上海轨道交通隧道病害检查
标准化操作细则(2010版)
上海轨道交通维护保障中心
地 铁 监 护 2010年9月
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
目 录
1.病害检查目的及意义..........................................................................1 2.细则适用范围......................................................................................1 3.病害分类及定义..................................................................................1
3.1 渗漏水............................................................................................2 3.2 管片损伤.......................................................................................3 3.3 管片错台.......................................................................................4 3.4 管片接缝张开...............................................................................4 3.5 道床与管片脱开...........................................................................4 3.6 其它病害.......................................................................................5 4.检查技术要求......................................................................................5
4.1 渗漏水检查...................................................................................5
4.1.1 检查目标..............................................................................6 4.1.2 判别方法..............................................................................6 4.1.3 病害标志说明......................................................................7 4.2 管片损伤检查...............................................................................7
4.2.1 检查目标..............................................................................7 4.2.2 判别方法..............................................................................8 4.2.3 病害标志说明......................................................................8 4.3 管片错台检查...............................................................................9
4.3.1 检查目标..............................................................................9 4.3.2 判别方法..............................................................................9
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
4.3.3 病害标志说明......................................................................9 4.4 管片接缝张开检查.....................................................................10
4.4.1 检查目标............................................................................10 4.4.2 判别方法............................................................................10 4.3.3 病害标志说明....................................................................10 4.5 道床与管片脱开检查.................................................................10
4.5.1 检查目标............................................................................10 4.5.2 检查方法............................................................................11 4.5.3 病害标志说明....................................................................11 4.6 其他病害.....................................................................................11 5. 成果记录要求.....................................................................................12
5.1 标志记录.....................................................................................12 5.2 影像记录.....................................................................................12 5.3 其他信息.....................................................................................13 6. 检查工具..............................................................................................13 7. 其它......................................................................................................14 8. 附件......................................................................................................15
8.1盾构隧道病害检查记录单(单圆通缝)..................................15 8.2 井接头记录单.............................................................................16 8.3 旁通道或泵站记录单示意.........................................................17 8.4盾构隧道病害检查记录单(单圆错缝)..................................18 8.5盾构隧道病害检查记录单(双圆错缝)..................................19
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
1.病害检查目的及意义
随着轨道交通网络化建设的深入,受隧道施工质量、地质条件、保护区施工以及隧道病害等影响,上海地铁部分隧道差异沉降持续发展,存在隐患,状况不容乐观,地铁运营安全受到影响,如不加以治理,任由状况发展,后果不堪设想。标准化的隧道病害检查作为隧道病害治理的第一步,显得必要且紧迫。
通过隧道病害全面检查,了解隧道使用状况,排摸不良区段,为隧道维护治理提供依据,及时发现危险源,并开展针对性的整治工作,甚至应急处理,从而消除隐患。同时,隧道病害检查成果可作为安全保护区作业项目审批的依据之一,并结合保护区工程监护,跟踪施工引起的隧道使用状况变化。
2.细则适用范围
本操作细则适用于上海地区已运营或试运营的所有单圆及双圆区间隧道,地面段、高架段以及矩形结构区段检查要求另行规定。
3.病害分类及定义
隧道检查以表观检查为主,只记录现象,由于隧道检查作业时间相对较短,不在现场深究原因,检查记录供事后分析研究。
根据历年隧道检查情况,隧道内病害最为常见的是渗漏水现象,
第1页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
此外还存在一定数量管片损伤以及管片错台现象,在小转弯半径以及差异沉降较大的区段,可能还存在管片与道床脱开现象。
3.1 渗漏水
地铁隧道渗漏水会加剧隧道的不均匀沉降,而不均匀沉降会加剧渗漏水,如不加以干预,将形成恶性循环,危及地铁隧道结构及运营安全。
隧道渗漏水病害可根据渗漏水程度、特征等进行分类,根据目前隧道内巡检所掌握的情况,隧道渗漏水病害主要包括湿迹、渗水以及滴漏等类型。当隧道所处深度存在粉砂性土层时,在环纵缝位置可能发生漏泥漏砂现象,其各自定义如表1所示:
表1 渗漏水病害分类及定义
渗漏水病害 湿迹 渗水 滴漏 漏泥砂
定义
隧道管片内表面,呈现明显色泽变化的潮湿斑 水渗入管片,导致管片内表面水分浸润 水量达到一定程度时,从上方滴落
因渗水通道扩大或防水失效,渗水量增加,同时夹带泥沙
隧道渗漏水通径主要包括以下四种: (1)管片接缝
管片纵、环缝是隧道内渗漏水最常见的通道。 (2)注浆孔
在隧道施工阶段,利用注浆孔进行壁后注浆是控制地层损失的必要措施,使用之后通常采用闷头封闭处理,但封闭质量往往存在问题,
第2页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
导致注浆孔成为后期渗漏水通道之一。
(3)螺栓孔
在环纵缝防水一定程度失效后,螺栓孔可能发生渗漏水现象。 (4)管片裂缝
通过裂缝以及螺栓孔渗漏现象相对较少见。
在隧道检查过程中应注意勿将假象视为病害现象,隧道内常见渗漏水假象主要分为以下两类:
(1)因消防水管接头处漏水而导致管片表面湿润,造成管片渗水假象,注意此时不应将此现象判定为管片渗水。
(2)因隧道内列车运营活塞风所带动的灰尘,相当部分渗水处,会沾附一部分尘土,甚至积累至一层泥皮,在检查时应注意区别这种现象与漏泥的区别。
3.2 管片损伤
在隧道不均匀沉降作用下,特别是隧道施工质量存在缺陷的区段,管片可能发生损伤现象,根据地铁隧道检查情况,目前常见的管片损伤病害主要为管片裂缝和缺角两大类,如表2所示:
表2 管片损伤病害分类及定义
管片损伤病害
裂缝 缺角 缺损
定义 表层混凝土开裂 管片端部混凝土缺失 管片纵缝两侧混凝土片状缺失
管片裂缝多因本体施工时受力不均引起。
第3页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
管片横断面出现“横鸭蛋”现象的区段,腰部纵缝两侧出现局部应力集中,从而导致纵缝两侧保护层混凝土呈片状缺失。
在道床施工过程中,轨道铺设需要在管片上钻孔,造成管片损伤假象,应注意区分。
3.3 管片错台
隧道差异沉降的发展主要通过管片发生错台进行。
管片错台指相邻环在垂直于隧道轴线平面内发生相对位移,或单环内相邻管片沿径向产生相对位移,管片错台发展到一定程度时,会引起接缝防水条失效,甚至管片开裂。
3.4 管片接缝张开
在附加竖向荷载作用下,导致隧道受力状态发生变化,横断面出现“横鸭蛋”等现象,顶部纵缝两侧管片未密贴,纵缝张开,严重处能目测到环向螺栓,出现倒V型空隙,即纵缝张开。
3.5 道床与管片脱开
目前上海地铁隧道多数采用整体式道床,道床混凝土在区间隧道贯通后浇筑。在隧道后期差异沉降以及循环振动荷载作用下,道床混凝土尤其在小转弯半径区段,可能会发生与管片脱离的现象。道床与管片脱开将会给运营安全带来隐患。
第4页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
3.6 其它病害
上述病害为隧道内主要病害,但在地质条件复杂区域、特殊结构,特别是隧道施工质量或结构设计存在缺陷的区段,可能出现较为特殊或罕见的病害。例如,2006年8月,二号线过江段旁通
道发生排水管涌水涌沙险情。对于此类现象,本细则未加以分类,在
隧道结构检查过程中,应引起高度重视,并全面详细地予以记录。
4.检查技术要求
为确保病害检查成果的有效性,便于后期资料的汇总统计及分析,病害检查应保证一定的准确性,检查过程应规范化、标准化。
病害检查主要按照如下流程进行,如图1所示。
图1 病害检查流程
表观检查依靠目测,初步确定病害类型,某些较难界定的病害通过一定检查方法加以分析判断,类型确认后,对病害特征进行量化,最后记录检查结果,并拍摄登记影像资料。以下针对各类病害,详细叙述各检查内容。
4.1 渗漏水检查
管片渗漏水大多发生在管片接缝或注浆孔等部位,渗漏水检查重点关注的是水从通道渗出后所形成的分布。
第5页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
4.1.1 检查目标
应区分出渗漏水病害类型,明确渗漏水位置(接缝、注浆孔、手孔或裂缝)、范围(结合展开图要素加以确定)及特征(具体量化指标),对于滴漏应通过秒表确定滴水频率。 4.1.2 判别方法 (1)湿迹
对于湿迹现象,水分蒸发速度快于渗入量,用干手触摸有潮湿感,但无水分浸润感觉,在隧道内常规通风条件下,潮湿现象可能会消失。
管片腰部以上区域无法用手触摸,仅能依靠目测判断。 (2)渗水
渗水现象在加强人工通风的条件下也不会消失,用干手触摸,明显沾有水分,如用废报纸贴于渗水处,废纸将会被浸湿变色,对于腰部以上区域,可通过灯光照射,有无反光,辅助判断是否为渗水。
某些情况下,病害可能介于湿迹与渗水之间,较难区别,此时应多种检查方法并用,只要一种检查结果为渗水,则应按不利原则考虑归为渗水病害。 (3)滴漏
滴水现象与其他渗漏水病害较容易区分,但由于滴漏速度有快慢,当检查速度较快时,容易漏检。在检查过程中,可注意道床表面是否有水迹或小量积水,如存在,极有可能是隧道顶部滴漏的结果。 (4)漏泥砂
第6页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
漏泥现象较易判断,通常漏泥时,渗水量相对较大,且夹带新鲜泥沙,导致渗出物浑浊。 4.1.3 病害标志说明
表3 渗漏水病害标志
病害 湿迹 渗水 渗 漏 水 滴漏 斜线填充的闭合曲线 标志符号 符号解释 虚线填充的闭合曲线 记录要求 曲线边界依据实际湿迹分布确定 曲线边界由实际渗水分布确定 (1)当小于1滴/min时,椭圆内应标注<1;由竖线、椭圆以及数字(2)当大于60滴/min三部分组成,数字表示时,可认为滴漏已形成滴水频率(滴水数/min)线流,此时应按照渗流标注∞ 点及小三角填充的闭合曲线 曲线边界依据实际漏泥边界确定 漏泥 注:
1)对于湿迹仅局限于裂缝,呈窄条状分布时,为提高检查效率,可不予以记录; 2)如渗水现象明显,肉眼能观察到明显水流,则应在备注栏予以补充说明。
4.2 管片损伤检查
4.2.1 检查目标
管片裂缝与缺角主要通过目测进行检查,明确隧道结构损伤的类
第7页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
型、位置和程度等信息。
当管片裂缝发展到一定程度,与管片接缝贯通形成三维封闭体系时,会出现较罕见的混凝土成块碎裂现象,检查中如发现,应准确记录碎裂的三维尺寸(面积与深度),并留存全面的影像资料。 4.2.2 判别方法
因管片损伤病害较为直观,管片裂缝与缺角主要通过目测进行检查。管片裂缝通常表现为颜色略深于管片内表面本色的细缝。管片缺角部位因表层混凝土缺失,缺角颜色同样会深于管片表面本色。 4.2.3 病害标志说明
表4 管片损伤病害标志
病害 定义 标志符号 解释 (1)曲线或折线,以裂缝实际线形为依据,当裂缝宽度可量测时,应予以备注; (2)当裂缝较为严重,甚至出现混凝土碎裂的现象时,应特别予以备注,并留存详细的影像资料。 将实际缺角范围填实,管片缺角深度可量测时,同样予以备注。 竖线代表发生缺损的纵缝,交叉线所代表区域与发生缺损区域一致。 裂缝 表层混凝土裂开 管片损伤 缺角 管片端部混凝土缺失 缺损 管片纵缝两侧混凝土片状缺失 第8页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
4.3 管片错台检查
4.3.1 检查目标
应明确错台位置及错台量。 4.3.2 判别方法
管片错台初步判断通过目测进行,对疑似处可通过手触确认,也可将探照灯平贴于管片朝疑似错台处照明,如存在错台现象,则光束在错台处会出现明显明暗对比。
错台量可通过钢尺进行量测。 4.3.3 病害标志说明
表5 错台标志
病害 管片错台 定义 管片间在环面或纵向接触面内发生相对错动的现象 标志符号 解释 直线与错台处接缝垂直并交叉,数字表示错台量 注:
1)错台量标志于相对朝隧道内的分块。对于环间错台情况,道床一侧可找出错台量最大处予以标注,无需连续标注; 2)错台量通过钢尺垂直于管片进行测量。
根据地铁盾构隧道纵向变形分析,当超过错台量超过8mm时,将会影响到止水条防水性能。为提高检查效率,当错台量小于8mm时,不予记录。
对于单环相邻管片间错台情况,可在对应纵缝位置中部量测错台量。因检查条件的限制,通常只能检查到落底块(D)与标准块(B)
第9页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
间错台情况。
4.4 管片接缝张开检查
4.4.1 检查目标
应明确管片张开所在接缝,如张开处可目测出螺栓,应在备注栏予以明确说明。 4.4.2 判别方法
管片接缝张开初步判断通过目测进行,对于张开幅度较大处,灯光照射后能发现螺栓。具体接缝张开大小,需采用登高车实地量测。
目前,接缝张开基本发生在顶部纵缝位置。 4.3.3 病害标志说明
表6 接缝张开标志
病害 管片接缝张开 定义 顶部纵缝两侧管片未密贴,局部应力集中,出现倒V型空隙,即接缝张开 标志符号 解释 受外界影响,导致隧道受力状态发生变化,进而出现横鸭蛋等现象,严重处能目测到环向螺栓,导致顶部纵缝张开 注:交点位置标于管片张开所在接缝处;
4.5 道床与管片脱开检查
4.5.1 检查目标
对于整体式道床,由于两侧排水沟混凝土后于轨枕区域道床浇筑,管片脱开通常表现为两种形式:包括排水沟混凝土与管片脱开以
第10页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
及轨枕区域道床与管片脱开。在脱开现象较为明显区域,道床混凝土可能会出现横向裂缝,对于此类情况,应在备注栏予以说明,必要时拍摄影像。
道床与管片脱开检查应明确脱开位置。 4.5.2 检查方法
道床与管片脱开主要通过目测进行检查,对于疑似处,可通过插硬卡片的方式确认两者是否脱开。 4.5.3 病害标志说明
表6 道床与管片脱开标志 病害 道床与管片脱开 定义 道床与管片间存在间隙,纵向上明显存在 标志符号 解释 标志记录于道床与管片连接处 将道床与管片脱开病害现象记录于管片平面展开图中,符号标记于脱开位置,并要求道床与管片脱开位置进行拍照存档。
4.6 其他病害
此部分病害因较特殊,甚至从未出现过,无法对检查内容提出具体要求,但是发现后,必须对病害的位置、范围以及特征进行详细的文字记录,并留存全面的照片及录像资料备查。
第11页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
5. 成果记录要求
5.1 标志记录
病害记录以管片展开图为基础,图中包括管片基本要素,比如接缝、注浆孔、螺栓孔,各要素相对位置关系与实际一致。
病害记录应详实且准确,结合管片展开图,明确位置、特征,如病害存在范围,则应在展开图上进行等比例标示。
对于现象重叠区域,为区分现象标志,可采用不同颜色加以区分,如红色与黑色等。
5.2 影像记录
原则上所有病害现象均应拍摄照片留存,个别情况下,当病害具有明显动态特征,照片不能完整反映时,应拍摄录像。
数码照片编号可按Px(P表示照片,x表示顺序号)记录;录像编号可按Vx表示(V表示录像,x表示顺序号)。
各照片内应以所记录病害所处环及块为主,不宜包含过多环,以免引起混淆,且病害影像应在照片内居中,照片边界应平行于纵、环缝。照片编号直接标记于病害标志旁。
照片以1600×1200像素为宜,一般文件可控制在500k左右。 如现象连续多环相似,比如道床与管片脱开,可不重复拍照,取典型照片即可。对于轻微错台等照片较难展示的现象,可不拍照。
第12页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
5.3 其他信息
在检查过程中,应在备注栏对隧道基本信息予以记录,包括小转弯半径、旁通道或泵站钢管片以及道床类型等,此部分信息有助于建立全面的隧道数据库。
6. 检查工具
工具主要包括记录类、照明类以及量测类三部分。 (1)记录类
包括纸板夹、笔、记录单、数码相机等。
其中记录用笔应备有红黑两色,当病害在同一区域重叠时,可采用不同颜色区分,由于部分隧道内照明存在问题,记录用笔如带微型小灯,则可提高隧道检查效率。
数码相机像素不宜低于400万,且带闪光功能,由于多数现象须拍照,最好备用一块电池,存储卡容量不应小于2G。 (2)照明类
包括小手电、探照灯等。 (3)量测类
包括废纸、计时器、钢尺、普通三角尺等。
其中废纸可用于判断病害属于湿迹还是渗水类型,计时器可用于滴漏频率,钢尺与普通三角尺可用于测量病害特征尺寸。
第13页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
7. 其它
7.1 安全事宜
检查工作应严格遵守隧道内作业规定,下隧道前应先在车控室进行要点,按规定进行登记,在获得允许进入隧道的指令后方能下隧道检查;检查过程中不得触碰除结构外的设施设备,且不得随意遗留任何物体;在作业完成后,应确认人员、机具、材料已全部撤出区间,并在指定车站消点,获得许可后,可离开轨道交通区域。 7.2 保密事项
因隧道使用状况关系到运营安全,较为敏感,检查人员不应将任何成果资料提供或透露给非地铁监护工作人员,避免引起公众不必要的猜测或恐慌。
第14页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
8. 附件
8.1盾构隧道病害检查记录单(单圆通缝)
注: 1)记录单编号以区间两端站名第一个中文字、上/下行,以及顺序号组成,比如“新汉上001”表示新闸路站~汉中路站区间上行隧道第1张记录单;
2)螺栓类型应明确纵向螺栓与环向螺栓类型,上海地区采用弯螺栓以及直螺栓较多,少数区段采用斜螺栓;
3)检查日期以要点单日期为准;
4)单个区间至少记录两组环号与里程对应关系,为确保信息的有效,通常每5张记录单应记录一次;
5)虚线环为方便记录不同表单上的相邻环病害现象而设,比如第10环与第11环的环缝渗水,可以在第一张表单上进行记录,当类似相邻环无现象时,虚线环不应编号。
第15页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
8.2 井接头记录单
注:
对于井接头临端头井竖直面,如出现渗漏水现象,展开图无法记录,应通过文字予以记录。
第16页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
8.3 旁通道或泵站记录单示意
注:
1)对于旁通道区域病害现象,许多在展开图上无法记录,应通过文字予以记录; 2)门洞区域根据实际位置,如图以实线框加以注明。
第17页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
8.4盾构隧道病害检查记录单(单圆错缝)
第18页,共19页
地铁监护 隧道病害检查标准化操作细则
8.5盾构隧道病害检查记录单(双圆错缝)
第19页,共19页
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容