隧道衬砌缺陷整治施工方案

隧道衬砌缺陷整治施工方案

目录

1、编制依据 (2)

2、工程概况 (1)

2.1.基本概况 (1)

2.2.隧道检测情况 (3)

2.3主要工程数量 (3)

3、施工组织方案 (3)

3.1整治范围及原则 (3)

3.2前期准备 (4)

3.3施工配合单位及配合作业内容 (4)

3.4总体施工安排 (4)

3.5施工计划安排 (5)

3.6施工组织机构及劳动力安排 (6)

3.7机械设备及主要材料计划 (7)

4、施工技术方案 (8)

4.1施工场地安排 (8)

4.2施工用水、用电 (8)

4.3机具、材料运输 (8)

4.4施工方法及技术方案 (9)

5、质量管理目标及保证措施 (15)

5.1质量管理目标 (15)

5.2质量保证措施 (15)

6、安全管理目标及保证措施 (16)

6.1安全管理目标 (16)

6.2安全保证措施 (17)

7、工期保证措施 (21)

7.1物资保证措施 (21)

7.2劳动管理措施 (22)

7.3技术保证措施 (22)

8、施工应急预案 (22)

8.1成立应急小组 (22)

8.2应急报告程序 (23)

8.3应急启动 (23)

9.文明施工措施 (24)

10、附图、附表 (24)

（1）施工现场平面布置图 (24)

（2）轨道小车及作业平台示意图 (24)

1、编制依据

（1）铁总办函［2013］11号、武铁建函［2013］275号

（2）《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运[2012]280号）、武铁运［2 013］18号

（3）《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》（部运函[2004]174号。

（4）《铁路桥隧建筑物修理规则》（铁运[2010]38号）。

（5）宜万铁路最新衬砌质量检测报告（2013.7.30）。

（6）铁四院《宜万铁路隧道衬砌质量专项整治方案》（2013.8）。

（7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）。

（8）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241号）。

（9）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）及其局部修订条文（铁建设〔2008〕147号，铁建设〔2009〕22号、62号）。

（10）《中空锚杆技术条件》（TB/T3209-2008）。

（11）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。

（12）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）。

（13）《地下工程渗漏治理技术规程》（JGT/T 212-2010）。

（14）宜万铁路隧道衬砌质量专项整治设计方案评审会专家意见（2013.

8.8）。

（15）其它相关规范和标准。

2、工程概况

2.1.基本概况

宜万铁路XX隧道东起榔坪的救古坪河，西至巴东的木龙河，设计为两条单线隧道，线间距30m，上行隧道全长6014m，下行隧道全长5867m。纵坡为单面上坡，为设计时速160km/h的单线电化隧道。

2.2.隧道检测情况

根据最新隧道衬砌质量检测报告，本隧道不同程度存在衬砌厚度不足、衬砌背后空洞及不密实等缺陷，按照设计文件及专家会议要求，初步判定下行线需整治缺陷为12处，其余需要现场验证。

2.3主要工程数量

本方案需对XX隧道上行线进行全线专项整治，主要工程数量为：

主要工程数量表

以验证数据，按照设计文件要求，采取相应施工措施，确定工程数量。

3、施工组织方案

3.1整治范围及原则

3.1.1整治范围

根据检测报告提供的衬砌缺陷进行验证、确认，对确认后的衬砌缺陷进行整治。

3.1.2整治原则

整治时按照先难后易、先严重缺陷后轻微缺陷、先拱部后边墙的整治程序进行，合理配置设备及作业人员，优化施工组织安排，满足宜万铁路隧道年底整治完成的总体要求，确保施工安全。

3.1.3整治措施确定

先验证，并修正检测报告，根据检测报告结果，制定验证方案，会同工务段、检测单位等相关部门，对检测报告中缺陷段落通过目视、打击听空音、钻孔等方法进行检查验证，确认衬砌背后脱空、不密实，二衬厚度不足等缺陷程度和范围，主要是B类现场需要进行验证的部位作为重点，并在工期安排上预留两天作为整治机动时间。

据验证后的资料并根据设计要求确定工点详细整治方案，进行整治。整治的结果和现场的验证则根据进度情况寻求公司检测中心进行检测复核。以确保整治的质量。

3.2前期准备

开工前，对现场施工环境进行调查，首先调查施工范围内线路设备布置及管理单位，并做好要相应保护措施方案。按照铁路总公司及武汉铁路局相关文件要求与设备管理单位签订安全配合协议。

驻站防护员：负责在车站登记、要点，随时掌握列车运行状态，及时将信息准确传达给现场施工负责人，并做好登记、要点、销点记录。

工作程序：编制施工方案——方案上报审核——签订相关安全协议——封锁要点计划报批——安全防护——进场整治处理——验收退场。

3.3施工配合单位及配合作业内容

主要配合单位：工务段、供电段、通信段、电务段、车务段。

配合作业内容：施工范围内工务设备、供电备线、通信设备、电务设备安全防护工作及整治管段内接触网停电作业、车务段安全协议。

3.4总体施工安排

本工程计划于2013年月日开始施工，2013年月日完成，封锁7天

线路封锁范围：上行线K1212+262.494～K1218+276.494段，共6.014km。

封锁时间：2013年月日～2013年月日，共7天。

接触网停电时间：2013年月日～2013年月日，共7天。

施工及运输影响范围：宜万铁路长阳～巴东区间上行线K1212+262～K122 4+147，要点登记车站为巴东站。

本隧道采用搭设支架进行施工。

3.5施工计划安排

（1）、施工进度横道图

（2）.主要工序进度计划安排

（3）.施工组织计划位置安排

上行线施工分2个作业面同时施工，8个门架作业平台进行，每个作业面1个验证台架，1个钻眼台架、1个注浆台架，4个小车运输材料及设备。

第1天

施工机具、材料均采取一次进洞、在轨动力运输的方式进行，零星机具、材料和施工垃圾采用人工及时运输。

第2天

完成施工机具、材料的倒运摆设工作，门架和轨道小车安装工作。同时进行现场验证，安装轨道小车，搭设门架。

第3天

继续安装门架，同时进行现场验证，对需要整处进行钻孔，并进行回填注浆35m/天。。

第4-5天

对需要整治处进行钻孔，并进行回填注浆35m/天。3天共计回填注浆104.5m

第6天

对完成整治的地方进行验收，同时拆除门架。

第7天

完成场地清理工作。

3.6施工组织机构及劳动力安排

（1）施工组织机构主要人员及分工表

（2）劳动力安排

3.7机械设备及主要材料计划（1）主要施工机械、设备表

（2）主要材料计划

4、施工技术方案

4.1施工场地安排

本隧道整治施工场地拟使用XX隧道出口段洞口附近既有施工场地，场地面积约3.1亩，该场地均直接与隧道道床和附近的318国道相接，交通较为便利。

4.2施工用水、用电

施工用电采用50KVA内燃发电机为洞内供电。

空压机设在洞内，采用3.5m3电动空压机提供洞内钻机所需要的高压风。

施工用水采用隧道内水沟水备用，水泵抽取，配备水箱和水桶。

4.3机具、材料运输

结合全线封锁施工、工期紧张的特点，本次隧道整治施工机具、材料均采取一次进洞、在轨动力运输的方式进行，注浆所用用砂根据配合比称重量好装袋后运入洞内，零星机具、材料和施工垃圾采用人工及时运输。

4.4施工方法及技术方案

4.4.1、轨道小车及门架制作

由于下行线已经自制了15台小车和台架，经整修后放到上行线施工。

4.4.2、注浆施工

（1）施工参数

注浆采用纯水泥浆和水泥砂浆，注浆钢管采用φ42mm马牙扣形注浆管，注浆孔间距1.5m（纵）×1.5m（环），梅花型布置，管长根据缺陷深度确定。注浆压力：初压为0.1～0.2MPa，终压为0.4～0.5MPa。注浆材料先采用水泥砂浆，水灰比（重量比）0.6:1～1:1，灰砂比1:1～1:2.5，再用1：1的纯水泥浆进行二次压注、密实。

（2）施工工艺

施工准备→开凿灌注孔→安装注浆管→注浆→封堵注浆嘴

（3）施工方法

①、在不密实或空洞位置每1.5m设置一个钻孔点（局部加密），每处不少于3个钻孔点。

②、安设直径42mm马牙扣形钢花管，钢花管顶端距空腔顶面不大于2cm。

③、在管口安设灌浆嘴，从低到高灌注注浆材料，灌浆压力0.1～0.2MPa，施工过程中应逐步增加注浆压力，直至高端钻孔冒浆为止，然后拆除灌浆嘴，封闭低端孔口，从相邻高端钻孔处继续向内灌浆，直至所有钻孔灌浆完成，最后一处灌浆时，应适当增加压力至0.5MPa左右，当继续加压不再进浆时结束注浆。

④、注浆材料采用1:1.25水泥砂浆和1:1水泥净浆，先注水泥砂浆后注水泥净浆，水泥选用425号普通硅酸盐水泥，砂子选用中细砂，粒径不大于2.5m

m，使用前应过筛。砂浆配合比：水灰比（重量比）0.6:1～1:1，灰砂比1:1～1:2.5。现场可根据试验进行调整。注浆前应进行配合比试验，用秒表记下注入和流出时间，据此确定注浆量、注浆压力，检查管路设备运行情况。在未进行注浆试验前，注浆压力可参照如下进行：初压为0.1～0.2MPa，终压为0. 4～0.5MPa。在注浆过程中，也可根据实际情况适当调整注浆参数。

⑤、浆液凝胶时间：2～5分钟。如不满足，注浆过程中可适当添加一定数量的速凝剂。

⑥、注浆结束标准：注浆压力达到设计终压后稳定10分钟，注浆孔不进浆或很少进浆，即可结束注浆。

⑦、封孔作业：停泵后立即封闭孔口阀门，拆卸和清洗管路，割除外露钢管，待浆液凝固后用塑胶泥封堵孔口，保证封孔后结构不渗、漏水。

附：注浆处理示意图

4.4.3、钢带施工（经现场验证后如需要则按此方法施工）

（1）施工参数

钢带采用W270钢带，钢带纵向间距100cm。

（2）施工工艺

材料配备→安装→上紧螺丝→刷防锈漆→刷面漆。

（3）施工方法

纵向布置W270平钢带，间距100cm，平钢带紧贴衬砌内壁，W钢带在外侧，钢板两侧端头搭接长度不少于0.2m。

采用锚杆将W270钢带与锚杆尾部用螺栓连接。

二次衬砌钢带加固横断面图

4.4.4、自进式中空注浆锚杆（经现场验证后如需要则按此方法施工）

（1）技术参数

锚杆采用R25N自进式中空注浆锚杆，L=3.5m，间距1.2m×1.2m（环×纵）；L=5m，间距1.0m×1.0m（环×纵）。

（2）施工工艺

施工准备→安装自进式锚杆→钻进→停钻接长锚杆→继续钻进→锚杆到位→接管注浆→注浆完成。

（3）施工方法

①施工准备

预先采用扣件式脚手架搭设好操作平台，操作台上铺竹胶板。按设计位置沿拱部衬砌净空轮廓上标出锚杆位置

②钻孔

空压机启动后，开启取芯机先开孔，通过衬砌钢筋及支护钢架后，开启

风枪，根据地形及地质情况，调整好风枪的钻进角度。在风枪套上专用的纤尾套，将锚杆与纤尾套连接牢固，并在第一节锚杆的前端套上钻头。并根据地质情况确定锚杆的长度，以现场拼接锚杆。当一节锚杆钻进后，在前一节锚杆的尾部套上带有人工涂抹润滑剂的连接套后再连接好后一节锚杆，直到每根锚杆钻到需要长度。

③注浆

为了保证注浆不停顿地进行，注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好，配件是否备齐；检查制浆的原材料是否备齐，质量是否合格。浆液采用水泥配制，并掺加2%的缓凝剂，水灰比为1.25:1—0.8：1，初凝时间为1—2min。检查都无问题后即可开始按以下程序注浆。

③-1、注浆顺序

a、迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好。

b、开动注浆泵注浆，直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。应注意，每根锚杆必须“一气呵成”。

c、一根锚杆完成后，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。若停泵时间较长，则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆

d、注浆过程中，每次移位前应及时清洗快速接头，以保证注浆连续进行。

③-2、浆液应严格按配合比配制，并随配随用，以免浆液在注浆管、泵中凝结。

③-3、注浆过程中若出现堵管现象，则应及时清理锚杆、注浆软管和注浆泵；如果当时注浆泵的压力表显示有压，则应卸压后再拆接头进行处理。

③-4、为保证注浆效果，严格控制注浆压力，橡胶止浆塞打入孔口不应小于30cm，而且要待排完气之后立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的钻孔，这样才能保证在1.0Mpa的压力下浆液不至窜出。

通过快速注浆接头将锚杆尾端注浆泵相连，启动灰浆搅拌机，人力将水泥和其他外加剂材料按配合比配制好，输入到搅拌中进行加水搅拌。搅拌均

匀后，输入压浆泵，压浆时要保持压浆高压管顺直。压浆量根据压浆泵压力的大小或根据灰浆搅拌机的消耗速度确定。压浆完毕后，立即安装好止浆塞，再进行锚固，将拱形垫板套在锚杆外露部分，与地表或岩层密贴，在垫板外上好球形螺母。

4.4.5预应力锚杆（经现场验证后如需要则按此方法施工）

（1）工艺流程

施工准备→测量放样→造孔→孔道清理→快速水泥浆找平→预应力中空锚杆安装→锚具安装及施加预应力→从注浆灌注水泥浆。

（2）施工方法

钻孔：先采取取芯钻开孔通过衬砌钢筋和初期支护工字钢段，再调整好风枪的钻进角度，以现场拼接风枪钻杆，每节为3m，当一节钻杆钻进后，在前一节钻杆的尾部套上连接套后再连接好后一节钻杆，直到每根钻孔达到需要长度，Φ25预应力中空锚杆使用Φ32钻头钻孔。

锚杆安装与张拉：为保证锚杆与垫板垂直，使锚杆轴向受力，对孔口范围内局部参差不平的混凝土面，使用快速水泥砂浆找平，待找平层强度达到2 0mpa后，安装锚杆张拉。预应力中空注浆锚杆由厂家定尺制作，采用脚手架搭设平台配合人工将锚杆体送人孔内，使用厂家配置专用连接套筒转动锚杆杆体，使钢质锚头涨开与岩壁紧密接触以达到锚固目的。放入止浆塞和锚垫板，并安装排气管，旋上螺母，并使锚杆杆体位于锚杆孔的中部，使用六角扳手预紧。正式张拉前应取20%设计张拉荷载，对其张拉1~2次，使其各部位紧密接触，当锚杆达到预定应力，采用扭力扳手进行检测，当达到预设扭矩值扭矩扳手会发出“咔哒”的响声。

锚杆注浆：采用单液注浆泵注入水泥砂浆、水泥浆。注浆时，利用中空锚杆底部的注浆管注浆，中空杆体排气，直至中空锚杆中部孔道流出浆液方可停止注浆。

4.4.6既有线设备防护方案

（1）轨道及线路防护

防护范围为整治区段及两端各5m，轨道、道床、水沟电缆槽采用双层土工布加一层彩条布全部覆盖，在施工地段，在水沟电缆槽部位加盖竹胶板防护（兼作支架支撑底板），以免施工时造成盖板损坏（在施工前提前预制一部分盖板，在施工结束后进行损坏盖板的更换），轨道上部加一层木板，防止施工中对轨道、道床的破坏，施工前经现场负责人及现场防护员检查合格后方可进行支架搭设；施工结束后，施工负责人及现场防护员进行全面检查，确认设备达到放行列车条件，人员、机具、材料全部撤出限界，方可按规定程序开通线路。

（2）通信管线防护

防护范围为整治区段及两端各5m，对裸露管线全部采用直径3cmPVC管包裹，外部用土工布包裹镀锌铁丝绑扎牢固，经现场负责人及现场防护员检查合格后方可进行下道工序；施工结束后，及时拆除相关防护措施。

（3）接触网防护

防护范围为整治区段及两端各5m，对全部裸露管线全部采用直径3cmPVC 管包裹，外部用土工布包裹镀锌铁丝绑扎牢固，接触网吊杆直接采用土工布缠绕并用镀锌铁丝绑扎牢固，经现场负责人及现场防护员检查合格后方可进行下道工序；施工结束后，及时拆除相关防护措施。

（4）工程车辆溜车防护

为防止在作业过程中工程车辆发生溜车危及既有线行车安全，在工程车辆到达作业点后采用车轮下插入4组锥形方木楔块的防溜措施，同时在作业地点上下行各800m处采用在轨道上用枕木及砂袋码放隔离墩的形式来加强防

范。

5、质量管理目标及保证措施

5.1质量管理目标

隧道经过整治后，衬砌质量满足专项整治验证要求，并对今后行车安全无影响

5.2质量保证措施

5.2.1注浆回填

（1）严格控制浆液配合比，保证注浆施工质量。

（2）注浆过程中，认真检查注浆管道和注浆管连接质量，做好注浆时间、压力控制，严格控制注浆结束标准。

（3）注浆完成后，做好注浆质量和效果验证。

5.2.2中空注浆锚杆

（1）各种管路要顺直，保证送风的通畅。

（2）根据岩层情况和当地气温确定锚杆钻进的角度和方向及长度，浆液的配合比（如掺水玻璃、速凝剂），钻头的形式（十字钻头或一字钻头）。

（3）钻孔时一定要将锚杆外露10cm，便于安装拱形垫板和球形螺母以增大锚杆抗拔力和粘结力，以使锚杆更好地发挥锚固作用，外露长度切不可过长或过短。

（4）注浆程度根据注浆饱满且压力达到设计值，注意注浆质量。一般情况下浆液扩散半径为0.6m—0.7m，注浆压力可控制在10Mpa。

（5）安装止浆塞时，应将其安装在锚孔内离孔口25cm处，特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎，也可用锚固剂封孔。

（6）场地尽量平整好，施工便道控制好坡度，保证潜孔钻安全行驶。一

般最好是潜孔钻倒退着施工，否则将已锚固的锚杆破坏。

（7）根据地质情况选钻头，选用柱齿钻头，十字形钻头。

5.2.3预应力中空锚杆

1、钻孔：钻孔深度比锚杆杆体有效长度达50～100mm，孔位偏差不大于100mm，钻孔完毕后，用压力水将孔道清理干净，经检验合格后，临时封堵孔口。

2、预应力张拉：锚杆锁定后48h内，如发现预应力损失大于锚杆设计值的10%时，应进行补偿张拉，扭力扳手预设值为580NM。

3、注浆：注意控制注浆压力和流量，以防止注浆管爆裂。

5.2.4钢带

（1）钢带加固前应先对裂缝、脱落掉块处进行处理。

（2）钢带必须采用镀锌钢带，热镀锌应符合JT/T281规定，镀锌层平均厚度不应小于0.061mm。施工完成后，对孔口部位的螺栓及锚杆头采用环氧富锌防锈漆，防锈漆含锌量不小于65%，防锈漆干膜厚度≥250um；调色环氧磁漆为面漆，干膜厚度≥150um。

（3）钢带布置区域有渗漏水的，应先进行整治，确保钢带区域不渗水。

（4）钢带与接触网带电体安全距离不少于500mm。

（5）施工期间注意对镀锌钢带的保护、不得损坏镀锌层，运营期间，工务部门应加强巡检，定期对钢带、锚杆头、螺栓进行除锈处理。

6、安全管理目标及保证措施

6.1安全管理目标

严格贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》、《铁路工程施工安全技术规程》等工程建设安全生产有关管理规定、规范及

要求。坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，认真执行铁道部及武汉铁路局各项安全生产的规章制度和要求，建立健全安全保证体系，根据工程特点，建立安全岗位责任制、安全管理制度，科学制定施工安全措施，建立安全管理网络，明确分工，落实安全责任，确保施工安全贯穿施工全过程，实现以下安全目标：

（1）杜绝铁路交通一般D类及以上事故；

（2）杜绝员工（含劳务工）因工死亡及重伤事故；

（3）杜绝火灾及爆炸事故；

（4）杜绝道路交通责任亡人及重伤事故。

6.2安全保证措施

6.2.1既有线设备防护

（1）线路设备防护：整治区段内轨道、道床、水沟电缆槽采用双层土工布全部覆盖，轨道上部加一层木板，防止施工中对轨道、道床的破坏。

（2）管线的防护：整治区段内全部裸露管线全部采用PVC管包裹，并用镀锌铁丝绑扎牢固。

（3）接触网线：整治区段内接触网线通长采用PVC管包裹，并用镀锌铁丝绑扎牢固。

6.2.2设备吊装及运输

（1）发电机、压风机采用汽车运至洞口，洞内采用自制轨道车运输。

（2）栓挂吊具时，应按物件的重心，确定栓挂吊具的位置。

（3）吊具栓挂应牢固，吊钩应封钩，以防在起吊过程中钢丝绳滑脱；起吊纵横梁、立柱时应栓溜绳。

（4）立柱起吊时，吊点距立柱顶端全杆长的0.3倍处。

（5）起吊时先将物件提升离地面10至20cm，经检查确认无异常现象时，方可继续提升。

（6）起重作业时，由技术熟练、懂得起重机械性能的人担任指挥信号，指挥时应站在能够照顾到全面工作地点，所发信号应实现统一，并做到准确清晰。

（7）起重机行驶和工作的场地应保持平坦坚实，并应与铁路保持安全距离。

（8）运输作业有专人指挥，负责小车的防溜作业安全。

（9）在运输范围的两侧钢轨处设置防溜车挡，确保不对上下游线路造成影响。

6.2.3脚手架搭拆

（1）满铺层竹跳板必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

（2）竹跳板须用12-14#铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。

（3）在拐角、斜道平台口处的脚手板，应用镀锌钢丝固定在横向水平杆上，防止滑。

（4）架体拆除作业应设专人指挥，当有多人同时操作时，应明确分工、统一行动，且应具有足够的操作面。

（5）卸料时各构配件严禁抛掷至地面。

6.2.4钻孔及钢带安装

（1）进行作业时，由技术熟练、懂得架子施工的人担任现场指挥，并对作业安全负责。

（2）进入施工现场人员一律配戴安全帽，高空作业人员配置安全带，脚

手架中层、高层设置安全网。

6.2.5机械设备安全管理措施

（1）大中型机械设备进场后，要进行认真验收，填写验收记录。验收不合格的不准使用。

（2）机具设备及使用车辆要有牌照。

（3）操作人员必须严格执行安全操作规程，佩带个人劳防用品，作到持证上岗，每天要填写运转记录和例行保养记录。

（4）必须严格执行定期保养制度，严禁机械设备超负荷使用、带病运转或作业运转中进行维修。

6.2.6施工用电安全管理措施

（1）施工前，编制好施工用电组织设计，并制订电气安全操作规程、电气安装规程、电气运行管理规程和电气维修检查制度。

（2）施工现场的电气设备必须符合铁道部“施工现场临时用电安全技术规范”。

（3）用电工作业时必须穿戴好个人防护用品，并严格执行电气安全操作规程，作到持证上岗。

6.2.7高空作业安全管理措施

(1)高空作业项目施工时，必须有可靠的安全防护措施，高空作业与地面的联系由专人负责，并配有专用通讯设备。

(2)高空作业安全设施须进行严格的设计检算，采取相应的安全措施，确保有足够的安全系数。

(3)从事高空作业的人员要定期或随时体检，发现有恐高症、高血压、心脑血管病等不适宜高空作业人员，不得从事高空作业。