CN110080802B - 一种隧道快速除险加固施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隧道快速除险加固施工方法,包括以下步骤:裂缝处理,沿衬砌层表面裂缝开凿凹槽,采用环氧胶泥进行回填封闭,在裂缝表面进行骑缝钻孔,埋置注胶嘴并进行压浆操作;空鼓注浆,确定衬砌背后的空鼓位置及范围,在空鼓范围内衬砌层上钻注浆孔,在注浆孔埋设注浆管,在压水试验后进行注浆操作;钢带加固,采用w镀锌钢带进行环向衬砌加固,纵向采用镀锌平钢带连接,钢带采用注浆锚杆和锚栓进行固定,采用胶黏剂与衬砌粘结为一体;装饰层修复,对钢带加固区域涂抹聚合物高强水泥砂浆并刮抹至平整,喷涂防火涂料装饰层。该施工方法能够快速高效修复隧洞内壁病害,适用于病害情况复杂严重的隧道除险加固。

Description

一种隧道快速除险加固施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,尤其涉及一种隧道快速除险加固施工方法。
背景技术
我国隧道的修建历史已近百年,早期修建的隧道受当时环境、技术的限制再加上使用时间已久,很多都已进入高维修管理阶段。裂缝是早期修建隧道的主要病害之一,长期大量裂缝对隧道的使用性能产生直接影响,甚至影响隧道的结构性能,从而影响隧道安全,因此有必要对隧道的裂缝进行有效的加固处理。
对于山区隧道,地质环境往往较为复杂,断层以及二次衬砌和初期支护之间存在空洞、脱空、不密实现象,会产生环向、斜向以及纵向裂缝,局部裂缝呈网状分布,造成衬砌结构完整性较差,结构安全风险较大。
发明内容
本发明提供了一种隧道快速除险加固施工方法,能够快速高效修复隧洞内壁病害,适用于病害情况复杂严重的隧道除险加固。
为了达到所述目的,本发明采用如下技术方案:
一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)裂缝处理,沿衬砌层表面裂缝开凿凹槽,采用环氧胶泥进行回填封闭,在裂缝表面进行骑缝钻孔,埋置注胶嘴并进行压浆操作;
(2)空鼓注浆,确定衬砌背后的空鼓位置及范围,在空鼓范围内衬砌层上钻注浆孔,在所述注浆孔埋设注浆管,在压水试验后进行注浆操作;
(3)钢带加固,采用w钢带进行环向衬砌加固,纵向采用纵向钢带连接,钢带采用注浆锚杆和锚栓进行固定并采用胶黏剂与衬砌粘结为一体;
(4)装饰层修复,对钢带加固区域涂抹聚合物高强水泥砂浆并刮抹至平整,喷涂防火涂料装饰层。
作为一种优选,所述裂缝处理步骤中,所述凹槽为宽度13-17mm、深13-17mm的 V形槽。
作为一种优选,所述注浆孔深15 cm,孔径8 mm,孔距30~40cm,每道裂缝至少有一个进浆孔和排气孔。
作为一种优选,所述空鼓注浆步骤中,所述注浆孔径32mm,采用梅花形布置,所述注浆孔纵向间距1m。
作为一种优选,所述空鼓注浆步骤中,注入水泥-水玻璃双液浆,水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.5,水玻璃浓度为30-45°Bé。
作为一种优选,所述钢带加固步骤中,锚杆注浆的浆液采用P·O42.5水泥配制水泥浆,水灰比为1:0.5,浆液中添加4%的水玻璃,注浆压力控制在0.5~1MPa,达到1MPa后,稳压10分钟后停止注浆。
作为一种优选,所述钢带加固步骤中,对钢带加固区域涂抹3cm高强水泥砂浆并刮抹平整。
作为一种优选,所述w钢带与所述纵向钢带之间采用平口焊接,所述w钢带与所述纵向钢带的连接处设有接头钢带,所述接头钢带与所述w钢带通过所述注浆锚杆固定在所述衬砌上,所述接头钢带与所述纵向钢带上连接有所述锚栓。
作为一种优选,施工完成后,采用雷达与超声波无损检测加固效果。
作为一种优选,在相邻所述注浆锚杆上连接钢筋,所述钢筋平行于所述纵向钢带设置。
综上,与现有技术相比,本发明的优点在于:采用裂缝化学注胶补强与空鼓注浆的方式,配合钢带加固,保证了衬砌结构网裂密集或衬砌厚度不足区域的病害治理效果;混凝土缝隙处开宽度与深度约15mm的V形槽并进行封闭,使得缝隙内能够充满浆液并保证一定的压力;进行空鼓加压注浆,保证了不同空鼓一次性注满,无需后续补操作。
附图说明
图1是裂缝处理示意图;
图2是空鼓注浆示意图;
图3是衬砌钢带加固结构示意图;
图4是图3中A处结构示意图;
图5是w钢带与纵向钢带布置图;
图6是w钢带与纵向钢带连接结构示意图。
图中的标号如下:
1.裂缝,2.凹槽,3.注浆孔,4.排气孔,5.衬砌,6.w钢带,7.纵向钢带,8.注浆锚杆,9.锚栓,10.接头钢带,11.胶黏剂,12.钢筋,13.钢绞线。
具体实施方式
下面结合附图中实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示,隧道快速除险加固施工包括以下步骤:
(1)裂缝处理,沿衬砌5表面的裂缝1开凿凹槽2,采用环氧胶泥进行回填封闭,在裂缝1表面进行骑缝钻孔,埋置注胶嘴并进行压浆操作。注浆完成后,保持压力封堵注胶嘴,固化后拆除注胶嘴,将粘贴注胶嘴处用环氧树脂类或改性环氧砂浆类材料抹平。
(2)空鼓注浆,确定衬砌5背后的空鼓位置及范围,在空鼓范围内衬砌5层上钻注浆孔3,在注浆孔3埋设注浆管,在压水试验后进行注浆操作。可采用超声或雷达方式检测确定空鼓区域,注浆完成后,切割外露的注浆管,采用快硬水泥填充并修整平整,对注浆孔3涂刷防水材料。
(3)钢带加固,采用w钢带6进行环向衬砌5加固,纵向采用纵向钢带7连接,w钢带6与纵向钢带7采用注浆锚杆8和锚栓9固定在衬砌5上并采用胶黏剂11与衬砌5粘结为一体。
(4)装饰层修复,对钢带加固区域涂抹聚合物高强水泥砂浆并刮抹至平整,喷涂防火涂料装饰层。
(5)加固效果检测,施工完成后,采用雷达与超声波无损检测加固效果。
裂缝1处理步骤中,凹槽2为宽度15mm、深15mm的 V形槽,使混凝土缝隙完全充满浆液,并保持压力,同时保证浆液不大量外渗。注浆孔3深15 cm,孔径8 mm,孔距30~40cm,每道裂缝1至少有一个进浆孔和排气孔4。裂缝封闭带硬化后,需进行气压试验,对环、斜向缝由下向上进行,水平缝由低端向高端进行。
空鼓注浆步骤中,注浆孔3孔径32mm,采用梅花形布置,注浆孔3纵向间距1m。注浆自下至上进行,将有浆液溢出的注浆孔3关闭,在注浆机压力达到0.3MPa后停止注浆。浆液为水泥-水玻璃双液浆,水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.5,水玻璃浓度为30-45°Bé。
钢带加固步骤中,w钢带6与纵向钢带7均为镀锌钢带,w钢带6与纵向钢带7之间采用平口焊接,w钢带6与纵向钢带7的连接处设有接头钢带10,接头钢带10与w钢带6通过注浆锚杆8固定在衬砌5上,接头钢带10与纵向钢带7上连接有锚栓9。衬砌5的表面凿除7mm的安装槽,接头钢带10设置在该槽内。w钢带6与纵向钢带7的厚度均为7mm,其为钢板压制形成,厚度较小,减小了对隧道的净空侵占且易涂饰操作。相较于普通型钢,该钢带的质量要轻1/2-1/3,便于在不同隧道内便捷快速的安装操作,同时降低了造价。w钢带刚度与抗弯截面模量大,其与纵向钢带7和接头钢带10搭接并将注浆锚杆8和锚栓9串联起来,有效保证了隧道衬砌5的强度。锚杆注浆的浆液采用P·O42.5水泥配制水泥浆,水灰比为1:0.5,浆液中添加4%的水玻璃以增加浆液的早期强度,注浆压力控制在0.5-1MPa,达到1MPa后,稳压10分钟后停止注浆。钢带加固完成后,对钢带加固区域涂抹3cm高强水泥砂浆并刮抹平整。
如图5所示的实施例中,在相邻注浆锚杆8顶部固定连接有钢筋12,钢筋12平行于纵向钢带7设置,以传递分散注浆锚杆8之间的载荷,与w钢带6、纵向钢带7和接头钢带10共同作用,延缓裂缝等病害的扩散。相邻w钢带6上的锚栓9端部绕接有钢绞线13,钢绞线13以之字形连接相对的锚栓9以及斜向的锚栓9并沿平行于w钢带6方向延伸,外侧及钢绞线13与衬砌5之间涂抹高强水泥砂浆并刮抹平整。
以上说明仅仅是对本发明的解释,使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案,但并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,这些都是不具有创造性的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(S1)裂缝处理,沿衬砌(5)表面裂缝(1)开凿凹槽(2),采用环氧胶泥进行回填封闭,在裂缝(1)表面进行骑缝钻孔,埋置注胶嘴并进行压浆操作;
(S2)空鼓注浆,确定衬砌(5)背后的空鼓位置及范围,在空鼓范围内衬砌层上钻注浆孔(3),在所述注浆孔(3)埋设注浆管,在压水试验后进行注浆操作;
(S3)钢带加固,采用w钢带(6)进行环向衬砌(5)加固,纵向采用纵向钢带(7)连接,所述w钢带(6)与所述纵向钢带(7)采用注浆锚杆(8)和锚栓(9)进行固定并采用胶黏剂与衬砌(5)粘结为一体;
(S4)装饰层修复,对钢带加固区域涂抹聚合物高强水泥砂浆并刮抹至平整,喷涂防火涂料装饰层;
其中,所述w钢带(6)与所述纵向钢带(7)之间采用平口焊接,所述w钢带(6)与所述纵向钢带(7)的连接处设有接头钢带(10),所述纵向钢带(7)和所述接头钢带(10)通过搭接方式连接,在所述接头钢带(10)与所述w钢带(6)的重叠处通过所述注浆锚杆(8)将接头钢带(10)与所述w钢带(6)固定在所述衬砌(5)上,所述接头钢带(10)与所述纵向钢带(7)的搭接处连接有所述锚栓(9);在相邻所述注浆锚杆(8)上连接钢筋(12),所述钢筋(12)平行于所述纵向钢带(7)设置。
2.根据权利要求1所述的一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于:所述裂缝处理步骤中,所述凹槽(2)为宽度13-17mm、深13-17mm的 V形槽。
3.根据权利要求1所述的一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于:所述裂缝处理步骤中,所述注浆孔(3)深15 cm、孔径8 mm、孔距30~40cm,每道裂缝(1)至少有一个进浆孔和排气孔(4)。
4.根据权利要求1所述的一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于:所述空鼓注浆步骤中,所述注浆孔(3)孔径32mm,采用梅花形布置,所述注浆孔(3)纵向间距1m。
5.根据权利要求1所述的一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于:所述空鼓注浆步骤中,注入水泥-水玻璃双液浆,水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.5,水玻璃浓度为30-45°Bé。
6.根据权利要求1所述的一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于:所述钢带加固步骤中,锚杆注浆的浆液采用P·O42.5水泥配制水泥浆,水灰比为1:0.5,浆液中添加4%的水玻璃,注浆压力控制在0.5~1MPa,达到1MPa后,稳压10分钟后停止注浆。
7.根据权利要求1所述的一种隧道快速除险加固施工方法,其特征在于:所述钢带加固步骤中,对钢带加固区域涂抹3cm高强水泥砂浆并刮抹平整。
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