提高隧道二襯拱頂混凝土脫空注漿處理一次性合格率

皮淮蓉

摘 要：隧道二次襯砌混凝土在澆筑過程中因施工人員責任心不強或混凝土拌合物性能不良等因素會導致混凝土在襯砌拱頂與圍巖之前形成空隙，甚至存在混凝土內部脫空現象，如何解決這一問題，主要從水泥漿的配制和脫空深度及長度調整配合比來解決。

關鍵詞：隧道二次襯砌混凝土 脫空 治理

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0085-02

隧道二次襯砌混凝土在澆筑過程中常常受到技術人員，施工人員責任心不強，混凝土拌合物性能不良，混凝土硬化后干縮等因素的影響，在襯砌拱頂與圍巖之間形成空隙，甚至存在混凝土內部脫空現象。這種空隙及脫空會改變襯砌的受力結構，減弱其支護強度。

在這種情況下，隧道二次襯砌混凝土是否存在脫空將直接影響隧道的安全性能。若脫空存在，襯砌將無法在圍巖和初支變形的第一時間起到主動限制變形的作用，只能在變形達到一定程度后被動支撐，這樣會給隧道安全造成極大的隱患。目前隧道襯砌采用全斷面整體鋼模臺車施工，襯砌拱頂易形成脫空，而針對襯砌拱頂脫空的處理，施工圖紙（寶蘭客專施隧參201）以及《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB10753-2010）均有明確要求。

2016年3月，項目部中心試驗室根據隧道質量驗收標準要求對項目部施工的幾座隧道襯砌拱頂混凝土脫空的處理效果進行了地質雷達復測檢查，共復檢115處，合格59處，初驗合格率僅為 51.3%。

如何提高隧道襯砌拱頂混凝土脫空一次性整改合格率，對二次襯砌有27.055 km的項目來說，可縮短后續工序施工的時間，也可節約勞動力，提高項目的經濟效益。

通過從人員、機械、材料、施工方法、環境、測量等方面進行了分析，發現隧道二襯拱頂混凝土脫空注漿處理不合格的原因有：檢測人員未進行地質雷達培訓，操作工人未進行上崗培訓，無技術人員旁站，鉆孔深度不足或過深，鉆孔位置未明確標識，未設置排氣孔，未設置止漿閥，未進行間歇注漿或多次注漿，注漿機維修保養不及時，洞內電壓不足，檢測報告內未明確建議打孔位置，未根據脫空嘗試及長度調整配合比，袋裝水泥受潮，注漿壓力不足。

但通過現場調查、統計、分析，發現未進行間歇注漿或多次注漿和未根據脫空深度及長度調整配合比是造成隧道二襯拱頂混凝土脫空注漿處理不合格頻率最高的兩個原因。對出現的這兩個主要問題采取的措施如下。

（1）對間歇注漿或多次注漿采用如下措施進行解決，主要以現場配置的1∶1水泥漿液進行取樣，用1 000 mL量筒做泌水收縮試驗。從試驗結果可以看出，1∶1水泥漿液泌水收縮率為（1000-720）×100/1000=28%，我們假設脫空深度<1 cm為合格，例如處理脫空深度為10 cm的缺陷，第一次注漿后脫空深度為2.8 cm，第二次注漿的脫空深度為0.8 cm，至少注漿2次。然后根據室內試驗結論，到注漿現場進行落實注漿次數，注漿完畢后，通過地質雷達現場檢測，注漿次數比理論多1～2次，注漿效果均能滿足設計要求。

（2）根據脫空深度及長度調整配合比。根據脫空類型，設計并使用不同配合比。首先針對脫空類型在室內設計至少兩種配合比。根據現場調查結果，決定設計水泥凈漿配合比和水泥砂漿配合比。水泥凈漿配合比，分別設計了水灰比為0.6、0.8和1.0的水泥凈漿配合比，并檢測了流動度（見表1）。

水泥砂漿配合比，由于注漿一般采用Φ40 mm～Φ50 mm管道，水泥砂漿必須流動性好，還要考慮硬化后的收縮情況，我們設計配合比時采取了添加減水劑和膨脹劑的措施，并采用3 mm以下細砂。減水劑摻量為膠凝材料的0.5%，膨脹劑摻量為膠凝材料的10%（注：膠凝材料包括水泥和膨脹劑）。分別采用水泥凈漿流動度筒和膠砂流動度試模測定流動度，配合比見表2。

再根據地質雷達檢測結果確定脫空長度。鉆孔后，量測脫空深度，根據脫空長度和深度確認配合比。通過現場調查研究，根據脫空長度和深度，并結合現場實際，針對脫空的不同類型提出了相應的配合比，配合比使用情況見表3。

注漿時關注注漿壓力，根據壓力大小適量調整配合比。按優先的配合比去現場進行注漿施工，當注漿壓力小時，要及時更換水膠比較大的配合比。通過配合比的調整，注漿效果有明顯變化，特別是對于深度大于10 cm的脫空缺陷，極大地減少了循環注漿次數，復檢結果達到了設計和標準要求。

解決隧道二襯拱頂脫空注漿處理一次性合格率，不僅提高了注漿工作效率，同時也解決工程施工進度的問題，為項目取得了良好的經濟效益。

參考文獻

[1] TB 10753-2010，高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準[S].

[2] GB/T2419-2005，水泥膠砂流動度測定方法[S].