成型隧道管片修补作业指导书.docx

成型隧道管片修补作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用于xxxx 至xxxxx一标工程的盾构成型隧道管片缺陷修补、堵漏施工。
2.作业准备
2.1技术准备
（1）修补作业前对成型隧道的所有管片进行全面检查，对缺陷情况进行分类、现场标识和登记，并制定含影像资料记录的台账，根据检查结果制定合理的修补方法；
（2）修补作业前应完成衬砌背后注浆和堵漏工作，确保管片缺陷部位无渗漏，以免影响后期修补作业效果；
（3）正式修补前，完成修补材料及配合比的选用工作，进行调色试验和修补料试块强度检测，确保修补色差、强度等满足设计及规范要
2.2材料及配合比选用
水泥采用原色和白色普通硅酸盐水泥，水泥砂浆采用中粗砂与水泥配比，并加入少量石子，配合比为：水泥:砂=1:2（水泥为原色水泥:白色水泥=1:1混合水泥），并且掺入适量的胶水，各项目应根据现场环境先进行试配及实验，根据现场试验效果选择最适合的配合比进行修补，水泥浆中必须掺入适量胶水。
2.3人员及工具材料准备
表1 人员配备
序号
类型
数量（人）
备注
1
施工人员
2-5
要求：熟悉管片修补作业或有相关施工经验；
具体人员数量可根据施工组织安排而定。
2
试验人员
1
3
土木(质检)工程师
1-2
表2 工具材料准备
序号
设备工具名称
数量
单位
备注
1
泥刀
2
把

2
刮刀
2
把

3
榔头/铁锤
2
把

4
钢丝刷
4
把

5
凿子
2
把

6
小胶桶/泥桶
2
个

7
电钻
1
台

8
打磨机
1
台

9
注浆泵
1
台

10
注浆管
按实际需要准备
11
钢管（Φ48）
按实际需要下井
12
十字钢管卡
按实际需要下井
13
转向钢管卡
按实际需要下井
14
封缝胶
按实际需要准备
另根据成型隧道缺陷数量合理准备下列材料：P.O42.5水泥、白水泥、中砂、细石（5～10mm）、胶皇、环氧树脂、超细水泥、界面剂等。
3、缺陷定义
3.1管片裂缝
指成型隧道管片由于各种原因导致管片出现的各种裂缝。
3.2管片崩角
一般指管片因各种原因使管片角部或边缘处产生的小于200mm×200mm掉角。
3.3管片破损
一般指管片因各种原因出现大于200mm×200mm的混凝土破损露石甚至露筋的情况。
3.4管片修补
指以特制材料对管片缺陷（包括裂缝、崩角和破损等）部位行修整，使其满足质量要求。
4、施工方法
4.1管片裂缝修补
管片裂缝修补方法主要包括表面封闭法、注射法（低压慢注）、压力注浆法等。为便于进行管片裂缝修补，应观察裂缝渗漏情况以及贯穿深度等情况，并做好标识与记录,对不同类型的裂缝采取相应的修补办法。裂缝修补应综合考虑裂缝宽度、裂缝深度h与管片厚度H关系，选择合适的处理方法。
4.1.1施工方法的选择
（1）宽度不大于0.2mm且深度h小于0.1H的表面裂缝适用于表面封闭法进行修补，若裂缝数量较多时可采用在裂缝表面粘贴纤维布的方法防止裂缝继续开裂。
（2）宽度介于0.2mm~1.5mm且深度h在0.1H~0.5H的浅层裂缝适用于注射法（低压慢注）进行修补。
（3）宽度不小于1.5mm且深度h大于或等于0.5H的纵深裂缝和贯穿裂缝适用于压力注浆法进行修补。
4.1.2表面封闭法操作要领
（1）以钢丝刷将裂缝表面的灰尘、油污等清除并以清水清洗干净并充分湿润即饱和面干含水状态。
（2）采用P.O42.5水泥对裂缝进行抹补。
（3）抹补后以刮刀将裂缝表面清理干净，必要时在裂缝修补处涂刷水泥浆修整表面颜色。
4.1.3注射法（低压慢注）操作要领
（1）裂缝清理：缝中如被泥土粉尘堵塞，可用小型工业吸尘器吸出。沿裂缝两边约5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土，但要注意缝中不得进水。
（2）粘贴注浆咀和封闭裂缝：注浆咀宜用粘咀用浆骑缝粘贴，粘咀用浆配比根据产品说明书严格配置。具体作法如下：首先，在预计要贴咀的裂缝位置贴上布条，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，揭去布条，露出小缝。然后，用粘咀用浆将注浆咀在预留的小缝处骑缝粘上，整个底座都要用粘咀用浆包严，固化后周边可能有裂口，必须反复用封缝用浆补上，以免注浆时漏浆。
（3）配浆：注浆操作一般在粘咀的第二天进行，若气温在30℃以上时，半天时间就可注浆。注浆材料为改性环氧树脂类低粘度液状胶粘剂,A、B组分掺入量应根据使用说明书及现场实际情况调试达最佳状态为准。
（4）注浆：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，将补缝器移到相邻注浆咀重复注浆。垂直缝，一般由下往上注浆，水平缝，从一端向另一端逐个注浆。如果裂缝较细时，可以使用补缝器上的弹力装置对注浆液自动加压，此时，一个人可以同时照看若干个补缝器。
（5）二次注浆：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。
4.1.4压力注浆法操作要领
（1）骑缝钻孔或斜向钻孔至裂缝深部，孔内埋设铝质注浆管，间距应根据裂缝宽度而定（150～400mm），但每条裂缝至少有一个注浆孔和一个排气孔。
（2）注浆嘴及注浆管应设于裂缝的交叉处、较宽处及贯穿处等部位。对裂缝的密封效果应进行检查。
（3）等强一天后对裂缝进行灌浆。灌浆材料为超细水泥浆液（水泥细度满足下表6-1要求），超细水泥浆水灰比为0.4～0.5。
浆液以灌浆泵泵送。灌浆压力为0.4～0.8Mpa。
裂缝注浆水泥的细度
项目

普通硅酸盐水泥
磨细水泥
湿磨细水泥
平均粒径（D50,um）
20～25
8
6
比表面（cm2/g）
3250
6300
8200
（4）再等强一天后，检查裂缝情况，未达到堵漏效果的再次进行灌浆，必要时以上述方法另外钻孔灌浆。若修补效果满足要求则切除外露的注浆管，并用P.O42.5水泥浆液刮涂、封堵。

4.1.5技术要求
4.1.5.1表面封闭法修补裂缝应符合下列规定：
（1）裂缝封闭前，应清除裂缝表面灰尘、浮渣及松散层，并打磨平整至坚实基层；
（2）当表面残留有油污等杂质，应采用甲苯等有机溶液，沿裂缝两侧30mm范围擦拭干净；
（3）混凝土管片裂缝的封闭应在构件表面清洗、干燥后进行。
4.1.5.2注射法（低压慢注）修补裂缝应符合下列规定：
（1）注射施工前，应清理裂缝表面，清除裂缝内部的粉尘、浮渣；
（2）注射筒的间距，应由裂缝宽度和深度综合确定，并从裂缝端部开始依次设置；
（3）封缝胶固化后方可进行注胶操作；
（4）封缝胶液可用注射器注入裂缝腔内，并应保持低压、稳压；
（5）采用注射法的现场环境温度及构件温度应符合胶液使用说明书的相关规定。
4.1.5.3采用压力注浆修补裂缝应符合下列规定：
（1）粘贴注浆嘴和封闭裂缝前，应沿缝对混凝土表面进行处理，清除松散层、油垢；
（2）注浆嘴间距，应由裂缝宽度和深度综合确定，注浆嘴应设在裂缝端部、裂缝交叉处及裂缝较宽处；
（3）封缝时，应使用专用封缝胶。胶层应均匀无气泡、砂眼，厚度大于2mm；
（4）封缝胶固化后，应逐一加压检查，确认注浆通道通畅、密封；
（5）注浆材料的调制和使用须严格按产品说明书规定进行，浆液应随配随用；
（6）注浆顺序应按由宽到细、由一端到另一端依次进行。对垂直裂缝应按由低到高的顺序进行；
（7）注浆压力及浆液凝结时间应根据裂缝的宽度及深度现场试验确定。压力应逐渐升压，严禁骤然加压。达到规定压力后，应保持压力稳定；
（8）注浆停止的标志为吸浆率小于50ml/h；
（9）为保证浆液充满，在注浆后半个小时，可对每个注浆口再次补浆；

（10）注浆完成后应检查补强效果和质量，发现缺陷应及时补救。
4.2成型隧道（3点、9点位以下部位）管片修补方法
4.2.1崩角修补
（1）凿掉崩角处不密实的混凝土和突出的骨料颗粒。
（2）以钢丝刷把管片上的崩角处清理干净，并用清水冲冼基面。
（3）待破损表面干燥后涂刷界面剂再进行修补。
（4）拌制砂浆。砂浆的强度要比修补的管片混凝土强度高一个等级,修补时根据崩角大小取适量材料按一般技术要求进行拌制，砂浆搅拌必须均匀。
（5）逐层填补后进行抹平、修边。每次填充厚度控制在2cm以内，且待上层填充料有了一定强度（初凝）后方可进行下层填充，按此方式直至填充完成。修边时，应考虑原有管缝自由度，确保修补内弧面、棱角、边缘等部位与管片保持一致，若崩角深度超过了管片钢筋保护层厚度，应补加钢丝网与管片钢筋连接固定，防止修补材料脱落。
（6）待修补砂浆干硬后，用打磨机磨平表面。
（7）为保持修补处的颜色与管片表面颜色一致，需拌制水泥浆对修补处进行抹面修整调色。
（8）在抹浆之前，需用钢丝刷对修补处进行清洗湿润，再用1∶2～1∶2.5水泥浆抹面修整。（注：白水泥的掺和比例以现场调色试验实际效果为准）
（9）抹浆初凝后加强养护工作。已修补好的部位需要有专人不间断地浇水养护，以保持砼表面湿润为准。一般情况下，每隔4小时浇水一次，养护期为14天。
4.2.2破损修补
（1）凿掉破损处不密实的混凝土和突出的骨料颗粒。
（2）用钢丝刷把管片上的破损处清理干净，打出混凝土坚实基层，当管片钢筋或螺栓锈蚀时，应进行除锈、阻锈处理。
（3）修补施工时，用压力水冲洗，充分湿润修补部位的管片混凝土，即处于饱和面干含水状态。
（4）修补材料选用聚合物改性水泥砂浆。砂浆配置严格按照产品使用说明书的规定进行，材料进场后应见证取样并送相关单位复检。
（5）逐层填补后进行抹平、修边，在破损深度及面积均较大时可在修补处设置靠模。若破损深度超过了管片钢筋保护层厚度，应补加钢丝网并与管片钢筋连接固定，采用多次填补法分层操作，每次填补厚度不宜超过20mm，待已填补材料达到一定强度后方可进行下一次填补工作。在修补隧道上部管片或临边管片时，每一次填补厚度应按照实际情况酌情减少。
（6）待修补砂浆或细石混凝土干硬后，用打磨机磨平表面。
（7）为保持修补处的颜色与管片表面颜色一致，需以水泥浆对修补处进行抹面修整。
（8）在抹浆之前，需用钢丝刷对修补处进行清洗湿润，再用1：2～1：2.5水泥浆抹面修整。
（9）抹浆初凝后加强养护工作。
（10）破损修补应选择专业操作人员施工，并在现场小范围进行工艺性试验，确认方案可行后方能进场施工。
4.3成型隧道（3点、9点位以上部位）管片修补方法
4.3.1修补方法同6.2，为降低后期列车运营中由于震动、气流等因素造成修补材料脱落的风险，需对隧道腰部以上的修补材料粘贴碳纤维片材。
4.3.2粘贴碳纤维片材施工
（1）界面在修复前需进行清洗并修补平整。
（2）浸渍、粘贴专用的胶黏剂，其配置和使用应按产品使用说明书的规定进行。
（3）粘贴纤维织物时，应沿纤维方向使用特制滚筒在其表面多次滚压，使胶液充分浸渍纤维织物，并使织物的铺层均匀压实，无气泡。
（4）多层粘贴时，应在纤维织物表面浸渍胶液达到指定干状态时，立即粘贴下一层；最后一层粘贴完毕后，应在其表面均匀涂刷一道浸渍粘贴专用结构胶。
（5）待碳纤维表面结构胶干燥后涂刷水泥浆进行调色。
4.4管片修补后的验收标准
（1）经修补后的管片必须符合规范及施工设计图纸的要求否则应当立即凿除修补填充物重新进行修补直至合格。同时，应做到：
①修补后管片的混凝土表面应保持平整，边角处要求修补后符合设计的边角外形及强度。
②修补后的填充物应与相邻的混凝土粘结良好，无开裂及脱落现象，对大的修补后棱角破损处保证达到设计强度。
③修补区域和相邻的混凝土应尽量避免明显色差。
（2）修补检测不合格处理办法
①外观检测不合格，需要对管片修补表面进行处理，消除表面色差。保证表面平整光滑。
②强度检测不合格，敲掉管片修补部分，并根据不同类型缺陷，对应上述修补方案，重新制定修补方法，严格把控施工过程质量，对管片缺陷进行重新修补，并再次检测。
5、质量保证措施及要求
1）进场材料具有合格证，并经检测合格，方可投入使用。
（2）采用精度较高的磅称或电子设备对原材料进行计量，严禁采用体积比。各种材料计量允许误差为：砂±3%，水泥±1%，外加剂±1%，水±1%。
（3）作业前土木工程师要对施工人员进行技术交底，对较大管片缺陷的修补进行旁站监督，修补关键工序实行验收制度，并做好过程记录。
（4）管片修补人员必须认真、仔细。确保按配比拌制混凝土，确保修补强度和颜色满足要求。
（5）修补材料的拌制、灌浆孔的设置等作业必须严格按施工技术要求进行。
（6）修补表面要平整、颜色要与管片本体颜色相匹配，并保持修补处的边角与管片边角保持一致。
（7）修补后的管片在一定时间后需再次进行检查，出现干裂、翘曲、空鼓等现象的必须重新进行修补。
6、安全、环保及职业健康措施
（1）妥善保管各种注浆材料，尤其是水泥材料、化学灌浆材料等必须存放于通风、干燥的地方，注意防火、防潮。化学灌浆材料不得随意外借。
（2）对投入本工程施工的机电设备和施工设施（脚手架作业平台）进行全面的安全检查，经验收合格后投入使用，并做好临时用电、高空作业、交叉作业的安全防护工作。
（4）根据对施工人员进行安全技术交底，必须佩戴手套（橡胶）、口罩等劳动防护用品，加强劳动保护。
（5）高空作业、交叉作业要设置安全警示标志，作业工人要遵守安全操作规程，做好防护措施。
（6）保持施工场地的整洁，及时清理施工场地内的混凝土块、砂浆等杂物。
（7）化学灌浆剩余材料必须妥善处理，不得随意抛弃。
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