針對隧道裂痕高效修復中的二襯弧形切割需求，需在確保結構安全的前提下，實現弧形切割的精準性與高效性。以下是結合裂痕修復場景的專項施工要點及工藝優化方案：

一、修復場景與切割目標分析

裂痕修復需求定位

適用于環向 / 縱向裂痕、滲漏水通道或局部結構劣化的修復，通過弧形切割精準剔除受損二襯，為后續注漿、鋼筋補強或混凝土置換創造條件。

弧形切割軌跡需沿裂痕分布范圍設計，通常為扇形、半圓形或環形，半徑根據修復區域大小確定（一般 1.5~3m），需避開主筋密集區。

技術難點

弧形軌跡的切割精度控制（偏差≤5mm），避免因弧度偏差導致新舊混凝土接縫不密貼；

弧形塊體的重量分布不均，需防止切割過程中塊體傾覆或墜落。

二、弧形切割工藝優選與設備配置

1. 繩鋸弧形切割工藝（推薦方案）

工藝原理：通過金剛石繩鋸沿預設弧形軌道循環切割，利用液壓驅動實現曲線運動，適用于半徑≥1m 的弧形切割。

設備優勢：

可靈活調整切割弧度，通過數控系統設定軌跡，配合導向輪控制繩鋸走向，弧度誤差≤3mm；

切割振動?。ㄕ駝蛹铀俣龋?.5m/s2），對周邊混凝土影響范圍＜10cm，避免裂痕擴展。

關鍵參數：

繩鋸線速度：20~30m/s（C30 混凝土），遇鋼筋時降至 15m/s；

液壓壓力：12~15MPa，根據切割深度（二襯厚度一般 30~50cm）分段調整。

2. 圓盤鋸弧形切割（輔助方案）

適用場景：半徑＜1m 的小弧度切割或弧形輪廓修整，采用帶導向裝置的液壓圓盤鋸（直徑 600~1000mm）。

注意事項：

需預先在弧形軌跡上鉆定位孔（間距 50cm），作為切割導向基準；

單次切割深度≤20cm，分 2~3 次完成全厚度切割，防止鋸片過熱崩裂。

3. 禁止工藝

嚴禁使用火焰切割或人工鑿除，避免高溫損傷混凝土或破壞弧形輪廓精度。

三、高效施工流程與控制要點

1. 施工前精準定位與軌跡設計

定位步驟：

用全站儀按設計圖紙放樣弧形切割線，在二襯表面標記軌跡，誤差≤10mm；

采用地質雷達掃描切割區域，標注鋼筋位置，弧形軌跡需與主筋保持≥5cm 間距（無法避開時需設計鋼筋避讓方案）。

軌跡優化：

弧形兩端延伸至完好混凝土≥30cm，形成 “超挖邊界”，確保修復界面整體性；

若裂痕沿環向分布，弧形切割軌跡可設計為與隧道軸線垂直的環向弧，便于后續環形加固。

2. 弧形切割分步實施

步驟 1：臨時支護安裝

在弧形切割線外 10cm 處設置環形型鋼支撐（I16 工字鋼），通過膨脹螺栓固定于二襯，支撐間距≤1m，防止切割時塊體失穩。

步驟 2：繩鋸弧形切割

按 “從下往上、分段環切” 原則，將弧形切割面分為 3~5 段（每段弧長≤2m），逐段切割并及時吊裝移除塊體；

切割過程中通過激光投線儀實時校準軌跡，每切割 50cm 復查弧度偏差，超差時調整導向輪位置。

步驟 3：塊體安全移除

在弧形塊體頂部預埋吊裝錨栓（M20 螺栓，埋深≥15cm），切割至剩余 10cm 混凝土時暫停，用葫蘆吊緩慢牽引塊體，防止突然墜落。

3. 裂痕修復銜接工藝

切割面處理：

用高壓水槍沖洗切割面，剔除松散混凝土，對暴露鋼筋進行除銹（除銹等級 St3 級），若鋼筋斷裂需采用幫條焊（焊接長度≥10d）補強。

裂痕根源處理：

對切割范圍內的裂痕采用 “注漿 + 嵌縫” 修復：先壓注環氧樹脂（適用于干燥裂痕）或聚氨酯漿液（適用于滲漏水裂痕），再嵌入遇水膨脹止水條。

四、結構安全與效率提升措施

弧形切割應力釋放控制

切割前在弧形區域周邊鉆孔（孔徑 16mm，深度為二襯厚度的 1/2），釋放混凝土內部應力，減少切割時的裂縫擴展；

采用 “跳倉切割” 法，相鄰弧形段間隔 24 小時施工，避免連續切割導致應力集中。

高效作業設備升級

采用數控繩鋸機（如德國進口 Husqvarna DM2500），搭配 GPS 定位系統，實現弧形軌跡的自動化切割，效率較傳統工藝提升 30%；

配備液壓升降平臺（作業高度≤10m），減少人工搭架時間，平臺移動精度≤5mm，確保切割設備穩定。

實時監測體系

在弧形切割區周邊布置 3 組測縫計（間距 2m），監測切割過程中裂痕擴展情況，當裂縫寬度變化速率＞0.1mm/h 時立即停止作業；

采用三維激光掃描（掃描間距 5mm），施工前后對比切割面輪廓，確保弧形精度符合設計要求（弧度偏差≤5mm）。

五、安全與環保專項要點

弧形塊體防墜落措施

切割下方搭設承重支架（承載力≥5kN/m2），支架頂部鋪設 20mm 厚鋼板，防止塊體墜落沖擊；

塊體移除時設置雙重保險：主吊繩（破斷力≥塊體重力的 3 倍）+ 保險繩（固定于隧道拱架），緩慢下放至地面。

粉塵與噪聲控制

繩鋸切割時同步開啟水循環系統（水量≥10L/min），實現濕式作業，粉塵濃度控制在 1mg/m3 以下；

夜間施工時采用隔音屏障（插入損失≥25dB），確保周邊環境噪聲≤50dB。

六、施工后驗收與質量標準

弧形切割面驗收

平整度：用 2m 靠尺檢查，間隙≤5mm；

弧度偏差：實測軌跡與設計弧線的徑向誤差≤8mm，弧長誤差≤1%；

混凝土損傷深度：切割面周邊 20cm 范圍內無新增裂縫，回彈強度≥設計值的 95%。

修復效果驗證

采用壓水試驗檢測防水性能：注漿修復后，切割面滲水量≤0.05L/(m?min)；

對修復區域進行超聲波探傷，確保新舊混凝土結合面密實度≥98%。

總結

隧道裂痕修復中的二襯弧形切割需以 “精準軌跡、安全卸荷、高效銜接” 為核心，通過數控繩鋸工藝與實時監測技術的結合，實現切割精度與施工效率的雙重提升。施工時需特別關注弧形塊體的受力平衡與臨時支護的有效性，確保修復后二襯結構的整體性與耐久性。