TCSPSTC 72-2021 隧道衬砌脱空注浆治理技术规程.pdf

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  • 5.2.1注浆设计应包括以下内容!

    a)注浆目的和技术要求; b) 注浆范围和深度; c) 注浆孔布置和注浆顺序; d)注浆材料和配合比:

    电缆标准a)注浆目的和技术要求; b) 注浆范围和深度; c) 注浆孔布置和注浆顺序; d)注浆材料和配合比:

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    e)注浆工艺参数和注浆结束标准; 监测内容及要求; g 质量检验要求; h)现场的条件工况。 5.2.2现场施工人员应确定空腔、脱空的准确位置及分布面积,可采用地质雷达法和敲击法。 5.2.3注浆方案应根据注浆目的、工程水文地质条件和环境条件,并宜考虑注浆对邻近衬砌板块的影 响等因素综合确定。 5.2.4注浆孔的布置间距应根据现场脱空分布具体设置,不宜小于1.0m×1.0m,实际施作中可根据 实际的衬砌厚度、缺陷范围和衬砌背脱空程度的不同,适当调整钻孔布置。 5.2.5当采用孔口封闭式压力注浆时,止浆塞应封闭在衬砌表面;当脱空较大时,可采用自流式无压 注浆。 5.2.6注浆孔布置应沿径向钻进。 5.2.7注浆孔孔径应根据缺陷分级、钻孔深度和注浆工艺确定。 5.2.8注浆压力:素混凝土衬砌控制在0.3MPa~0.5MPa以内;钢筋混凝土衬砌控制在0.8MPa~ 1.0MPa以内。 5.2.9注浆压力应综合根据脱空范围、衬砌强度、浆液性能等因素通过试验确定,并符合以下要求: a)前期注浆压力宜为0.25MPa0.45MPa,当缺陷等级为ⅡI级时,可采用无压充填; b)注浆终止压力宜为0.5MPa。 5.2.10注浆材料浆液配合比建议采用0.5:1~0.8:1,并通过现场试验进行调整。当地下水具有侵蚀 性时,所用材料应根据侵蚀环境类型采用耐侵蚀浆材。

    .MPa以内。 .2.9注浆压力应综合根据脱空范围、衬砌强度、浆液性能等因素通过试验确定,并符合以下要求: a)前期注浆压力宜为0.25MPa~0.45MPa,当缺陷等级为Ⅱ级时,可采用无压充填 b)注浆终止压力宜为0.5MPa。 5.2.10注浆材料浆液配合比建议采用0.5:1~0.8:1,并通过现场试验进行调整。当地下水具有侵蚀 生时,所用材料应根据侵蚀环境类型采用耐侵蚀浆材。 .2.11水泥浆液水灰比可为0.60.8,缺陷等级为Ⅱ级时,可注人掺细砂浆液(细砂掺量质量占比为 %~10%),减少收缩影响。 .2.12单孔充填注浆空洞注浆量Q可按照公式(1)估算:

    充填系数,取值范围为0.80~0.95; 损耗系数,充填注浆时取值范围为1.2~1.5,充填其他材料时取值范围为1.0~1.1: V 空洞体积,单位为立方米(m3); 充填物结石率或夯填度,充填浆液时结石率取值范围为0.50~0.95,充填砂浆时结石率取值 范围为0.85~0.95,水灰比大取小值,反之取大值,充填粉煤灰和砂石时夯填度取值范围为 0.90~0.95.充填超流态混凝土时结石率取1

    5.3.1注浆材料符合以下要求

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    表4注浆材料分类及性能指标

    a)胶凝材料、外加剂、水的误差应小于1%,粗细骨料的误差应小于2%。 b 当采用普通搅拌机搅拌水泥浆时,搅拌时间不应少于3min;当采用高速搅拌机搅拌水泥浆 时,搅拌时间不应少于30S。 搅拌完成的浆液应经过滤后方可放人贮浆桶中。 d)浆液在贮浆桶中应进行二次搅拌,并边搅拌边注浆

    5.3.4浆液配制遵守以下要求

    5.3.6浆液的选择遵守以下要求!

    e)当脱空缺陷等级为Ⅱ级时,采用掺入质量比为5%~10%的细砂的砂浆

    5.4注浆及其配套设备

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    5.4.1注浆导管应配备与工艺相适应的成孔设备、注浆设备、搅拌设备和其他设备,不应临时拼凑,以 保证注浆质量。 5.4.2成孔设备可根据衬砌设计强度和厚度情况选用成孔深度50cm以上的风钻、高压(0.6MPa)吹 管或煤电钻。 5.4.3根据注浆工艺,应配有单液注浆泵、双液注浆泵(或两台单液注浆泵),其注浆压力量程应不小于 5MPa,排浆量应不大于50L/min,并可连续注浆。 5.4.4搅拌水泥浆的设备应选用低速机械式搅拌机,其搅拌有效容积应不小于400L;搅拌改性水玻璃 的设备应选用高速机械式搅拌机或自制风动搅拌机。 5.4.5所有计量仪器、仪表均应有产品合格证及检定单位检定合格证。 5.4.6砂浆泵应满足注入粒径3mm以下、水灰比0.5以上、注浆压力2MPa以上、注浆量大于或等于 50L/min的要求。 5.4.7注浆泵出口、注浆孔孔口应设置压力表和流量计,压力表量程宜为最大注浆压力的2.0倍 3.0倍。

    隧道衬砌脱空充填注浆治理施工流程如图1

    图1隧道衬砌脱空充填注浆治理施工流程图

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    5.5.2.1根据检测数据确定需要处理的衬砌位置,在缺陷的起止里程做好标识,明确该段缺陷处理 方式。 5.5.2.2对缺陷部位打孔检测实际衬砌厚度,根据实际情况,配备内窥镜摄像头,利用探孔探测脱空部 位,标明缺陷脱空所在的位置、范围、厚度及衬砌脱空厚度等参数,结合现场探明的情况,验证检测结果, 如确实存在脱空,应按照既定方案处理,如果实探结果与检测结果相差较大,应重新检测,复核里程位置 是否存在偏差。

    5.5.2.3隧道充填注浆应具备以下资料:

    隧道二次衬砌现场验证记录; 隧道设计资料和相关里程的施工日志; d) 注浆目的和技术要求。 5.5.2.4 注浆施工前应具备以下文件和资料: a) 注浆施工图文件; b) 施工场地及周边环境保护要求; 注浆施工设备和注浆管的技术性能资料,压力表和流量计合格证和标定校验资料; d) 注浆原材料质检报告; e) 注浆试验资料。 5.5.2.5 注浆施工前应完成以下准备工作: a) 平整场地,设置材料堆放地点,并采取材料防护措施;围挡施工场地,并采取除尘、减霾等环保 措施。 b) 组织施工文件和图纸会审,并形成会审纪要。 编制注浆施工组织设计或施工方案,并报批。 d) 安装施工设备,并调适运转。 e 施工人员进场,并进行安全技术交底。 5.5.2.6 注浆前应对整个注浆管路系统进行压力试验,试验压力宜为设计注浆压力的1.2倍~1.5倍, 持续时间不应少于5min。 5.5.2.7注浆开始前,应根据注浆方式正确连接管路,应进行压水或压浆稀释试验,检验管路的密封性 和地层的吸浆情况,压水试验的压力应不小于设计终压,时间不小于5min

    5.5.3搭设作业平台

    作业台车采用门式移动脚手架,底座带有轮式走行系统和自锁系统,移动式脚手架自设上下梯步 梯步步距高度30cm,同时梯步扶手设置高度不应小于1.0m,顶部工作满铺不小于3cm厚的木板,木 板采用绑丝绑扎牢固,不应出现探头板,顶部工作平台四周设置高度不小于1.0m的围栏,确保作业人 员的安全

    钻孔遵守以下要求: 对照检测结果,根据脱空部位的范围,确定该范围内是否有原设计预留注浆孔。有原设计预留 浆孔,应清理注浆管,保证管道通畅;没有原设计预留注浆孔,应在缺陷的最高处采用$42mm

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    5.5.5 安装注浆管

    注浆管及排气管宜采用直径42mm、 mm的热轧无缝钢管加工制成,外露段应有连接管 置,管口中心对正钻眼位置,排气管口应比注浆管口高

    注浆遵守以下要求: a) 注浆前用塑料管口连接丝扣连接口,注浆前应与每根预留注浆管进行试接,确保拌制的浆液能 够在规定的时间内使用完,使注浆能够连续进行。应记录注浆效果,注浆效果统计表可参照 表A.3。 b)水泥基浆配比应根据所采用的注浆设备要求确定,应做好使用前的配比性试验,水泥宜采用 42.5级硅酸盐水泥,加人膨胀剂(掺人比例应经过现场试验确定)。水泥基浆应按照试验配比 拌制,拌制应连续,拌制过程中应控制水泥用量,确保浆液的黏度。 注浆管理设1h后开始注浆。采用注浆机器注浆,注浆压力应在0.45MPa范围内,注浆过程 中应随时观察压力和流量变化。注浆完毕后宜采用土工布封堵注浆管,防止浆液从管内溢出。 d 应按照先下后上的顺序注浆。按照埋设好的注浆管,打开注浆管阀门,注浆开始后,应逐渐升 压,待注浆管出浆后立即封闭其孔,继续采用0.5MPa压力持续压浆5min后方可停止注浆。 注浆速度宜为30L/min~60L/min,灌浆管端头设置防堵设施,注浆结束后应将灌浆管孔封 堵密实。 e) 第1次注浆后间隔2h,每个注浆孔宜按照0.3MPa的压力保持10min注浆。 正式施工前,应先施作一处进行现场试验,记录注浆压力等数据以指导后续施工。注浆结束后 应复测,以检验注浆效果。复测合格后方可继续进入下一处。注浆时在孔口设置孔口管,注浆 过程中,相邻注浆孔应设置孔口塞,以免跑浆。 g 衬砌脱空充填注浆时隧道应由纵向下坡方向向上坡方向进行;横向应先从边墙孔、两侧孔注

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    浆,再对拱顶孔注浆。 h 灌浆管端头设置防堵设施,注浆结束后应将灌浆管孔封堵密实。注浆时在孔口设置孔口管,注 浆过程中,相邻注浆孔需要设置孔口塞,以免跑浆。同时,应对钻孔编号,钻孔及注浆过程中应 详细记录钻孔数量、钻孔位置、注浆压力、注浆量等,根据钻孔情况确定注浆钢管长度 1 注浆过程中应严密观察衬砌状况,若发现衬砌有异常、变形、开裂或既有裂隙有加速发展趋势 等,则应立即停止注浆,以确保衬砌安全。 j 施工过程中应做到随钻随注,以免跑浆。注浆完成后,应及时采取封堵措施,防止浆块掉落。 k)注浆过程中应观测、量测直沟出水口的冒浆情况,以免浆液渗透至防水层堵塞直管排水系统

    根据记录分析判断注浆效果及现场施工情况,待注浆达到设计强度后,应检查注浆效果,注浆不 成仍有空洞应补充注浆,以确保衬砌空洞充填密实。补充注浆流程宜在初次充填注浆基础上原

    当达到下述情况之一时,即可结束注浆: a)当注浆量达到或超过测算的注浆量,孔口管出现冒浆时; b)当浆液从衬砌板缝间渗出,且溢出速度均匀时; c)当注浆压力达到设计终压并稳定5min以上、吸浆量很少或不吸浆时

    注浆完成并验收合格后将注浆管沿孔根部用手砂轮割除,先凿出10cm×10cm×8cm(长×宽× 深)楔形孔(孔底长宽尺寸为13cm×13cm),将孔清洗干净后采用膨胀水泥砂浆封堵注浆孔,厚度应超 出原衬砌1mm~2mm,待其达到强度后再磨平整。注浆完成且浆液凝固后应将注浆管外露部分切割 打磨平整,并作防锈处理

    5.5.10施工注意事项

    施工注意事项应包括以下内容: a)注浆时在孔口设置孔口管,注浆过程中,相邻注浆孔应设置孔口塞,以免跑浆。 b)施工前应先做好注浆试验工作,并根据试验结果调整注浆参数。 衬砌脱空充填注浆时隧道纵向应由下坡方向向上坡方向进行;横向应先注边墙孔、两侧孔,再 注拱顶孔。 d) 应对钻孔编号,钻孔注浆过程中应详细记录钻孔、注浆压力、注浆量等,根据现场情况确定注浆 钢管。 注浆过程中应严密观察衬砌状况,若发现衬砌有异常、变形、开裂或既有裂纹有加速发展趋势 等,则应立即停止注浆,以确保衬砌安全。 施工过程中应做到随钻随注,以免跑浆。 g 注浆完成后,应及时采用封堵措施,防止浆块掉落,影响施工安全。 h) 注浆结束后,先凿出10cm×10cm×8cm(长×宽×深)楔形孔(孔底长宽尺寸为13cm× 13cm),将孔清洗干净后采用膨胀水泥砂浆封堵注浆孔,膨胀剂物理性能指标应符合 GB/T23439的规定,胶凝材料(水泥、膨胀剂和掺合料的总量)每立方米最少用量为350kg/m3

    6注浆安全施工与环境保护

    6注浆安全施工与环境保护

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    不宜大于15%且不宜小于10%,水胶比不宜大于

    6.1.1施工现场应建立安全和环境管理制度,配备专职管理人员,明确管理责任。 6.1.2注浆施工应采取有针对性的安全保证措施和环境保护措施,应辨识重大危险源和重要环境因 素,并应制定相应的控制措施和应急预案。 6.1.3注浆作业人员应经岗位培训合格后方可上岗,特种作业人员应持证上岗,施工前应进行安全教 育和安全技术交底。 6.1.4注浆施工前,应详细调查注浆作业区内的管线,地下设施及建筑物位置和现状,并应采取避让和 保护措施,施工现场应设置安全防护设施、安全警示牌、警告标志牌。 6.1.5注浆施工过程中应遵守安全操作规程,不应违章作业。应加强安全和现场环境巡视、检查,发现 隐患应立即整改。 6.1.6注浆作业人员应佩戴安全帽、护目镜、口罩、橡胶手套、围裙、鞋罩和耳塞等防护用品。 6.1.7注浆泵应由专人操作,并应与其他人员密切配合,由孔口人员统一指挥开泵、加压和停泵等 操作。 6.1.8现场施工作业应遵守《隧道施工安全九条规定》和TSG08的规定,作业场地需要有足够的照明; 高空作业应遵守JGJ80的规定,穿好防护鞋和防护服、正确佩戴安全帽、正确使用安全绳等;作业人员 应穿带有反光标示的作业背心,并做好人场人员的登记工作;应做好用电管理工作。 6.1.9应成立现场生产及安全指挥机构,明确职责,落实责任,培训施工人员。加强施工管理,每步施 工均应记录,确保施工质量及运营安全。 6.1.10施工中若现场情况与预估不符,或发现存在安全隐惠时,应立即停止施工。 6.1.11施工前应编制实施性施工组织设计,安排好进度、各工序衔接、机具配置、施工场地布置等,并 应特别强调可采取的安全防护等措施,确保安全。注浆过程中发生事故,应做好事故统计,事故统计表 可参照表A.4 6.1.12当采用钻孔取芯时,如前期防水层采用高分子预铺反黏防水卷材,取样后应验证防水层与二次 衬砌混凝土之间的剥离强度,数量不宜少于5个,以现场观察卷材不脱离结构且黏附于结构表面为合 格,并拍照纳入防水质量后评价报告中,反馈给原设计单位。 6.2.13施工中应核对和监测隧道净空,通过设点加强对衬砌变形与位移监测,采取安全、稳妥的施工 方式,永久加固工程应不侵人建筑限界范围

    .2.1注浆孔成孔安全应符合GB/T50585的规定。

    a) 注浆设备和高压管路应密封安装,无泄漏,零部件应紧固无松动; b) 安全阀和压力表应安装正确。安全阀应做好试验检验工作,确保在达到开启压力时能卸压; 注浆高压管路上应至少安装两个卸压阀,并应保证管路首尾各安装一个; 设备安装后应采用清水试机。 23设务的传动机装置和制动翌应坚固

    2.4搅拌机运转中不应清理灰浆。清理和维修时,应切断电源,锁好配电箱,挂上“禁止合闸”标

    6.2.4搅拌机运转中不应清理灰浆。清理和维修时,应切断电源,锁好配电箱,挂上“

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    6.2.5注浆时应采取以下安全措施

    a)注浆时人员不应在注浆孔下停留。 D 注浆施工时宜有备用水箱和电源。停泵时,应清理注浆泵和注浆管内浆液。 当注浆设备和注浆压力骤增时,应立即停机,查明原因,经卸压后再进行处理。 d)采用孔口封闭注浆方式时,注浆前应检查孔口密封性,并应采取防爆措施。 6.2.6施工现场用电应符合JGJ46的规定。 6.2.7施工作业应做好原材料保护,防止损伤。化学材料及堆放使用过程中有特珠要求的材料,应由 专人保管,遵守和执行领料、用料管理制度,防止事故发生。纤维布应集中放置,专人管理,防止打折、污 染、风吹之后缠绕洞内设施

    6.2.7施工作业应做好原材料保护,防止损伤。化学材料及堆放使用过程中有特珠要求的 专人保管,遵守和执行领料、用料管理制度,防止事故发生。纤维布应集中放置,专人管理,防 染、风吹之后缠绕洞内设施。

    6.3.1施工场地应道路通畅,施工现场应围挡,并保持整洁。施工废料应分类堆放,集中处理。 6.3.2水泥等细颗粒散体材料应在库内存放或严密遮盖,搅拌区域应设置防尘棚。裸露地面应定期酒 水或覆盖,不应焚烧包装材料及其他废料。 6.3.3运输易飞扬的细颗粒散体材料或渣土时,应覆盖或封闭,不应遗漏;装卸时,应采取控制扬尘措 施,施工车辆应清理干净后驶出场地。 6.3.4场地排水系统应畅通,废浆应排至沉淀池处理,废水应经处理达标后排放,不应直接排放。对腐 蚀性溶液,应按照GB8978的规定处置。 6.3.5施工现场噪声控制应符合GB12523的规定,施工应采用低噪声机械。当采用钻机和空压机等 机械时,应采取隔音措施,防止噪声超标。 6.3.6注浆施工过程中,应采取措施防止浆液泄漏,减少对二次衬砌表面的污染。 6.3.7施工现场照明设施应加设防护罩,防止产生光污染。 6.3.8注浆材料在运输、装卸、贮存和使用过程中应采取防护措施和环境保护措施

    7注浆治理效果检测与评价

    7.1注浆治理效果检测

    7.1.1充填注浆质量检验方法宜采用锤击、物探、钻孔取芯等手段,并结合施工记录综合分析。 7.1.2检验部位应选择脱空顶部、漏浆严重地段或有代表性的区域 7.1.3纯水泥浆注浆质量检验应在注浆结束14d后进行,速凝浆液可根据具体情况缩短检验起始时 间,但不应少于7d。 7.1.4钻孔取芯检验数量不宜少于注浆孔总数的5%,且不宜少于3处,雷达检测应不少于3条测线, 测线应在缺陷中心及缺陷左右两侧分别布设,两侧测线距缺陷中心不应大于40cm。 7.1.5对不符合结束标准要求的应补孔注浆 7.1.6衬砌脱空后期的维修治理过程中,应结合渗漏情况评价防水板施工质量,并增设分区系统以减 少因防水板与初期支护和二次衬砌脱开而引起的“窜水”。

    7.2注浆治理效果评价

    .1已完成注浆的空洞位置可进行锤击验证。 若产生空响,可判断为注浆处理效果较差,仍存在 若锤击声音沉闷,应结合雷达检测、钻孔验证综合评定

    利用雷达检测法评价治理效果有4种情况(如表5

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    表5雷达检测法评价治理效果

    7.2.3对于钻孔验证,根据实际情况,边墙及拱腰部位可在空洞注浆处进行冲击钻打孔,打孔深度应结 合雷达检测衬砌厚度确定(防止破坏防水板),打孔位置应选择雷达图谱所显示具有代表性的点位,钻孔 后采用铁丝制作的弯钩对孔顶、孔壁进行钩挂检查或采用内窥镜进行检查;存在间隙小于2cm的缺陷, 可视为注浆治理合格, 7.2.4拱顶采用“钻孔十内窥镜”检查方式,应做好验证结果统计家电标准,验证结果统计表可参照表A.5。 7.2.5利用声波法检测应按照TB10223的规定执行。 7.2.6衬砌空洞注浆后检查不合格的点位应进行二次补注,直至检测合格。 7.2.7复检结果应与初检结果对比分析,应记录好注浆效果评定结果,注浆效果评定表可参照表A.6 并出具复检报告。

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    表A6隧道衬砌空洞注浆效果评定表

    水电站标准规范范本T/CSPSTC 722021

    [1]JGJ/T212地下工程渗漏治理技术规程 [2]JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程 [3]JTGH12公路隧道养护技术规范 [4]JTG/T5440公路隧道加固技术规范 [5] TB10417铁路隧道工程施工质量验收标准 『[6]YS/T5211注浆技术规程

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