隧道质量通病及缺陷处理专项方案

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楼主 2021-01-11 16:11:07
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为了消除隧道主体及附属结构施工过程中存在或发生的质量通病,提高工程实体质量,针对可能发生的质量通病,分析原因并制定相应的缺陷处理专项方案,指导现场施工。

一、初期支护

1、超欠挖

(1)原因分析

① 测量放样不精确;

② 岩石隧道爆破施工未到位或爆破周边眼角度、间距不合适;

③ 挖掘机开挖时未开挖到设计预留的开挖轮廓边缘;

④ 地质情况较差、围岩垂直节理发育、稳定性差、局部出现坍塌;

⑤ 掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷,导致部分松散结构体掉落;

(2)防治措施

① 测量放样时要精确标出开挖轮廓线,在开挖过程中控制好开挖断面,做到测量精确;

② 岩石隧道爆破开挖时要严格按照爆破施工技术交底进行提前准备,精确控制好炮眼间距、角度,并严格按照技术参数装入药量,不能忽多忽少;

③ 在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量,应将施工中可能发生的围岩变化情况(掉块或坍落)进行考虑;

④ 在施作超前小导管时要控制好外插角,防止因外插角过大造成超挖;

⑤ 预留开挖轮廓边缘线,在开挖过程中采用人机配合,避免机械开挖造成超、欠挖现象;

⑥ 地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理;

⑦ 开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面,再架设型钢拱架;

(1) 原因分析

① 第一次喷射层和钢架表面尘土污染清理不彻底,降低了新旧混凝土的黏结力;

② 喷射混凝土不密实、空鼓,造成初期支护表面渗漏水,钢架表面锈蚀;

③ 结合以上两个原因在整个初期支护未稳定前,由收敛和沉降引起,造成钢架外露和混凝土表面掉层;

(2) 防治措施

① 对钢架和第一层喷射混凝土表面必须进行彻底清理。(针对黄土隧道严禁水洗);

② 喷射时喷射手 先喷射填塞钢架背后,然后以每层3~5cm厚度分层喷射。对于富水隧道尽量采取引排的措施减少初期支护背后积水对混凝土的长期侵蚀;

③ 短进尺、强支护、早封闭、快成环 减少对原有土层的扰动,减少原深埋土层的暴露时间;

隧道喷射混凝土

3、喷射混凝土不进行养护

(1) 原因分析

黄土隧道采用养护液养护,喷射混凝土终凝后,混凝土表面布满灰尘,养护液涂抹存在困难,施工单位为了减少材料费和人工费不进行喷射混凝土的养护。

(2)防治措施

喷射混凝土表面的灰尘用高压风清理,再进行养护液涂抹,加强现场监理检查力度。

4、喷射混凝土拱顶部位的空洞

(1) 主要成因

① 溶洞、超挖或开挖后未及时进行支护导致局部的坍落,而施作喷射混凝土前又未按要求用同级混凝土进行回填密实;

② 拱顶喷混凝土由于是垂直作业,在自重作用下喷混凝土混合料易与接触面出现较大空隙,造成空洞;

③ 架设的钢拱架及钢筋网也阻挡喷射混凝土与围岩大面积接触,在其上形成混凝土壳体,因而造成空洞;

(2) 防治措施

① 首先要在开挖前加强超前小导管施工,开挖后尽快封闭掌子面,喷射混凝土前对超挖或坍落部位进行同级混凝土回填,再进行喷混凝土施工;

② 喷混凝土作业时要严格按照施工工艺施作喷射混凝土;

③ 对在施工后产生的空洞,应采取打眼压浆处理,用水泥浆进行回填,以填补空洞,保证施工质量;

二、防水板施工中质量通病的表现、原因及防治措施

1、防水板铺设过程中的损坏

(1)原因分析

① 土工布挂设采用带射钉的热塑性圆垫圈进行固定,热塑性圆垫圈与EVA防水板无法焊接,或焊接时烧坏。防水板和热塑性圆垫圈不是同一厂家,材料又是甲供材料。热塑性圆垫圈质量达不到设计的质量要求;

② 拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头没有抹平处理,容易造成防水板损坏;

③ 焊接二次衬砌钢筋对防水板不进行防护,造成防水板损坏;

(2)防治措施

① 热塑性圆垫圈与EVA防水板无法焊接,防水板与土工布之间挂设采用射钉进行固定,射钉处再用防水板采用手持焊枪进行补焊;

② 拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头处,要求采用喷射混凝土或砂浆抹平,平整度用2m靠尺检查,表面平整度允许偏差:侧壁5cm、拱部7cm;

③ 挂设防水板前,仰拱预埋钢筋采用塑料管套在钢筋头上,防止钢筋头损坏防水板,焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水板,灌筑二衬混凝土时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑;

④ 二次衬砌钢筋绑扎完成后,要从新进行防水板进行复查,发现有损坏现象及时进行修补焊接处理,确保防水效果;

2、施工缝渗漏水

(1) 主要成因

① 防水板焊接质量存在问题,或遭破坏;

② 中埋式橡胶止水带施工质量不到位;

(2) 防治措施

① 采用以排为主,排、堵、截相结合的综合治水原则;

② 每条焊缝均做充气压力检查;

③ 加强对防水板的保护,特别是二衬钢筋焊接施工时,应防止防水板被烧伤、灼伤,防止钢筋接头扎破防水板,混凝土浇注振捣时,尽量防止破坏防水板;

④ 中埋式橡胶止水带必须严格按规范要求,保持直顺,无损坏;

⑤ 正确施作排水盲管,做好防排水施工;

三、衬砌混凝土缺陷预防及处理措施

1、常见混凝土缺陷

(1)麻面:所谓麻面是指混凝土构件表面局部缺浆粗糙,出现无数的小凹坑,但无露筋现象。

它产生的原因主要有:1)模板在浇筑混凝土前没有充分浇水湿润或湿润不够;2)模板拼缝不严密,混凝土浇筑时缝隙漏浆,构件表面沿模板缝隙出现麻面;3)混凝土振捣不密实,混凝土中气泡未排出,部分气泡停留在模板表面,拆模后出现麻面。

(2)露筋:露筋是指构件中的主筋、副筋或箍筋等部分或局部未被混凝土包裹而外露。它产生的原因主要有:1)混凝土浇捣时,钢筋保护层垫块移位或垫块间距过大甚至漏垫,钢筋紧贴模板,拆模后钢筋密集处产生露筋;2)构件尺寸较小,钢筋过密,如遇到个别骨料粒径过大,水泥浆无法包裹钢筋和充满模板,拆模后钢筋密集处产生露筋;3)模板拼缝不严,缝隙过大,混凝土漏浆严重,尤其是角边,拆模时又带掉边角出现露筋;4)振捣手振捣不当,振到钢筋或碰击钢筋,造成钢筋移位或振捣不密实有钢筋处混凝土被挡住包不了钢筋;5)钢筋绑扎不牢,保护层厚度不够,脱位突出。

(3)蜂窝:拆模后构件有局部混凝土松酥,石多浆少,石子间出现空隙,形成蜂窝状的窟窿。它形成的主要原因有:1)混凝土的拌制配料不准,石多、水泥和砂少,或浇筑时浆流向单边;2)混凝土搅拌时间过短,拌和不均匀,振捣时造成砂浆与石子分离,石子集中处往往会形成蜂窝;3)下料时不当,使混凝土产生离析;4)浇筑时未分层分段进行;5)模板支撑不牢固,致使大面积漏浆。

(4)空洞:是指构件是有空腔、孔洞,可将手或杆棒等伸入或有的可通过物件者的现象。一般产生空洞的原因:1)混凝土振捣时漏振,分层浇捣时,振捣棒未伸到下一层混凝土中,致使上下层脱空;2)竖向构件一次下料太多,坍落度相对过小,混凝土被钢筋等架住,下部成拱顶住上部混凝土,并且下部漏振,拆模后出现混凝土脱空,下部成为孔洞;3)混凝土中混入了杂物、木块等,拆模后抠掉杂物等而形成的明显空洞;4)钢筋密集处,预留孔或预埋件周边,由于混凝土浇筑时不通畅,不能充满模板而形成孔洞。

(5)凸凹错台:是指模板拆除后,混凝土表面模板接缝处出现超过规范要求的错台现象。一般凸凹错台产生的原因:1)模板接缝不好,平整度要求不高而形成的错台;2)模板外支撑不稳固,混凝土浇筑过程中出现局部跑模、模板变形等原因形成的错台;3)模板接缝不好,浇筑过程中出现露浆等形成错台。

(6)外形走样:是指混凝土浇注完成后,混凝土外型与设计轮廓线不相吻合。一般外形走样产生的原因:1)模板外支撑不牢固,混凝土浇筑过程中出现局部模板变形引起的外形走样;2)模板支撑基础不牢固,混凝土浇筑过程中模板整体移位而造成外形走样;3)混凝土浇筑过程中振捣器靠模板太进,造成过振致使模板变形。

(7)裂缝:混凝土浇筑过程中,由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。

2、缺陷处理方案

1)处理要求

① 针对不同部位、不同使用要求的建筑物采用不同的处理措施;

② 选用的修补材料,除了满足建筑物运行的各项要求外,其本身的强度、耐久性、与老混凝土的粘结强度等,均不得低于老混凝土的标准;

③ 当修补区位于有外观要求的部位,修补材料应有与老混凝土相一致的外观;

④ 修补时应将不符要求的混凝土彻底凿除,清除松动碎块、残渣,凿成陡坡,再用高压风水冲洗干净;

⑤ 对错台、局部不平整等缺陷处理遵循“宁磨不补、多磨少补”的处理原则。

2)处理措施

(1)麻面缺陷处理

混凝土表面出现的麻面,先将麻面部位用钢丝刷加清水刷洗,并使麻面部位充分湿润(使老混凝土处于饱和状态),然后用比原混凝土强度等级高一级的砂浆填补并抹平;修整部位加强养护,确保修补材料牢固粘结,色泽一致,无明显痕迹与原混凝土色泽相近。

(2)蜂窝、露筋、空洞缺陷处理

对于混凝土面的蜂窝、露筋、空洞质量缺陷,凿除缺陷,凿除范围视缺陷情况而定,一般需凿除至钢筋部位,以确保修补混凝土和原混凝土的结合,缺陷凿除完后,然后用清水进行清洗,使混凝土处于水饱和状态,再用一级配细石混凝土或砂浆填补,待填补料凝固后用手砂轮进行适度打磨,以保证表面平整和色泽相近。对于过水面的蜂窝、露筋、空洞质量缺陷,凿除缺陷,露筋部位凿除深度按5cm控制,先对凿除部位进行充分湿润后用净浆刷基础面,再用砂浆或细石混凝土填补,并确保填补平顺。

(3)凸凹错台、外形走样缺陷处理

对于凸凹错台、外形走样质量缺陷尽可能采用凿除、打磨等方法进行处理;如果凹陷较严重,凿除、打磨方法不能满足要求,则对凹陷部位表面进行凿毛,并用砂浆填补,处理方法与麻面处理基本相同。

(4)裂缝处理

① 表面处理法:主要采用表面喷涂法。

表面喷涂适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,宽度小于0.3mm的表层裂缝修补,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。

处理方法主要采用喷涂素水泥浆进行处理,在处理之前首先应对处理面进行清理,确保水泥浆与混凝土的结合。

② 低压注浆法

低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理——粘贴注浆咀和封闭裂缝——试漏——配制注浆液——压力注浆——二次注浆——清理表面。

当裂缝数量较多时,先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行,若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。

③ 填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽、较深的裂缝(>0.3mm),简易处理可采取凿开矩形槽,然后作填充处理。裂缝开槽宽度及深度视裂缝宽度和深度而定,确保在处理后不再产生新的缺陷以及保证新老混凝土的结合强度。

处理方法主要采用砂浆或细石混凝土填充。

填充工艺流程:基面凿毛——清污——冲洗——湿润——刷一遍净浆——填充砂浆或细石混凝土(每层厚4~5 cm)——用木锤锤平(直至泛浆)。对于凿除深度较浅的裂缝,采用砂浆填充;对于凿除深度较深的裂缝,采用细石混凝土填充。填补完成后,保湿养护7 d,期满后,对修补部位进行磨光处理。

对于以上缺陷处理必须安排专人养护,养护时间不得少于7日。

       

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