管片修補(bǔ)注漿方案

管片修補(bǔ)注漿方案作為常年在城市盾構(gòu)隧道項(xiàng)目一線的技術(shù)人員，我去年在某地鐵區(qū)間項(xiàng)目負(fù)責(zé)后續(xù)缺陷整改的時(shí)候，碰到了非常典型的管片質(zhì)量問(wèn)題：盾構(gòu)貫通驗(yàn)收時(shí)，我們一共查出了32處大小不一的管片破損、18處拼縫滲漏水，結(jié)合超聲波背檢結(jié)果，還有21處管片背后存在注漿不飽滿形成的空洞，最大的一處空洞范圍接近兩個(gè)平方。這些問(wèn)題不解決，別說(shuō)驗(yàn)收通不過(guò)，后期投入運(yùn)營(yíng)之后，肯定會(huì)出現(xiàn)地面沉降、滲漏水?dāng)U大甚至管片結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的問(wèn)題，風(fēng)險(xiǎn)很大。我結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際地質(zhì)情況、管片參數(shù)，加上之前積累的施工經(jīng)驗(yàn)，牽頭編制了這套管片修補(bǔ)注漿方案，實(shí)際施工完成后驗(yàn)收一次性通過(guò)，后續(xù)觀測(cè)了快一年，沒(méi)有再出現(xiàn)問(wèn)題，效果非常穩(wěn)定。下面把整個(gè)方案詳細(xì)整理出來(lái)。1工程概況及修補(bǔ)注漿的必要性1.1項(xiàng)目基本情況我們這個(gè)項(xiàng)目是城市核心區(qū)的地鐵盾構(gòu)區(qū)間，整個(gè)區(qū)間長(zhǎng)大概1.2公里，管片設(shè)計(jì)是外徑6米，內(nèi)徑5.4米，厚度30厘米的預(yù)制C50混凝土管片，每環(huán)寬度1.2米，區(qū)間埋深從12米到24米不等，穿越的地層主要是粉質(zhì)黏土和粉砂層，地下水位在管片底板以上3米左右，周邊離既有市政道路和幾棟多層建筑很近，對(duì)沉降控制要求非常高。本次要修補(bǔ)處理的缺陷主要分布在區(qū)間中下段位，因?yàn)槟嵌味軜?gòu)掘進(jìn)的時(shí)候碰到了局部透鏡體，掘進(jìn)參數(shù)波動(dòng)大，同步注漿的時(shí)候壓力沒(méi)穩(wěn)住，導(dǎo)致后期管片出現(xiàn)了不同程度的破損和背后注漿不飽滿的問(wèn)題。1.2修補(bǔ)注漿的目的和必要性很多剛?cè)胄械呐笥褧?huì)覺(jué)得，管片壞了補(bǔ)補(bǔ)表面就行，其實(shí)完全不對(duì)，我見(jiàn)過(guò)不少項(xiàng)目只補(bǔ)表面不注背后的空洞，過(guò)了不到兩年，表面補(bǔ)的地方又裂了，還出現(xiàn)了滲漏水，最后還要花幾倍的錢(qián)返工。我們做這套修補(bǔ)注漿，第一是為了修補(bǔ)管片表面的破損開(kāi)裂，恢復(fù)管片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和完整性；第二是為了填充管片和土體之間的空洞，加固周?chē)馏w，控制后期沉降，避免沉降影響周邊建筑和管線；第三是徹底堵住滲漏水，改善隧道內(nèi)部的運(yùn)營(yíng)環(huán)境，延長(zhǎng)管片的整體使用壽命。所以不管是表面修補(bǔ)還是背后注漿，兩個(gè)部分缺一不可，必須結(jié)合起來(lái)做，才能徹底解決問(wèn)題。2修補(bǔ)注漿總體思路與核心參數(shù)設(shè)計(jì)搞清楚了要解決的問(wèn)題，接下來(lái)定整體思路和參數(shù)，這一步是方案的核心，我當(dāng)時(shí)跟團(tuán)隊(duì)反復(fù)調(diào)整了好幾次，才定出最終的參數(shù)，這里把過(guò)程和結(jié)果都寫(xiě)清楚。2.1總體方案思路我們首先對(duì)所有缺陷做了分類(lèi)，根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度和類(lèi)型，采取不同的處理方式，不搞一刀切，這樣既保證質(zhì)量又節(jié)省成本。第一類(lèi)是表面輕微缺陷：就是只有表面掉塊，掉塊深度不超過(guò)3厘米，開(kāi)裂寬度小于0.2毫米，背檢沒(méi)有空洞，也沒(méi)有滲漏水，這類(lèi)只做表面修補(bǔ)，不需要注漿。第二類(lèi)是中度缺陷：掉塊深度超過(guò)3厘米，或者開(kāi)裂寬度大于0.2毫米，背檢查出背后有空洞，不管有沒(méi)有滲漏水，都先做背后注漿填充，再做表面修補(bǔ)。第三類(lèi)是滲漏水缺陷：拼縫滲漏水或者管片本身開(kāi)裂滲漏水，背后都有空隙，這類(lèi)先注雙液漿堵水填充空隙，再做表面和拼縫的密封修補(bǔ)。整體的順序就是先排查全所有缺陷，再?gòu)男〉酱蠓诸?lèi)處理，先注漿填背后，再補(bǔ)表面，從下往上施工，避免漏注。2.2原材料選擇原材料我們選的都是市場(chǎng)上容易買(mǎi)、性能穩(wěn)定的常用材料，沒(méi)有選那些花里胡哨的小眾材料，方便施工也控制成本。首先是注漿用原材料：?jiǎn)我簼{用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，加二級(jí)粉煤灰，比例大概是水泥比粉煤灰3比7，這樣配出來(lái)的漿流動(dòng)性好，收縮小，成本比純水泥漿低三分之一，我之前試過(guò)純水泥漿，注進(jìn)去之后收縮大，過(guò)半年再掃，還有小空隙，加粉煤灰之后收縮明顯小了很多，效果好很多。然后雙液漿就是在水泥漿的基礎(chǔ)上加濃度35波美度的水玻璃，用來(lái)調(diào)整凝固時(shí)間，對(duì)付滲漏水非常好用。然后表面修補(bǔ)用的是成品聚合物修補(bǔ)砂漿，強(qiáng)度等級(jí)不低于C50，比原管片強(qiáng)度高一點(diǎn)，粘結(jié)力強(qiáng)，不容易掉；要是處理細(xì)裂縫，我們還用環(huán)氧樹(shù)脂灌縫膠，強(qiáng)度高粘結(jié)好。2.3核心注漿參數(shù)確定參數(shù)這塊我之前踩過(guò)坑，所以定的時(shí)候特別謹(jǐn)慎。首先是注漿壓力，終壓我們定在0.3到0.5MPa，很多年輕技術(shù)員覺(jué)得壓力越大填的越實(shí)，其實(shí)不對(duì)，我們管片本身只有30厘米厚，壓力超過(guò)0.5MPa很容易把管片撐裂，我剛工作的時(shí)候跟著項(xiàng)目，就有工人圖快，壓力打到0.8MPa，結(jié)果直接把一整環(huán)管片撐出了錯(cuò)動(dòng)，后來(lái)花了好多錢(qián)整改，所以我們這個(gè)項(xiàng)目明確要求，任何情況壓力都不能超過(guò)0.5MPa，除非是埋深特別大的位置，最多也不能超過(guò)0.6MPa。然后是注漿速度，控制在每分鐘10到20升，吃漿量大的時(shí)候慢一點(diǎn)，吃漿量小的時(shí)候快一點(diǎn)，不能猛注。然后擴(kuò)散半徑我們按1米控制，布孔的時(shí)候間距就是80厘米到1米，剛好能覆蓋整個(gè)空洞范圍。凝固時(shí)間的話，單液漿控制在3到4小時(shí)初凝，方便施工；雙液漿根據(jù)滲水量調(diào)整，滲水量大的話調(diào)初凝時(shí)間在1分鐘以內(nèi)，滲水量小的話調(diào)在3到5分鐘，非常靈活。3施工工藝流程及操作要點(diǎn)參數(shù)定好之后，就是具體的施工流程，每一步都有要注意的細(xì)節(jié)，我跟工人交底的時(shí)候，每一步都反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不能省步驟。3.1前期缺陷排查與編號(hào)第一步必須把所有缺陷找全，不能漏，我當(dāng)時(shí)一開(kāi)始只讓工人隨便看了一下，結(jié)果漏了五處小缺陷，后期驗(yàn)收的時(shí)候又返工，所以后來(lái)我們組織了兩個(gè)人，逐環(huán)從進(jìn)口走到出口，把每一處開(kāi)裂、掉塊、滲漏水都用馬克筆標(biāo)在管片上，寫(xiě)清楚掉塊的大小、深度，滲水量大小，然后再用超聲波檢測(cè)儀逐處掃背后，把空洞的范圍和深度標(biāo)出來(lái)，所有缺陷都編上號(hào)，記錄在缺陷臺(tái)賬上，哪一環(huán)，哪個(gè)位置，什么類(lèi)型，都寫(xiě)的清清楚楚，施工的時(shí)候按臺(tái)賬來(lái)，不會(huì)漏。3.2鉆孔布孔施工布孔鉆孔也有講究，不能隨便鉆。3.2.1布孔原則布孔我們都是按擴(kuò)散半徑來(lái)，空洞中心布一個(gè)主孔，四周每隔一米布一個(gè)輔助孔，要是沿著拼縫滲漏水，就沿著拼縫在兩側(cè)每隔一米布一個(gè)孔，所有孔都要避開(kāi)管片的主筋和預(yù)埋吊裝孔，我們每次布孔都要拿出管片廠給的配筋圖核對(duì)位置，絕對(duì)不鉆主筋，鉆斷主筋對(duì)管片結(jié)構(gòu)影響太大，這個(gè)是紅線。3.2.2鉆孔操作要求鉆孔我們用的是手持式手電鉆，孔徑開(kāi)42毫米，剛好能插進(jìn)去注漿管，深度要求是鉆穿管片，再進(jìn)入背后土體3到5厘米就停，絕對(duì)不能鉆太深，我們這個(gè)區(qū)間旁邊不遠(yuǎn)有一根舊的市政給水管，所以我們鉆孔的時(shí)候都用深度尺標(biāo)好鉆桿深度，到了深度馬上停，就怕鉆穿到外面的管線，出大事。鉆完孔之后把孔里的灰渣清出來(lái)，檢查有沒(méi)有堵孔，沒(méi)問(wèn)題再下一步。3.3基面預(yù)處理不管是注漿還是表面修補(bǔ)，基面處理都很重要。表面有掉塊的，我們先把松散的混凝土全部鑿掉，一直鑿到露出堅(jiān)硬的新鮮混凝土面，不然補(bǔ)上去的砂漿粘不牢，用不了多久就掉了。要是有滲漏水的，我們不能直接堵，要先在漏點(diǎn)埋一個(gè)引流管，把水引出來(lái)，釋放水壓力，我之前就犯過(guò)錯(cuò)，直接把漏點(diǎn)堵死，結(jié)果水壓力沒(méi)地方去，順著縫隙跑到旁邊好的位置，沒(méi)過(guò)半個(gè)月旁邊又漏了，所以后來(lái)我們都是先引流，注完漿之后再封引流管，這個(gè)方法非常管用。3.4注漿施工注漿是整個(gè)施工的核心，順序和方法都不能錯(cuò)。3.4.1注漿順序我們反復(fù)要求工人，必須從下往上注，從空洞邊緣往中心注，不能反過(guò)來(lái)。因?yàn)閺南峦献ⅲ諝夂投嘤嗟乃畷?huì)從上面的孔排出來(lái)，能把空隙填的更實(shí)，要是從上往下注，注完上面的漿把通道堵了，下面的空隙根本填不滿，留下隱患。每一個(gè)孔注到旁邊相鄰的孔出濃漿了，就把這個(gè)孔關(guān)了，再注下一個(gè)孔，循序漸進(jìn)。3.4.2不同缺陷注漿操作針對(duì)沒(méi)有滲漏水的空洞，我們注單液水泥粉煤灰漿，緩慢升壓，到了設(shè)計(jì)終壓之后穩(wěn)定三分鐘，吃漿量不再增加就可以停注。針對(duì)有滲漏水的空洞和拼縫滲漏水，我們注雙液漿，調(diào)好凝固時(shí)間，邊注邊觀察漏點(diǎn)的出水情況，水從渾變清，從大變小，直到不流水了，就可以停注。注漿過(guò)程中我們專(zhuān)門(mén)安排一個(gè)人盯著管片的變形，每十分鐘測(cè)一次錯(cuò)動(dòng)量，要是錯(cuò)動(dòng)量超過(guò)2毫米就降壓，超過(guò)5毫米馬上停注，我們當(dāng)時(shí)施工的時(shí)候就碰到過(guò)一次，因?yàn)槌詽{量大，壓力升的快，工人發(fā)現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)到3毫米，馬上停了半小時(shí)，等漿凝固一點(diǎn)再低壓慢注，就沒(méi)事了。3.5孔口與表面修補(bǔ)注漿完了之后，停十二個(gè)小時(shí)，等漿凝固了，就可以把注漿管拔出來(lái)，用聚合物修補(bǔ)砂漿把孔口填實(shí)抹平，表面要跟原管片齊平，我們要求用靠尺檢查，平整度偏差不能超過(guò)2毫米，不能影響隧道限界。然后處理表面的掉塊開(kāi)裂，掉塊深度大的分層抹砂漿，第一層抹完凝固之后再抹第二層，最后壓光，盡量跟原管片顏色接近，好看也平整。要是開(kāi)裂寬度超過(guò)0.2毫米，我們先灌環(huán)氧樹(shù)脂，然后表面貼一層薄的碳纖維布加固，增強(qiáng)管片的強(qiáng)度，防止再次開(kāi)裂，我們當(dāng)時(shí)有一處掉塊差不多半平方，深度十厘米，就是這么處理的，到現(xiàn)在都沒(méi)出問(wèn)題。4質(zhì)量檢查與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)施工完了不能就算完，必須嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，把好最后一關(guān)。4.1過(guò)程質(zhì)量檢查每一步施工都要做檢查，鉆孔之后檢查深度、位置對(duì)不對(duì)，有沒(méi)有鉆到主筋，注漿的時(shí)候每一個(gè)孔都要記錄注漿壓力、注漿量、凝固時(shí)間，誰(shuí)施工誰(shuí)簽字，留下記錄，后期出問(wèn)題也能追溯。每注完一處缺陷，我們現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員都要復(fù)查一遍，確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題再進(jìn)行下一處，避免留隱患。4.2完工整體驗(yàn)收全部施工完成之后，首先做外觀檢查，所有修補(bǔ)部位平整，沒(méi)有空鼓、開(kāi)裂，表面跟原管片順平，然后再做超聲波背檢，復(fù)查所有原來(lái)的空洞是不是都填滿了，要是還有沒(méi)填滿的，立即補(bǔ)注。然后做淋水試驗(yàn)，在所有修補(bǔ)過(guò)的部位和拼縫噴水，檢查有沒(méi)有滲漏水，滴水不漏才算合格。最后我們連續(xù)做了一個(gè)月的沉降觀測(cè)，沉降穩(wěn)定在每天0.1毫米以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求，就算驗(yàn)收合格。5安全文明施工與應(yīng)急保障做地下施工，安全永遠(yuǎn)是第一位的，我們也定了相應(yīng)的保障措施。5.1安全施工保障區(qū)間里面施工，首先要做好通風(fēng)，每天開(kāi)工前先通風(fēng)半小時(shí)，檢測(cè)有毒有害氣體，合格了才進(jìn)去施工，所有電動(dòng)工具都做接地保護(hù)，工人必須戴安全帽、防護(hù)手套、護(hù)目鏡，注漿的時(shí)候接頭必須扎牢，每次開(kāi)工前都要檢查接頭，我之前碰到過(guò)接頭沒(méi)扎牢，脫開(kāi)之后水泥漿噴了工人一身，所以后來(lái)這個(gè)檢查變成了必須的流程。嚴(yán)禁工人在區(qū)間里面抽煙，帶電作業(yè)必須有專(zhuān)人監(jiān)護(hù)。5.2文明施工要求施工產(chǎn)生的廢料，比如水泥袋、廢注漿管、鑿下來(lái)的混凝土塊，每天下班都要清理出區(qū)間，不能留在隧道里面，注漿產(chǎn)生的污水要收集在桶里，運(yùn)出去處理，不能亂流，保持現(xiàn)場(chǎng)整潔，也不污染環(huán)境。5.3突發(fā)情況應(yīng)急處理我們也考慮了可能碰到的突發(fā)情況，定了處理方法。要是注漿的時(shí)候壓力突然掉了，說(shuō)明跑漿了，就立即停注，等半小時(shí)漿凝固之后再低壓慢注，或者調(diào)快雙液漿的凝固時(shí)間再注。要是壓力突然快速升高，說(shuō)明堵管了，立即停泵卸壓，拆管清理，不能硬注，防止爆管。要是鉆孔的時(shí)候突然大量涌水，立即把注漿管插進(jìn)去，關(guān)緊閥門(mén)，注雙液漿快速封堵，防止水帶出土體引發(fā)沉降。要是注漿過(guò)程中出現(xiàn)管片錯(cuò)動(dòng)超過(guò)5毫米，或者新的開(kāi)裂，立即停注卸壓，檢查原因，調(diào)整參數(shù)之后再施工。整個(gè)方