隧道工程质量通病防治措施
5.12.1隧道超挖.欠挖 5.12.1.1表现特征
隧道的开挖轮廓线凹凸不平,可能导致围岩崩塌或支护与衬砌受力条件的恶化,进而影响隧道的结构稳定性。隧道 超挖导致初支钢拱架(或格栅钢架)与开挖轮廓线间距过大, 造成初支背部空洞。欠挖影响钢拱架(或格栅钢架)的安装。
5.12.1.2原因分析
1 施工时未根据实际地质条件的变化及时对开挖方法作出合理调整。炮眼间距、深度控制不严,当岩质软硬或节理裂隙的发育程度变化时,炮眼孔位、间距、深度、装药量等参数未根据地质条件的变化及时作出调整。
2 开挖进尺长度控制不当。
3 断面检测不及时,掌子面开挖放样误差大。 4 挖掘机开挖时直接挖到设计预留的开挖轮廓边缘。
5 掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷,导致粉质黄土失水松散掉块。
6 未考虑围岩预留变形量。
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5.12.1.3防治措施
1 岩质变化情况,充分考虑断面形状尺寸、岩质变化、裂缝、涌水、围岩条件等因素。通过试爆确定周边眼间距、最小抵抗线、相对间距、装药集中度等关键爆破参数。合理调整开挖方式,根据地质条件的变化及时对炮眼布置、深 度、装药量等参数进行调整。
2 全断面开挖的隧道,可以考虑采用拱部断面光面爆破, 边墙断面预裂爆破相结合的方法。分步开挖时,可考虑预留光面层的爆破方案
3 预留开挖断面的检测,欠挖超出允许范围时必须作凿 除处理,超挖允许范围较大时,应根据具体情况采取相应的处理措施。严格控制欠挖,拱脚、墙脚以上Im范围内断面严禁欠挖
4 预留开挖轮廓线,在开挖过程中采取人机配合,避免机械开挖造成超欠挖现象。
5 开挖到设 计轮廓线后立即进行初喷,封闭开挖面,再架设型钢拱架
6 隧道开挖轮廓线应按设计要求预留变形量,预留变形量大小宜根据监控两侧的信息进行调整。
5.12.2隧道初期支护中的常见病害 5.12.2.1表现特征
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初期支护中的病害,如不平整、开裂、松动、剥落、离层、厚度不足、拱顶空洞、衬砌干缩裂缝及荷载变形裂缝等
5.12.2.2原因分析
1 由于爆破开挖控制精度不高,导致岩面凹凸不平,局部超挖过大的低凹处未找平,欠挖凸出过大而未凿平,喷射初衬混凝土时难以找平而使喷射面起伏过大,平整度较差。
2 喷射混凝土时厚度控制不准,导致局部厚度不足。
3 地下水对初期支护的影响。 5.12.2.3防治措施
1 喷射混凝土前认真检查开挖断面,补凿欠挖处,清除松动石块。
2 用高压风或高压水清理岩面杂物、粉尘,防止结合不良,确保喷射混凝土与岩面的黏结性能。
3 低凹处和存在较大裂隙处应喷混凝土找平,保证初衬 混凝土喷射时,受喷面基本平整、密封。
4 严格控制喷射混凝土操作程序,控制喷射速度、风压、水压。施工时,对于拱顶部分,喷嘴宜垂直于岩面;对于侧墙部分,喷嘴角度宜当倾斜。
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5 根据会谈量等情况,适当调整喷射距离,原则上以回弹量最小为控制标准。每次喷射厚度应视具体情况而定,总的原则是以每次喷射混凝土 层不错裂、不脱落为准,粒径与厚度匹配。
6 为减小先后喷射混凝土相互的影响,原则上应先侧墙,后拱部,自上而下,同时,注意先填补低凹处或裂隙处。喷射 速度均匀,不宜过快
7 在钢支撑、钢筋网部位应注意保持足够厚度,喷射混凝土必须覆盖支撑和钢筋网,背后不得留有空隙。
8 加强对围岩渗漏水的处理,按设计要求及有关规定做好防水工作。
5.12.3二次初砌厚度不足 5.12.3.1表现特征
二次初砌混凝土壁厚低于设计要求,或混凝土设计轮廓线存在偏差
5.12.3.2原因分析
1 立模高晨 控制不当,模板顶横断面线形与隧道设计轮 廓线形状偏差较大,使衬砌厚度及平整度产生偏差。
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2 模板及拱架支撑刚度不足,或组装螺栓等在浇筑时松动,浇筑混凝土后模板产生变形,导致厚度偏差、平整度下降、接缝错台等。
3 立模时模板前后端高程衔接不合理,导致错台和平整 度较差。
4 堵头板安装不合理,导致接缝漏浆。
5 轨道不平整、不坚实、刚度不足,灌注混凝土时台车 下沉,引起变形、错台、平整度下降。
5.12.3.3防治措施
1 模板安装时应严格放样,对可能发生的沉落量应严格 控制,并根据已浇段情况及时调整。安装后认真调整各控制点, 使高程和线形符合隧道断面要求。
2 模板和拱架应有足够的支撑刚度,保证混凝土浇筑过程中不发生偏位、变形,跑模等现象。对于曲墙式整体衬砌的 隧道,模板廊具有一定的重量或必要的固定措施,以抵抗曲墙下部混凝土浇筑过程中产生的上浮力。
3 立模时应注意前后端高程的衔接,后端应以已浇段内轮廓线为准,保证节段间衔接平顺,前端应以拱顶设计高程和边墙基础、顶面横断面控制点为基准。
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4 堵头板的制作尽量与岩面凹凸形状相符,并加强支垫,防止漏浆,同时,堵头板的安装不得损伤防水卷材。
5 选用的钢轨应确保拱架能顺畅移动,能承受拱架、模板及所浇筑节段混凝土荷载作用下不发生下沉、变形,一般尽量使用长轨,而且刚度应满足要求。轨道架设前应平整地面,清除松软杂物,确保地基承载力满足要求,必要时加密轨枕。
5.12.4锚杆间距及角度偏差 5.12.4.1表现特征
锚杆未按照设计间距布孔,或者钻孔方向与设计断面不垂直,
5.12.4.2原因分析
1 钻孔定位不准,未按设计规定要求严格布设锚杆。
2 钻眼、锚杆与设计断面不垂直。
3钻孔机具未根据锚杆类型、规格等情况选择。 5.12.4.3防治措施
1 严格按照规定要求确定钻孔位置,钻孔偏位值不得超过150mm。
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2 严格控制钻进方向和角度,按照与隧道设计开挖轮廓线垂直进行控制,不得出现偏斜、台阶。
3 钻杆机具应根据锚杆类型、规格及围岩情况选择;锚杆材料型号、规格、品种应符合设计要求,配件应配套。
5.12.5隧道钢筋网安装不规范 5.12.5.1表现特征
钢筋网露筋、保护层厚度不足、网片混凝土脱落等 5.12.5.2原因分析
1 钢筋网未随受喷面起伏安装,或钢筋直径过大而难以弯曲布设,或开挖断面起伏过大导致钢筋网难以与岩面贴合, 导致保护层厚度不足或露筋。
2 钢筋与锚杆绑扎不牢,受力后松动、变形。 3 局部喷射混凝土过厚,自重过大,或喷射后受相邻段开挖爆破振动影响,导致}昆凝土脱落。
4 钢筋网搭接长度不足。 5.12.5.3防治措施
1 如开挖岩面起伏过大,应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网铺设。
2 钢筋网应与每一根锚杆牢固绑扎,绑扎点高度的确定应使钢筋网能随岩面起伏,并且,钢筋网与初喷
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面距离一 般不大于3cm,以确保最终保护层厚度符合要求。
3 严格按照要求控制喷射混凝土厚度,同时,合理安排工序,避免已喷射段混凝土受相邻段开挖爆破的影响。
5.12.6支撑钢架制作精度不足 5.12.6.1表现特征
支撑钢架强度和刚度不符合设计要求,布设间距过大,曲率与开挖断面不符等
5.12.6.2原因分析
1 支撑钢架选材不合理,材料强度不足。 2 未按照要求严格控制钢架间距,钢架布设间距过大,或间距不均,连接钢筋直径偏小,焊接不牢固等,导致整体强度和刚度不足。
3 钢架架设、锚固不稳固,底部开挖废渣未清理到位或超挖部分未用混凝土填充。
4 钢架安装不规范,未按照要求严格控制。 5.12.6.3防治措施
1 钢架原材料须进行现场检验后方可使用,钢架断面形状和尺寸、布设间距等必须满足设计要求,充分
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考虑预留沉降量、预留拱度、断面加宽等因素,确保有足够的强度、刚度。
2 钢架布设时必须准确放样、定位,布设间距严格按照设计鬟求确定,不得随意挪动;钢架安装应垂直于中线,竖向不倾斜,平面不错位、不扭曲,上、下、左、右允许偏差为50mm倾斜度应小于2°
3 钢架拱脚必须放在牢阑的基础上,分节段安装。在开挖后应尽快安装钢架支撑,增强开挖断面的稳定性。钢架的支撑端部应坐落在基岩上,不得落在废渣上。若地基强度不足,应用锁脚锚杆、浇筑混凝土等方式使其稳固,安装就位后,钢架的拱背与开挖面之间应采用钢楔块等顶紧,使其在后期喷射混凝土施工中稳定而不产生移动。
5.12.7衬砌后洞内渗水 5.12.7.1表现特征
衬砌浇筑完成后,洞顶、洞壁及路面出现渗漏水现象,衬砌混凝土和机电设备在渗漏水长期作用下受到腐蚀,路面渗水对行车安全产生不利影响
5.12.7.2原因分析
1 地表水、围岩水渗入衬砌。
2 地下水上升,导致路面或衬砌渗水。
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3 衬砌背后排水沟管设置不合理,施工不当造成沟管堵 塞,影响防排水效果。
4 防水板质量差,或施工时受到损伤、破裂,或焊接质量差,导致渗漏水。
5 混凝土浇筑不密实。 5.12.7.3防治措施
1 隧道开挖后及时检查围岩渗漏水情况,合理确定防排水方案和位置。在进行衬砌施工前,对排水系统进行检查,并进行排水试验,合格后方可进行衬砌施工;衬砌背后设置排水 管、排水沟时,应根据隧道开挖情况及渗漏水部位合理选择布设位置,并与衬砌施工配合进行;做好洞外的引排水,查明水源,根据地形、地质及气候条件,合理设置疏水、截水、引水设施。
2 严格按照设计要求铺设碎石盲沟,防止路面渗水,碎石盲沟应与纵向排水沟连通,保证排水畅通。施工中如发现地下渗水较严重,可根据实际情况适当地加密排水盲沟。
3 排水沟管施工时应做好记录,在衬砌施工完成后标出排水沟管的位置,钻孔和注浆时避开沟管,以防损坏沟管或使浆体流人而堵塞沟管,影响排水效果。加强衬砌背后排水系统施工质量控制。
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4 选用耐老化、耐腐蚀、易操作和顶破强度、延伸率较好的防水板,经过检测后方可使用;在铺设防水板前,应加强对外露的锚杆头、钢筋头等尖锐突出部位的检查,防止防水板受损;防水板最好是由下往上环形铺设,边铺设边固定。应加强对接缝处的检查,特别在施工缝处应加铺一层防水板,加强结合强度和止水性。
5 加强混凝土灌注、振捣等工艺的操作控制,保证混凝土的密实;混凝土灌入时应邂免直接对着防水板出料,不得紧贴防水层插入振捣棒,振捣过程中整免振捣棒触及防水板。
6 衬砌后发现渗漏水,应及时查明原因并作处理,可以采用水泥注浆、化学注浆等方式。注浆的顺序应是:从无水区向渗漏严重区,从侧面向顶面、从下坡向上坡、从洞口向洞身方向进行。
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