舊隧道拱頂注漿加固施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為既有運(yùn)營(yíng)隧道拱頂加固工程，隧道全長(zhǎng)1200m，單洞雙線結(jié)構(gòu)，始建于2005年，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h。根據(jù)前期檢測(cè)，隧道K0+300~K0+500段拱頂出現(xiàn)多處裂縫，最大縫寬達(dá)0.3mm，局部存在脫空現(xiàn)象，脫空高度約5~15cm，圍巖穩(wěn)定性評(píng)級(jí)為Ⅳ級(jí)，需通過(guò)注漿加固恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性。1.2地質(zhì)條件隧道穿越地層主要為中風(fēng)化砂巖夾頁(yè)巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體完整性系數(shù)Kv=0.45~0.60，地下水位位于拱頂以下3m，涌水量約5m3/d。根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)結(jié)果，拱頂脫空區(qū)域呈斷續(xù)分布，主要集中在拱頂120°范圍內(nèi)。1.3編制依據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）《既有隧道加固技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T229-2014）《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2020）隧道原設(shè)計(jì)圖紙及檢測(cè)評(píng)估報(bào)告二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：項(xiàng)目經(jīng)理1人（持一級(jí)建造師證）技術(shù)負(fù)責(zé)人1人（高級(jí)工程師）專職安全員2人（持C證）質(zhì)量檢查員2人注漿作業(yè)班組3個(gè)（每組6人）2.2施工平面布置在隧道洞口50m處設(shè)置注漿材料倉(cāng)庫(kù)（20m×15m），洞內(nèi)每50m設(shè)置移動(dòng)注漿站，配備：JS500型強(qiáng)制式攪拌機(jī)（功率7.5kW）HJB-3型注漿泵（工作壓力0~1.5MPa）漿液儲(chǔ)存桶（容積1m3）高壓注漿管路（耐壓2.0MPa）2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期45天，具體安排：施工準(zhǔn)備階段：5天（含設(shè)備調(diào)試、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)）注漿作業(yè)階段：35天（每日兩班制，每班8小時(shí)）驗(yàn)收評(píng)估階段：5天三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1注漿材料選擇采用復(fù)合注漿體系，具體參數(shù)如下：材料類型配比（重量比）水灰比初凝時(shí)間抗壓強(qiáng)度（28d）普通硅酸鹽水泥P.O42.5R1:145~60min≥32.5MPa超細(xì)水泥800目1:1.260~90min≥28MPa水玻璃模數(shù)2.838°Be'--膨脹劑UEA型5%--3.2注漿孔布置采用梅花形布孔，具體參數(shù)：孔距：環(huán)向1.2m，縱向1.5m孔徑：φ42mm（鉆頭直徑）孔深：穿過(guò)二次襯砌（0.5m）+脫空層+圍巖1.0m，總深度2.5~3.0m角度：與拱頂法線成15°仰角3.3施工工藝流程![施工工藝流程圖]（注：此處實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)插入流程圖，本文以文字描述替代）3.3.1測(cè)量放線采用LeicaTS60全站儀進(jìn)行孔位放樣，誤差控制在±5cm，用紅漆標(biāo)記孔位編號(hào)及孔深。3.3.2鉆孔施工使用YT-28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，鉆進(jìn)參數(shù)：沖擊頻率：35Hz推進(jìn)力：15~20kN轉(zhuǎn)速：200r/min鉆孔完成后用高壓風(fēng)（0.6MPa）清孔30秒3.3.3注漿管安裝采用φ32mm熱軋無(wú)縫鋼管（壁厚3mm），管長(zhǎng)較孔深短5cm，管身設(shè)置梅花形溢漿孔（φ8mm，間距20cm），孔口安裝球閥控制開(kāi)關(guān)。3.3.4漿液制備水泥漿制備：按配比將水泥、水、膨脹劑投入攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間≥3min，通過(guò)1.2mm篩網(wǎng)過(guò)濾雙液漿制備：當(dāng)涌水量＞10L/min時(shí)，按水泥漿:水玻璃=1:0.5（體積比）混合，混合時(shí)間＜30s3.3.5注漿作業(yè)采用分段注漿工藝：初壓階段：0.3~0.5MPa，注漿速度30~50L/min穩(wěn)壓階段：0.8~1.0MPa，持續(xù)15min終壓控制：當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)停止注漿：注漿壓力達(dá)1.2MPa并穩(wěn)壓5min單孔注漿量達(dá)設(shè)計(jì)值120%相鄰孔出現(xiàn)串漿現(xiàn)象3.3.6封孔處理注漿完成后，立即用M30水泥砂漿封堵孔口，深度≥10cm，表面抹平與原襯砌齊平。四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制水泥：每200t為一批次，檢測(cè)細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度水玻璃：每50t檢測(cè)模數(shù)、濃度外加劑：提供出廠合格證及型式檢驗(yàn)報(bào)告所有材料經(jīng)監(jiān)理工程師見(jiàn)證取樣合格后方可使用4.2施工過(guò)程控制鉆孔質(zhì)量：每孔檢查孔位、孔深、角度，合格率≥98%漿液性能：每小時(shí)檢測(cè)一次比重（1.4~1.5g/cm3）、黏度（20~30s，漏斗法）注漿參數(shù)：實(shí)時(shí)記錄注漿壓力、流量、注漿量，采用自動(dòng)記錄儀（精度±1%）工序檢驗(yàn)：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），每循環(huán)報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收4.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法孔位偏差≤50mm全站儀測(cè)量孔深+50mm,-0mm測(cè)繩測(cè)量注漿壓力±0.1MPa壓力表讀數(shù)單孔注漿量≥設(shè)計(jì)值95%流量計(jì)計(jì)量脫空填充率≥95%地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)襯砌強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值100%回彈法+鉆芯取樣五、安全保障措施5.1施工安全防護(hù)洞口防護(hù)：設(shè)置值班室，配備門(mén)禁系統(tǒng)，非施工人員嚴(yán)禁入內(nèi)洞內(nèi)照明：采用36V安全電壓，每10m設(shè)置防爆燈（200W）通風(fēng)措施：配置2臺(tái)SDF-NO6.3型軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量1200m3/min），確保洞內(nèi)風(fēng)速≥0.25m/s個(gè)人防護(hù)：作業(yè)人員佩戴：安全帽（ABS材質(zhì)，抗沖擊15kN）防塵口罩（KN95級(jí)）耐酸堿手套反光工作服5.2用電安全管理采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電箱注漿設(shè)備外殼可靠接地（接地電阻≤4Ω）電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m），嚴(yán)禁拖地碾壓5.3應(yīng)急預(yù)案突水處置：配備2臺(tái)WQ15-22-2.2型潛水泵，當(dāng)涌水量突增時(shí)立即啟動(dòng)排水塌方預(yù)防：每作業(yè)循環(huán)前采用地質(zhì)雷達(dá)掃描，發(fā)現(xiàn)異常立即撤離并上報(bào)火災(zāi)應(yīng)急：洞內(nèi)每100m設(shè)置消防箱（含4kg干粉滅火器2具、消防水帶20m）應(yīng)急演練：每周組織一次防坍塌應(yīng)急演練，演練記錄存檔六、環(huán)境保護(hù)措施6.1噪聲控制攪拌機(jī)設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB）作業(yè)時(shí)間限制：晝間6:00-22:00，夜間禁止高噪聲作業(yè)周邊敏感點(diǎn)噪聲監(jiān)測(cè)：每3天一次，確?！軙冮g70dB，夜間55dB6.2廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池（3m×2m×1.5m），廢水經(jīng)處理后回用：一級(jí)沉淀：去除大顆粒雜質(zhì)（停留時(shí)間2h）二級(jí)沉淀：投加絮凝劑（PAC），去除懸浮物三級(jí)過(guò)濾：石英砂過(guò)濾，回用至攪拌用水6.3固廢處理廢水泥漿：經(jīng)脫水固化后運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)廢棄注漿管：集中回收，交由專業(yè)公司再生利用生活垃圾：分類收集，由環(huán)衛(wèi)部門(mén)定期清運(yùn)七、施工監(jiān)測(cè)7.1監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容拱頂下沉：采用水準(zhǔn)儀（精度±0.1mm），測(cè)點(diǎn)間距10m，頻率1次/天凈空變化：使用收斂計(jì)（量程0~30m），測(cè)線布置：拱頂-兩側(cè)邊墻注漿壓力監(jiān)測(cè)：每孔安裝壓力傳感器，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控室圍巖應(yīng)力：在K0+400斷面布設(shè)應(yīng)力計(jì)3個(gè)，量程0~20MPa7.2監(jiān)測(cè)預(yù)警值拱頂下沉：?jiǎn)稳铡?mm，累計(jì)≤15mm凈空收斂：?jiǎn)稳铡?mm，累計(jì)≤10mm當(dāng)達(dá)到預(yù)警值80%時(shí)，啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，加密監(jiān)測(cè)頻率至2次/天八、應(yīng)急預(yù)案8.1突發(fā)事件處置流程事故報(bào)告：立即停止施工，向項(xiàng)目經(jīng)理報(bào)告（電話XXX-XXXXXXX），1小時(shí)內(nèi)上報(bào)監(jiān)理單位應(yīng)急響應(yīng)：?jiǎn)?dòng)相應(yīng)級(jí)別的應(yīng)急預(yù)案，組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍（20人）現(xiàn)場(chǎng)處置：坍塌事故：立即撤離人員，采用速凝混凝土回填塌腔涌水事故：?jiǎn)?dòng)備用排水系統(tǒng)，降低地下水位觸電事故：切斷電源，實(shí)施心肺復(fù)蘇術(shù)，撥打120急救8.2應(yīng)急物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置應(yīng)急照明手提式LED燈10臺(tái)洞口值班室急救箱含止血帶、繃帶5個(gè)各作業(yè)面柴油發(fā)電機(jī)50kW1臺(tái)洞口備用區(qū)速凝混凝土初凝≤15min20t材料倉(cāng)庫(kù)注漿栓塞φ42mm100個(gè)移動(dòng)注漿站九、驗(yàn)收與評(píng)估9.1驗(yàn)收流程施工單位自檢：完成所有注漿作業(yè)后，提交自檢報(bào)告第三方檢測(cè)：委托具有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行：地質(zhì)雷達(dá)掃描（分辨率≤2cm）聲波測(cè)試（波速≥3500m/s）鉆孔取芯（每50m一個(gè)斷面）竣工驗(yàn)收：由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位共同驗(yàn)收9.2評(píng)估報(bào)告內(nèi)容施工概況（含實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)對(duì)比）質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果（附檢測(cè)報(bào)告）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析（沉降-時(shí)間曲線）加固效果評(píng)估結(jié)論后期