中建隧道工程常見質(zhì)量通病與防治措施

—2023年火箭軍微講堂-專業(yè)技能培訓(xùn)董亞東2023年7月NACONSTRUCTIONEENGINEEONC題的占比高達90%(其中襯砌問題占比75%,其他問題15%)。為貫徹落CHINACONSTRUCTIONEIGHTHE隧道工程質(zhì)量通病概述11截至5月底，統(tǒng)計全局A類基礎(chǔ)設(shè)施16個在建項目共有隧道82座(鐵路56座，公路25座，市政1座),施工里程達146.56km,總造價為98.01億元。其中，正常施工63座，未開工19座。施組計劃131個作業(yè)面，正常施工89個，暫停施工1個，已貫通9個，未開工32公路公路市政市政鐵路鐵路根據(jù)隧道不同斷面大小及形狀、圍巖特征、埋置深度、支護條件、工期要求、機械配置能力、施工安全、經(jīng)濟性等相關(guān)因素綜合選擇，采用恰當(dāng)?shù)拈_挖方法，尤其應(yīng)與支護條件相適應(yīng)的隧道施工中，開挖方法是影響圍巖穩(wěn)定性的重要因素之一。鉆爆法仍然是中國目前應(yīng)用最廣、最成熟的隧道修建方法，常用于山區(qū)隧道。概括有五種，分別為全斷面法、臺階法、中隔壁法(CD)、交叉中隔壁法(CRD)、側(cè)壁導(dǎo)坑法。在圍巖穩(wěn)定性較好的隧道內(nèi)，隨著施工機械的發(fā)展，全斷面法與微臺階法施工是發(fā)展趨勢。盾構(gòu)法在新建鐵路城市隧道、水下隧道宜優(yōu)先使用，用于土質(zhì)隧道；按照底層滲透系數(shù)分為泥水盾構(gòu)，土壓盾構(gòu)和泥水、土壓盾構(gòu)。TBM掘進法在山區(qū)硬質(zhì)巖層鐵路隧道施工中也有應(yīng)用。22暗挖隧道工法簡介暗挖隧道工法簡介全斷面臺階法全斷面臺階法22三臺階法三臺階法 、隧道工程質(zhì)量通病概述2暗挖隧道工法簡介適用條件：軟弱圍巖大跨度隧道，IV級圍巖深埋適用條件：圍巖壓力很大地層不穩(wěn)定的大跨度隧硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道(IV級圍巖)地段。道。22盾構(gòu)法盾構(gòu)法適用條件：松軟含水地層、地面構(gòu)筑物不允許拆遷，施工條件困難地段，采用盾構(gòu)法施工隘道能顯示其優(yōu)越性33暗挖隧道工裝配置暗挖隧道工裝配置白行式仰倍3暗挖隧道工裝配置3暗挖隧道工裝配置超前水平鉆機超前水平鉆機功能簡介：能夠自主行走，能夠進行0～360°范圍作業(yè)，鉆孔定位方便可靠，能夠兼做洞周和隧底巖溶釬探施工。三臂鑿巖臺車三臂鑿巖臺車適用條件：全電腦可視化操作、鉆進速度快、工序時間短等特點，可自動生成斷面及炮孔圖，有利于超欠挖控制。3暗挖隧道工裝配置3暗挖隧道工裝配置拱錨一體臺車拱錨一體臺車功能簡介：集鋼拱架安裝、焊接網(wǎng)片及連接筋、開挖面測量、欠挖及排險處理、超前水平鉆及系統(tǒng)錨桿等功能于一體的設(shè)備。濕噴機械手濕噴機械手功能簡介：提高施工效率，降低勞動強度，增強混凝土密實度，提高實體質(zhì)量，減少人員投入，降低洞內(nèi)粉塵含量，每小時有效噴射混凝土15m3。3暗挖隧道工裝配置3暗挖隧道工裝配置液壓仰拱棧橋液壓仰拱棧橋功能簡介：宜采用有效長度36m,總長約54m。實現(xiàn)仰拱混凝土澆筑、仰拱鋼筋綁扎、仰拱初支施作的同步流水作業(yè)。智能養(yǎng)護臺車智能養(yǎng)護臺車功能簡介：能夠?qū)崿F(xiàn)適量多次噴灑的功能，既節(jié)約，既節(jié)約水資源，又使得二襯混凝土能夠持續(xù)保持濕潤,得到充分養(yǎng)護。44444444444444鋼拱架(錨桿)焊接2、初支支護鋼拱架(錨桿)焊接2、初支支護常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)技術(shù)標準：1.方向角：2°;2.孔距：±50mm;3.孔深：±50mm。(2)原因分析：施工人員過程監(jiān)督不認真，現(xiàn)場交底和監(jiān)控不夠到位。(3)預(yù)防措施：1.嚴格按照設(shè)計要求進行布點、施作，對標檢查，并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查符合設(shè)計即驗標要求后方可進入下道工序施工；2.加強技術(shù)交底，使一線施工操作人員心理明白；3.嚴格工序質(zhì)量責(zé)任制，嚴格獎罰兌現(xiàn)。司二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)質(zhì)量通病現(xiàn)象：錨桿數(shù)量、長度不夠，類型不符合要求，錨桿墊板未施作，拉拔力不足2.水泥砂漿錨桿桿體應(yīng)除銹、除油.安裝時孔內(nèi)砂槳應(yīng)灌注飽滿，錨桿外露長度不應(yīng)大干3.楔縫式和脹殼式錨桿應(yīng)將桿體與部件事先組裝好，安裝時應(yīng)先楔緊錨桿后再安托板并擰緊螺栓；4.檢查合格后應(yīng)填寫記錄。1.現(xiàn)場管理人員質(zhì)量意識不強或?qū)υO(shè)計圖紙不清楚；2.注漿(或錨固劑)不飽滿，孔內(nèi)空氣未排盡或壓力不夠；3.錨桿鉆孔深度不夠；4.錨桿長度不夠。滿足設(shè)計要求；2.嚴格鉆孔深度和孔徑檢查，保證鉆孔滿足設(shè)計要求；3.調(diào)整注漿(錨固)工藝，保證排氣暢通，適當(dāng)加大注漿壓力；二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(2)原因分析：2.巖石隧道爆破施工不到位或圍巖坍落；3.挖掘機開挖時直接開挖到設(shè)計預(yù)留的開挖輪廓邊緣；4.地質(zhì)情況較差、土體垂直節(jié)理發(fā)育、穩(wěn)定性差、局部出現(xiàn)坍塌；(1)技術(shù)標準：5.掌子面開挖后架設(shè)拱架前不進行初噴，隧道不應(yīng)欠挖，當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，導(dǎo)致粉質(zhì)黃土失水松散掉塊。允許巖石個別突出部分侵入襯砌。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>1.測量放樣時要精確標出開挖輪廓線，在開挖過程中控制好開挖斷面，做到測量精確；>2.巖石隧道爆破開挖時要嚴格按照爆破施工技術(shù)交底進行提前準備，精確控制好炮眼間距，并嚴格按照技3.在開挖過程中還需根據(jù)實際情況確定預(yù)留變形量，應(yīng)將施工中可能發(fā)生的圍巖變化情況(掉塊或坍落)進>4.在施作超前小導(dǎo)管時要控制好外插角，防止因外插角過大造成超挖；>5.預(yù)留開挖輪廓邊緣線，在開挖過程中采用人機配合，避免機械開挖造成超、欠挖現(xiàn)象；>6.地質(zhì)情況較差、局部出現(xiàn)坍塌時根據(jù)實際情況盡快施作初期支護進行封閉處理；>7.開挖到設(shè)計輪廓線位置后立即進行初噴封閉開挖面，再架設(shè)型鋼拱架。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求2.拱頂噴混凝土由于是垂直作業(yè)，在自(1)技術(shù)標準：GB50204-2015(1)技術(shù)標準：GB50204-2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>1.首先要在開挖前加強超前小導(dǎo)管施工，開挖后盡快封閉掌子面，噴射混凝土前>2.噴混凝土作業(yè)時要嚴格按照施工工藝施作噴射混凝土；>3.對在施工后產(chǎn)生的空洞，應(yīng)采取打眼壓漿處理，用水泥漿進行回填，以填補空1.41.4噴射混凝土平整度差(2)原因分析：1.地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖較差；2.光面爆破效果差；3.操作手熟練程度；4.混凝土所用材料不穩(wěn)定；5.養(yǎng)生不及時或養(yǎng)生時間不足；6.爆破影響。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>1.加強超前地質(zhì)預(yù)報和監(jiān)控量測，及時>1.加強超前地質(zhì)預(yù)報和監(jiān)控量測，及時掌握隧道圍巖級別和變形情況，根據(jù)圍巖>2.在施噴之前，先對噴射的巖石表面的松動巖石進行清理，表面進行修整。然后再用水清晰噴射巖石表面提高巖石表面的粘附力。>3.根據(jù)工程地質(zhì)及水文地址、噴射量等條件選擇噴射工藝，施工前做好人員培訓(xùn)和混凝土試噴?；炷列杈哂辛己玫牧鲃有运囈蟆Ｒ淮螄娚浠炷恋淖畲蠛穸?，拱部不得超過10cm,邊墻不得超過二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)技術(shù)標準：(2)原因分析：1.施工及監(jiān)管不到位2.噴射混凝土基面平整度差；4.未按照方案或設(shè)計施工(粘貼不到位、間距不足);5.防水板粘貼不到位。(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>2.巖面處理：所有的的應(yīng)鋪設(shè)防水材料的表面都應(yīng)該平滑、清潔、并清除任何有>3.>3.提高初期噴錨混凝土平整度。>5.采用防水板安裝支架施工。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)技術(shù)標準：(2)原因分析：1.土工布掛設(shè)采用帶射釘?shù)臒崴苄詧A墊圈進行固定，熱塑性圓墊圈與EVA防水板無法焊接，或焊接時燒壞。2.拆除的中隔壁和臨時仰拱工字鋼接頭沒有抹平處理，容易造成防水板損壞；3.焊接二次襯砌鋼筋對防水板不進行防護，造成防水板損壞；4.當(dāng)襯砌施工時，由于砼自身的重量將土工布及防水板拉裂；5.襯砌鋼筋定位時，焊渣及明火易損壞防水板，以及鋼筋安裝時，鋼筋端頭戳破防水二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>2.拆除的中隔壁和臨時仰拱工字鋼接頭處，要求采用噴射混凝土或砂漿抹平，平整度用2m靠尺檢查，表面平整度允許偏差：側(cè)壁5cm、拱部7cm;>3.掛設(shè)防水板前，仰拱預(yù)埋鋼筋采用塑料管套在鋼筋頭上，防止鋼筋頭>4.二次襯砌鋼筋綁扎完成后，要從新進行防水板進行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)技術(shù)標準：止水帶安裝后固定措施不到位，混凝土灌注時的外力作用引起止水帶變形、位移。止水帶安裝后，還應(yīng)設(shè)置用金屬制作的止水帶固定架，將止水帶固定在支架上，防止外力作用變形。對澆注混凝土?xí)r局部發(fā)生位移的，在混凝土初凝前修復(fù)。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)技術(shù)標準：3.13.1襯砌鋼筋安裝(2)原因分析：1.鋼筋在綁扎前未進行除銹處理，綁扎后在施做二次襯砌前未對已綁扎鋼筋進行合理保護；2.在綁扎二次鋼筋過程中墊塊數(shù)量不夠或位置布置不正確；3.鋼筋綁扎工技術(shù)力量差或工作責(zé)任心不強。4.未按照方案或技術(shù)交底要求施工。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>1.二次襯砌鋼筋下料前要把鋼筋彎出角度，確保搭接焊接鋼筋長度，焊工上崗前>2.鋼筋原材及半成品下雨天要采用防護措施，明洞二次襯砌鋼筋要搭設(shè)防雨棚防止鋼筋銹蝕。對已經(jīng)銹蝕的鋼筋要采取除銹處理，銹蝕嚴重的鋼筋必須更換處>3.二次襯砌鋼筋間距不符合設(shè)計及規(guī)范要求必須進行返工處理，要求施工單位加>4.按要求做好鋼筋焊接、綁扎連接，提前對預(yù)埋件處鋼筋進行處。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求3.23.2隧道襯砌混凝土裂縫(1)技術(shù)標準：GB50204-2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范：混凝土外觀質(zhì)量缺陷的規(guī)定。(2)原因分析：1.溫差和砼的干縮；2.堿骨料化學(xué)反應(yīng)；3.邊墻基礎(chǔ)下沉；4.洞身偏壓；5.仰拱和邊墻結(jié)合部位因應(yīng)力集中而開裂；6.拱部混凝土灌注困難或灌注中斷而引起的7.拆模時間太早，襯砌強度不足以支撐自身自重而開裂。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(3)預(yù)防措施(3)預(yù)防措施>1.砼加入合理的外加劑，選擇合適的骨料；>2.改進砼的澆注工藝，加強振搗和養(yǎng)護；>3.放慢邊墻混凝土澆筑速度，并分層澆筑，待邊墻穩(wěn)定后再澆筑拱部混凝土；>4.必要時對圍巖實施錨桿、注漿等措施預(yù)加固，以阻止圍巖徐變過大而使襯砌混凝土開裂；5.邊墻基礎(chǔ)浮碴必須清理干凈，使邊墻底部與襯砌緊密結(jié)合；>6.結(jié)構(gòu)交叉部位應(yīng)作加強處理，防止因應(yīng)力集中而引起的開裂；7.控制拆模時間，對不受圍巖應(yīng)力的襯砌混凝土的強度達到10Mpa,對承受圍巖應(yīng)力較大的混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計強度的100%方可拆模；8.偏壓隧道應(yīng)對偏壓進行預(yù)處理后再實施襯砌。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求3.33.3隧道襯砌滲漏水(1)原因分析：2.防水、排水、引水設(shè)施不完善；3.環(huán)向施工縫、變形縫處理存在質(zhì)量缺陷，止水條、止水帶安設(shè)不規(guī)范；4.防水板破損、穿孔，焊縫不嚴密；5.襯砌搗固不密實，存在孔洞或蜂窩；7.泄水孔數(shù)量不夠或排水不通。(2)預(yù)防措施(2)預(yù)防措施>1.嚴格按照設(shè)計和規(guī)范要求對防排水工程實施質(zhì)量監(jiān)控；>2.鋪設(shè)防水板前應(yīng)對基面鋼筋頭、尖銳突出物進行清理，并用砂漿把基面基本找平；防水板緊貼基面，對有較大坑凹處，應(yīng)增加固定鉚釘數(shù)量，確保防水板與基面之間緊貼不留空洞；>3.根據(jù)基面實際情況適當(dāng)留有松弛度，防止?jié)沧⒒炷習(xí)r擠裂；>4.防水板與暗釘圈焊接要牢固，兩幅防水板搭接寬度滿足設(shè)計要求，雙焊縫搭接，焊接時溫度適合，焊機行走速度均勻，不得焊穿；>5.鋪設(shè)及搭接順序應(yīng)遵循先拱部后邊墻，下部防水板壓住上部防水板；>6.加強防水材料質(zhì)量控制，確保各項指標符合要求；>7.嚴格按施工規(guī)范處理施工縫，加強襯砌澆注過程控制；>8.加強施工縫、變形縫的防水工程質(zhì)量控制，確保止水條安裝位置在施工縫的中間；>9.因地制宜采取附加排水措施(暗溝、盲溝);>10.必要時對洞身地層、襯砌背后實施防水注漿處理；>11.做到環(huán)向、縱向盲管通暢，對水量大的地段增設(shè)泄水孔的數(shù)量，確保水流通暢。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求3.43.4襯砌混凝土麻面、花臉(1)原因分析：1.模板表面粗糙或粘附水泥漿渣等雜物未清理于凈，拆模時混凝土表面被粘壞；2.模板未澆水濕潤或濕潤不夠，構(gòu)件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水過多出現(xiàn)麻面；3.模板拼縫不嚴，局部漏漿；4.模扳隔離劑涂刷不勻，或局部漏刷或失效.混凝土表面與模板粘結(jié)造成麻面；5.混凝土振搗不實，氣泡未排出，停在模板表面形成麻點。二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(2)預(yù)防措施(2)預(yù)防措施二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(1)原因分析：二、常見質(zhì)量通病預(yù)控措施及要求(2)預(yù)防措施(2)預(yù)防措施>1.加強開挖凈空檢查，嚴格按照設(shè)計和規(guī)范預(yù)留沉降量；>2.加強初期支護和襯砌過程的旁站監(jiān)理；>3.對欠挖的部分嚴格按照規(guī)定的要求進行處理，達標后方可進行支護和襯砌；>4.適時開孔檢查支護和襯砌的厚度，對襯砌厚度不足部分應(yīng)開天窗，鑿除欠>5.臺車安裝加強定位精度控制。常見質(zhì)量缺陷治理措施1二襯欠厚、局部二襯空洞(欠厚>15%)2襯砌露筋(保護層厚度不足)3及以上)、裂紋導(dǎo)致滲漏水4嚴重掉塊(深度或?qū)挾却笥?5cm及以上)56類1局部二襯空洞(欠厚<15%)2裂紋(寬度小于0.2mm)3掉塊(深度或?qū)挾刃∮?5cm)4麻面(需鑿除，鑿除厚度大于10cm)56襯砌夾雜物(止水帶外露)C類1麻面(需鑿除，鑿除厚度小于10cm)2、常見質(zhì)量缺陷及病害山水畫三表面砂線言三、常見質(zhì)量缺陷治理措施三、常見質(zhì)量缺陷治理措施3.1隧道二襯裂紋如裂縫寬度在0～0.2mm之間，且無明顯的剪切滑移、滲水跡象，對結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的影響，但不影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用，可采用直接涂抹法進行處理，涂抹材料建議用水泥基滲透結(jié)晶型材料(2)埋管注漿法(2)埋管注漿法如襯砌混凝土裂縫寬度在0.2～0.5mm之間，無明顯錯動跡象，但有滲水現(xiàn)象發(fā)生，可采用埋管注漿法修補。漿液可采用環(huán)氧樹脂、聚氨酯漿材等，可加入適量稀釋劑以降低漿液粘度，便于灌注。如裂縫有明顯的剪切滑移跡象，除采用埋管注漿法外，還應(yīng)進行錨固注漿。三、常見質(zhì)量缺陷治理措施裂緣悉不合格裂紋檢測：取芯檢測(3)鑿槽嵌補法(3)鑿槽嵌補法如襯砌混凝土裂縫寬度0.5～1mm之間，且無明顯的剪切錯動滲水跡象，可采用鑿槽嵌補法修補。鑿槽槽寬2～5cm,槽深根據(jù)裂縫深度確定，最大深度不得超過三分之二襯砌厚度。二次襯砌中50mm半圓形波紋管引排至側(cè)溝聚硫密封膠固定波紋管射釘刮涂”水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料”兩層刮涂”水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料”兩層(4)1mm以上的或者有滑移的要根據(jù)現(xiàn)場情況制定適合的方案進行整治。!仰拱填充(底板)滲水引排當(dāng)裂縫滲水量較大(以線狀流出、滴水)、滲水含泥砂且水壓大時，應(yīng)先做引排。引排開槽的斷面形狀以矩形或倒梯形為好，封堵槽溝時要加混凝土界面劑。引排管用半圓形PVC管或小直徑鋼纖透水管均可。封槽后應(yīng)注意使結(jié)構(gòu)表面平整、光滑。引排管上端應(yīng)高于滲水部位10cm以上，并一直通到洞內(nèi)排水溝。封槽材料有：雙快水泥、堵漏靈、堵漏停、聚合物水泥砂漿、改性環(huán)氧樹脂砂漿、普通速凝砂漿及聚氨酯密封膠等，底板滲水采用橫向開槽處理，反扣角鋼或者槽鋼上澆筑混凝土。②水泥-水玻璃雙液注漿：對拱墻大面積滲水、施工縫滲水水泥基滲透結(jié)晶型防水硅砂和活性化學(xué)物質(zhì)配制前世界上先進的剛性防水材料。針對部分地段混凝土表面濕漬和施工縫滲漏主要采用注漿和涂抹防水凝結(jié)時間初凝時間(min)終凝時間(min)2抗折強度(MPa)3抗壓強度(MPa)4潮濕基層粘結(jié)強度(28d,MPa)5抗?jié)B壓力(MPa)一次抗?jié)B壓力(28d)二次抗?jié)B壓力(56d)63.33.3施工縫施工不規(guī)范止水帶外露月牙形閉環(huán)裂紋混凝土易漏漿，造成松散不密實四、隧道工程質(zhì)量控制要點1、鐵路隧道施工質(zhì)量要求初支鋼架數(shù)量不少于設(shè)計要求，間距合格率≥90%;噴射混凝土強度合格率空洞、夾渣等缺陷；二襯鋼筋數(shù)量不少于設(shè)計要求，主筋間距合格率≥90%,鋼筋接頭合格率100%;二襯混凝土強度合格率100%,且強度控制在1～1.5倍2、超前支護和鎖腳施工超前小導(dǎo)管及鎖腳導(dǎo)管均采用φ42mm熱軋無縫鋼管，每循環(huán)根數(shù)必須滿足設(shè)計要求。搭接長度不得小于1m,重點控制角度和間距，外露管體不得架空，管壁以上噴砼密實，管內(nèi)注漿或回填密實，經(jīng)常破檢檢查。鋼筋與鋼架焊接牢靠，焊縫應(yīng)滿焊。3、初支平整度深長比D/L≤1/20的規(guī)定；噴射3、防排水施工50cm、邊墻60-80cm,梅花形嚴禁鋼釘無墊片固定土工布，不允許在防(排)水板外注意鋼釘與塑料墊片間要環(huán)向盲管處兩側(cè)加密墊片在環(huán)向盲管處兩側(cè)，采取加密墊片固定盲管，同時防水板也密貼盲管，減少脫空。熱熔墊片梅花型布