2.64Mpa,同时为保证后期运营安全,对混凝土轴心抗拉强度
标准值 ft=2.64Mpa,同时为保证后期运营安全,对管片破损修
补材料的抗疲劳和耐久性指标作出了一定规定,相关指标见管片
修补材料指标一览表。
6.2 管片破损修补材料
按照施工方案,管片破损修补材料选用耐磨型环氧树脂衬里
砂浆,该砂浆具有以下特点:
(1)固化迅速、抗压强度高。
该种材料 28 天强度 91.3Mpa,远远满足混凝土材料本身抗
压强度(C50)的要求。
(2)力学性能好,抗垂落、粘结性能好,有很好的保水性,7d 与混凝土的正拉粘结强度为 8.1Mpa,且为混凝土破坏,同时7d 的砂浆粘结抗拉强度为 10.2 Mpa,远大于结构混凝土本身的抗拉强度 2.64 Mpa。
(3)能够抵抗各种酸、碱、工业化学品影响,操作简单,现场搅拌后即可使用。
(4)具有早强性,减少对施工进度的影响。
(5)耐磨型环氧树脂衬里砂浆具有如下性能指标,性能指标见材料指标一览表:
耐磨型环氧树脂衬砌砂浆性能指标一览表
6.3 管片破损修补
6.3.1 管片拼装前发生管片破损的修补标准
按照《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-2008 规范第
5.10.1 条、第 5.10.2 条规定要求:
(1)当管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、以及宽在
0.1mm~0.2mm 非贯穿性裂缝时,必须进行修补。
(2)管片修补时,修补材料的抗拉强度和抗压强度均不低于管片设计强度。
(3)管片修补后,保证修补处的颜色与管片原表面颜色基本一致。
6.3.2 管片进场验收后至管片下井拼装前发生管片破损的修补方法具体修补方法参照 6.3.5 节,但需要将有质量问题的管片吊装到地面进行修补,严禁存在缺陷的管片直接用于拼装。在拼装前管片发生以下严重缺陷时,不做修补处理,作为报
废处理。
(1)贯穿性裂缝;
(2)管片内、外表面漏筋;
一般质量缺陷的管片按此方案进行修补并经过验收后,方可
吊装下井拼装。
6.3.3 管片拼装后发生的成型隧道管片修补标准
按照《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008 规范第9.5.1 条、第 9.5.3 条规定要求:
(1)当管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、大于 0.2mm 宽的裂缝或贯穿性裂缝等缺陷时,必须进行修补。
(2)修补材料强度不应低于管片强度。
6.3.4 管片拼装后发生的成型隧道管片修补方法
(1)现场破损情况调查
由施工单位邀请监理工程师一起对现场管片破损情况进行统计、分类并编号,统计破损部位、破损形式,做好详细记录经有关各方签字确认。
(2)判定修复方式
根据现场统计的破损部位及破损形式分为管片剥落和大于0.2mm 宽的裂缝两种,确定相应的处理方式。对于裂缝大于 0.2mm的,需采取修补措施,修补方式同处理渗漏水方式一样(如有渗
漏,处理详见第 5 章相关内容);管片剥落的修补方式根据破损
位置有稍微区别,对于破损发生在上部的,根据破损面积、深度
的实际情况按需要打膨胀螺栓、挂网后修补;破损发生在下部(时
钟 3 点和 9 点及以下),参照上部处理方式,可不做挂网处理。
下面就详细说明破损发生在上部的修复方式。
(3)管片表面清理
破损部位清理主要分为三步:
第一步:对破损周边和已经破损但未剥落处进行凿除清理,如破损部位有渗漏水,必须先堵漏后修补(详见第 5 章);用钢刷清除修补处松动混凝土块及粗骨材;其清除效果,应以目视检查混凝土与粗骨材间无缝隙及指触无混凝土块及粗骨材松动。对于存在裂缝的管片修补同渗漏水一样进行处理,以保证混凝土的耐久性。
第二步:修补前应使用高压水或轻度打磨处理表面,然后冲洗洗掉尘土颗粒,保证修补表面无杂物、无粉细残留料。
第三步:采用蒸汽清洁剂清除油脂,用清洁剂或专用脱脂剂擦洗,确保清洁效果。
(4)修补施工
管片正式修补前,进行原材料的性能试验,待强度、新旧接合面粘结强度、耐久性等经过相关检测,满足要求后进行正式修补作业。
第一步:按照清理干净的修补部位确定材料用量,用耐涂砂浆按确定用量标准现场拌制材料,该种砂浆为多组分,由基料、固化剂、骨料组成,实际拌制配合比为(重量比)基料:固化剂:骨料=3.7:1.75:17。拌制过程中要确保充分搅拌耐涂砂浆,获得完全均匀、可镘抹施工的砂浆。搅拌过程中必须用机械方法搅拌耐涂砂浆,在混合前必须将基料和固化剂充分搅拌以分散沉淀。然后将基料和固化剂全部倒入合适的清洁搅拌桶内,使用装上螺旋搅拌器的慢速电钻搅拌约5 分钟,直至获得均匀的颜色和稠度。在连续搅拌过程中,慢慢地添加骨料,将三组分混合在一起后再搅拌 2 至 3 分钟,确保骨
料要被混合树脂充分润湿。
第二步:用搅拌均匀的耐涂砂浆披刮清理干净的破损部位,披刮要压实顺滑,对成型隧道顶部管片破损大于 30mm 深度的部位要分两次披刮,每次修补厚度不大于 2cm, 对潮湿度较高的破损部位需要吹风机降低其潮湿度后进行修补,对修补部位进行压
密处理;管片破损在上半部位的修补方法如下:
①破损深度大于 30mm 的处理方法
若破损面积较大,则需要在破损处打膨胀螺栓、挂网修补,具体方法为:
在管片用冲击钻以 15*15cm 间距梅花形钻孔,钻孔深度 4cm,钻孔直径 10.5mm,待眼打好后将若干根 M6*50~100mm(视破损深度而定)膨胀螺栓植入管片内,膨胀螺栓上端头应低于管片表面1cm 以下。待膨胀螺栓植完后,挂钢丝网片,然后使用高强砂浆分两次披刮填补。
②破损深度小于 30mm 的处理方法
待破损面凿除清理后用清水冲洗干净,先刷一层水泥砂浆,然后使用高强砂浆填补。
③膨胀螺栓受力性能表
不同膨胀螺栓规格的钻孔尺寸及受力性能见表
根据上表可以看出,M6 的膨胀螺栓强度满足施工要求,并且便于施工,因此选择 M6 的膨胀螺栓进行内植。
(5)表面修饰及整平
待耐涂砂浆干硬一天后,用打磨机磨顺表面,对修补处进行调色抹平,保持修补处的颜色与管片原表面颜色基本一致。
(6)养护、硬化
修补处的养护采用自然养护,指定专人每天进行 2 次巡查,及时清理修补处沾染的杂物,并对过程中发现的修补缺陷进行记录、反馈。
(7)清理及复原
在达到养护日期后,进行修补效果的最终检查,对表面不平整、有杂物、颜色不协调的修补处,最后进行打磨处理以保证新旧混凝土面的色差基本保持一致。
7.管片渗漏水治理
7.1 管片渗漏水治理标准
7.1.1 管片防水效果设计要求
盾构法隧道防水等级为二级,结构不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于防水面积的 2/1000,任意100m² 防水面积上湿渍不超过 3 处,单个湿渍的最大面积不大于0.2m² ;任意 100m² 防水面积上的渗水量不大于 0.15L/(m² ·
d)。
7.1.2 管片渗漏水规范要求
盾构法隧道接缝渗漏治理的技术措施
注:●—-宜选,○—-可选,╳—-不宜选
管片环、纵缝渗漏的治理宜根据渗漏水状况及现场施工条件采取注浆止水或嵌填密封,必要时可进行壁后注浆,并应符合下列规定:
(1)对于有渗漏明水的环、纵缝采取注浆止水注浆止水前,宜先在渗漏部位周围无明水渗出的纵、环缝部位骑缝垂直钻孔至遇水膨胀止水条处或弹性密封垫处,并在孔内形成有环氧树脂灌浆材料或其他密封材料形成浆液阻断点。随后宜在浆液阻断点围成的区域内部,用速凝型聚合物砂浆等齐缝埋设注浆嘴并封堵接缝,并注入可在潮湿环境下固化、固结体有弹性的环氧树脂灌浆材料;注浆嘴间距不宜大于 1000mm,注浆压力不宜大于 0.6MPa。
(2)对于潮湿而无明水接缝,采取嵌填密封处理,并应符合下列规定:
1)对于影响混凝土管片密封防水性能的边、角破损部位,宜先进行修补,修补材料的强度不应小于管片混凝土的强度;
2)拱顶及侧壁宜采取在嵌填沟槽中依次涂刷基层处理剂、设置背衬材料、嵌填柔性密封材料的治理工艺;
3)顶部环向嵌缝范围为隧道竖向轴线顶部两侧各 22.5°,底部嵌缝范围为隧道竖向轴线底部两侧各 45°,特殊部位采取整环嵌缝;
(3)隧道进出洞口段渗漏的治理采取注浆止水及嵌填密封等技术措施,并符合下列规定:隧道与端头井后浇混泥土环梁接缝的渗漏钻斜孔注入环氧树脂灌浆材料止水;
(4)隧道与联络通道相交部位的渗漏宜根据渗漏部位采取
注浆止水或嵌填密封等技术措施,必要时可进行壁后注浆,并宜符合下列规定:
1)接缝的渗漏钻斜孔注入环氧树脂灌浆材料止水;
2)联络通道两侧各 5 环范围内管片接缝渗漏的治理采用壁后注浆,或注入环氧树脂灌浆材料。
(5)盾构法隧道管片螺栓渗漏的治理符合下列规定:
1)密封圈已失效的螺孔,应重新安装或更换符合设计要求的螺栓孔密封圈,并应紧固螺栓。
2)螺孔内渗水时,宜钻斜孔至螺孔注入环氧树脂灌浆材料止水,并按照规定密封并紧固螺栓。
7.2 管片渗漏水治理材料
根据以往地铁盾构隧道渗漏水治理经验,采用压注环氧树脂灌浆材料进行渗漏水治理,可以取得很好的效果。根据《地下工程渗漏治理技术规程》(JGJ/T212-2010)附录 C 材料现场抽样复验项目表 C.0.1 要求,对环氧树脂灌浆材料施工前进行有关检验,满足要求后方可用于施工。
材料现场抽样复验根据《地下工程渗漏治理技术规程》(JGJ/T212-2010)附录 D 材料性能 D.0.1 灌浆材料的物理性能应符合下列规定:环氧树脂灌浆材料的物理性能符合下表要求。
7.3 管片渗漏水治理
管片渗漏水治理按照以下流程进行:
(1)现场渗漏水调查
由项目部对现场渗漏水情况进行统计,统计渗漏水部位、渗漏形式,做好详细记录并分析原因。
(2)选择处理方案
根据现场统计的渗漏水部位及渗漏形式,确定不同的处理方式:管片环纵缝、螺栓孔渗漏水采用灌注环氧树脂灌浆材料进行治理;管片注浆孔渗漏采用壁后注浆或环氧树脂灌浆材料进行治
理。
(3)渗漏水部位清理
管片环纵缝渗漏水部位清理:使用钢丝刷清除拼装缝周边积水和碳酸钙等粘附物,检查渗漏源,标上记号,清孔、清槽要求无浮尘、泥垢。管片螺栓渗漏水部位清理:首先卸掉对拉螺栓孔的螺帽,清除螺栓孔中的浮泥、泥垢、锈迹,采用阻塞球堵塞螺栓孔的一端出口,并从另一端出口插入小铝管。
(4)钻孔埋设注浆管
采用小型电钻在管片拼缝处打孔,采用速凝水泥嵌缝、埋管,要求与管片拼缝压贴紧密。钻孔孔径 6mm,孔深约 50mm,孔间距约 300~500mm,根据现场实际情况进行适当调整。
(5)渗漏水治理
管片拼缝渗漏水治理:注浆浆液采用环氧树脂化学注浆液,注浆压力 0.2~0.4MPa,达到压力后,闭管待凝。
螺栓孔渗漏水治理:拆除螺栓的螺母,对损坏的遇水膨胀止水圈进行更换,按照要求拧紧螺母。如还存在渗漏则压注环氧树脂灌浆材料止水。注浆按照从拱底到拱顶、从渗漏水部位向两侧的顺序进行,当观察到临近注浆嘴出浆时,可终止从该注浆嘴注浆并封闭注浆嘴,并从下一注浆嘴开始注浆。
(5)等待凝固
闭管待凝 8~12 小时后检查注浆嘴内注浆情况,如注浆嘴内浆液不饱满时,则须进行二次或多次重复注浆,以确保注浆质量。
(6)表面修饰及整平
待凝 3~7 天后拆管,清除注浆管,修复表面,要求表面颜色、平整度应与原管片表面基本一致。
(7)清理及复原
表面修饰及整平工作完成后,及时组织人员对隧道内渗漏水治理部位进行清理,并恢复临近管片原有状态。
6.管片拼装后错台处理
根据《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)要求,盾构隧道验收时,纵向相邻环管片错台不大于 15mm,每环相邻管片错台不大于 10mm。管片错台属于成型隧道验收一般项目,合格率需达到 95%。
6.1 管片错台处理标准
根据现场实际查看情况,管片错台主要为纵向相邻管片错台,而每环相邻管片错台较小,经处理后的错台标准满足相关验收规范规定要求。考虑到后期隧道运营时列车行驶安全,考虑国内其他地区地铁施工经验,管片拼装后错台处理以渗漏水治理为主。
6.2 管片错台处理材料
成型隧道管片错台的材料其实就是治理渗漏水所需要的材料,渗漏水处理所需要的主要材料为改性环氧树脂化学浆液。
6.3 管片错台处理
管片错台处理施工步骤如下:
(1)管片错台测量、统计
管片拼装完毕经观测以及达到稳定状态后,对成型隧道管片环、径向错台进行统计。对于超出规范要求的部位,认真填写记录表格。
(2)处理方案选择
对于由于管片错台引起渗漏水的,按照管片渗漏水治理章节进行治理。
(3)渗漏水处理
渗漏水处理严格按照管片渗漏水处理章节进行,主要采用压注改性环氧树脂化学注浆液进行治理。渗漏水治理经验收合格后,方可进行后续的管片错台处理。
7.施工效果检查验收
管片质量缺陷处理完成后,先由第三方验收合格后,再由监理单位组织中铁成投、施工单位、业主等单位对处理效果、过程资料进行统一验收。
7.1 管片破损修补检查验收
(1)破损处理效果检测
1)表观检测
表观检测主要包括修补面平整、颜色调差、修补后管片尺寸情况,以不存在明显区别(与原管片)为标准,检测方法为目测、手触、尺量。
2)同条件试块试验检测
在施工过程中,每 100 环制作一批同条件试块(3 组)(参照规范 GB50367-2013),同条件养护 28d 后,送往具备相关资质的实验室进行相关试验。对于实验结果不合格处,凿除后重新修补并进行双倍送检,直至合格。最终保证成型隧道满足原始设计要求,确保后期运营安全。
7.2 管片渗漏水治理检查验收
根据《盾构法隧道施工及验收规范》GB50446-2008,应对隧道防水进行逐环检验,并根据以下方法进行检查验收。根据《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011 附录 C地下工程渗漏水调查与检测规定:
1)湿渍检测时,检查人员用干手触摸湿斑,无水分浸润感觉。用吸墨纸或报纸贴附,纸不变颜色;要用粉笔勾画出湿渍范围,然后用钢尺测量并计算面积。
2)渗水检测时,检查人员用干手触摸可感觉到水分浸润,手上会沾有水分。用吸墨纸或报纸贴附,纸会浸润变颜色;要用粉笔勾画出渗水范围,然后用钢尺测量并计算面积。
3)隧道上半部的明显滴漏和连续渗流,可直接用有刻度的容器收集量测,或用带有密封缘口的规定尺寸方框,安装在规定量测的隧道内表面,将渗漏水导入量测容器内,然后计算 24 小时渗漏水量。若检测器具或登高有困难时,允许通过目测计取每分钟或数分钟内的滴落数目,计算出该点的渗漏水量。通常,当滴落速度为 3 滴/min~4 滴/min 时,24h 的渗漏水量就是 1L。当滴落速度大于 300 滴/min 时,则形成线流。
表 7.2-1 渗漏水检测工具
7.3 管片错台处理检查验收
根据《盾构法隧道施工及验收规范》GB50446-2008 规定,管片错台检查方法及频率如下表所示:
表 7.3-1 隧道允许偏差
8.施工资源配置
8.1 施工队伍及人员
管片质量缺陷处理时,根据中铁成投公司提供的选用队伍范围,结合自身现场实际情况选取施工队伍,并对单位及人员资质进行审查,进行技术交底,合格后方可进行管片质量缺陷的处理。
8.2 施工用水用电
施工用电直接自隧道内部照明线路接入,施工用水直接自隧道内循环水管接入。
8.3 主要施工机具
管片质量缺陷处理主要施工机具如下:
小型注浆机、搅拌器、电钻、手锤、塞尺、卷尺、角磨机、搅拌器、电子称、钢刷、毛刷、铲刀、细砂纸等。
9.质量保证措施
9.1 组织保证措施
成立管片修补小组,由项目部总工程师担任总负责人,下设现场质检工程师、值班工程师、安全员进行整个修补过程的组织、盯控及信息反馈。具体见下图。
9.2 技术保证措施
(1)施工作业前,根据施工方案及相关要求,对作业队伍进行书面技术交底及岗前培训,保证施工方法、安全质量、文明施工标准满足方案要求。
(2)施工作业前,在监理及质检工程师组织下,对存在缺陷的部位进行详细调查,并对管片质量缺陷进行分类、编号,根据处理方案结合实际情况确定处理方法;同时填写质量缺陷调查及处理方法确定表格。
(3)施工作业前,在监理及质检工程师组织下,做试验性施工,并进行检测及过程记录,合格后才能进行施工。
9.3 原材料保证措施
(1)原材料进场时,对材料进行检查,填写相关质检记录,按不同规格、型号分类堆放,以免混用、错用;
(2)将施工过程中的原材料按照相关标准和规范送往有相应资质的单位进行原材料复检,出具合格报告后,方可使用。对于不合格产品一概退场,严格控制原材质量。
(3)现场配置的材料应严格计量、准确配比、充分搅拌。
9.4 施工过程控制
值班工程师根据施工方案、交底以及确定的处理方法进行全程盯控,在施工日志中详细描述修补过程,作为存档资料交与资料室保存。现场值班工程师、质检工程师严格按照技术交底及方案进行现场作业跟踪指导,及时反馈存相关信息;过程中严格执行”三检”制度,上道工序未完成或验收不合格,严禁进入下道工序。
10.安全环保措施
(1)妥善保管各种注浆材料,尤其是水泥材料、化学灌浆材料等必须存放于通风、干燥的地方,注意防火、防潮。
(2)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。
(3)严格按照技术交底施工,确保施工安全。
(4)施工平台为行走式,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及设安全护栏。作业平台尺寸应根据施工现场实际情况进行设计制作,充分考虑施工范围及电瓶机车通行空间;平台上设置安全警示标志,保障施工安全;作业过程中,相关人员须做好安全保障措施,如安全带、安全帽、反光衣、等须装备齐全。
(5)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。
(6)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。
(7)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,施工时严禁上下抛掷工具、材料等,不得嬉戏打闹。
(8)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。
(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,并及时向上级领导汇报。
(10)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废料,剩余材料必须妥善处理,不得随意抛弃。
(11)在修补过程中,应站于上风处,避免吸入挥发的化学材料和粉尘。