鐵路隧道二襯背后脫空防治措施

沈天佑

摘要： 為保證成昆鐵路三峨山長大隧道（10352m）二襯施工質(zhì)量，確保隧道二襯背后混凝土飽滿密實(shí)無脫空，為工程順利驗(yàn)交做準(zhǔn)備、為隧道安全運(yùn)營打基礎(chǔ)，本文就隧道二襯背后脫空做原因分析，對防止隧道二襯背后脫空采取的施工措施做總結(jié)。

Abstract： In order to ensure the construction quality of the secondary lining of Mount San'e Tunnel （10352m） of Chengdu-Kunming Railway， to ensure the concrete behind the secondary lining of the tunnel full dense and void-free， to prepare for the project survey， and to lay a foundation for tunnel safety， this paper analyzes the reasons of void behind the secondary lining of the tunnel and summarizes the prevention measures.

關(guān)鍵詞： 隧道；二襯脫空；措施；總結(jié)

Key words： tunnel；void behind the secondary lining；measure；sum up

中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）04-0140-02

1 工程概況

成昆鐵路三峨山隧道進(jìn)口里程DK178+055，出口里程DK188+407，全長10352m，設(shè)計(jì)時(shí)速160km/h，為單洞雙線隧道。設(shè)計(jì)為6‰、12‰、6‰的單面上坡。該隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜、不良地質(zhì)發(fā)育、軟弱圍巖比重大、下穿老成昆既有線，施工風(fēng)險(xiǎn)高。成昆鐵路雖為時(shí)速160km/h的普鐵，但該鐵路線是四川與云南的運(yùn)輸大動脈，業(yè)主對質(zhì)量要求極為嚴(yán)格，這就要求施工單位從工裝、工藝、工法方面下功夫，杜絕工程質(zhì)量缺陷。

2 二襯背后脫空的主要原因分析

一混凝土施工過程中，灌注空間越來越小，空間內(nèi)的空氣很難排出，出現(xiàn)了小的空洞，這種拱頂脫空極為普遍；

二是拱頂混凝土封頂施工時(shí)，混凝土輸送泵無法達(dá)到填滿整個(gè)空間的力量，工人主觀認(rèn)為混凝土已經(jīng)填充密實(shí)，或者二襯臺車抗壓能力有限，為了保證安全，作業(yè)工人按照經(jīng)驗(yàn)施工，導(dǎo)致拱頂空洞；

三是為了混凝土施工方便，二襯臺車“開窗”不夠，混凝土施工不密實(shí)，二襯背后局部脫空；

四是防水板的松弛度不夠、防水板掛設(shè)不規(guī)范，混凝土的撐力下防水板繃緊，導(dǎo)致二襯背后脫空；

五是初支噴射混凝土噴射質(zhì)量差，初支表面不平整，導(dǎo)致防水板掛設(shè)時(shí)很難掌握其松弛度，導(dǎo)致二襯背后脫空；

六是混凝土澆筑完成后，是否拱頂混凝土飽滿，缺少有效的檢測手段；

七是混凝土澆筑完成后，沒有對拱頂混凝土自然收縮的空洞（空隙）進(jìn)行有效的處理。

3 防止二襯背后脫空的施工措施

3.1 嚴(yán)格控制初期支護(hù)平整度（圖1）

初支平整度是防水板鋪掛質(zhì)量的關(guān)鍵，但初支表面往往在拱部和連接板處平整度最差，很難達(dá)標(biāo)。在拱部嚴(yán)格要求噴漿手按照調(diào)試好的距離和風(fēng)壓噴漿，在噴漿過程中加強(qiáng)刮削的頻次，保證兩榀拱架中間在噴漿完成后和拱架處平齊，保證平整度，連接板處在噴漿過程中及時(shí)清除回彈料，噴漿完成后由噴漿工配合挖機(jī)清理回彈料，保證連接板處噴漿的平整度。

每個(gè)隧道口嚴(yán)格執(zhí)行每班檢查制度，檢查標(biāo)準(zhǔn)為：尺量檢查，表面平整度的容許偏差為30mm，且失弦比不得大于1/6。

3.2 嚴(yán)格控制防水板的掛設(shè)質(zhì)量（圖2）

熱熔墊圈的間距及數(shù)量是防水板鋪掛質(zhì)量的重點(diǎn)，熱熔墊圈間距過大、數(shù)量過少會使防水板的松弛很難掌握，本項(xiàng)目嚴(yán)格要求熱熔墊圈的間距，拱部間距為50cm，邊墻間距為80cm，為保證熱熔墊圈的間距可控及美觀，要求熱熔墊圈統(tǒng)一按井字型掛設(shè)，防水板掛設(shè)的松弛度標(biāo)準(zhǔn)為：人工用手去按防水板，不用力的情況下能將防水板緊抵土工布，土工布緊抵初支面。

3.3 選用帶壓灌注臺車（圖3）

本項(xiàng)目隧道二襯臺車所有材料采用國標(biāo)配件，臺車自重103t，具有足夠的動載荷剛度和強(qiáng)度，不易變形；面板厚度10mm，液壓系統(tǒng)額定壓力16MPa，工作壓力12MPa，可實(shí)現(xiàn)帶壓灌注；二襯臺車實(shí)現(xiàn)附著式搗鼓器的全覆蓋振搗，總共安裝52個(gè)附著式搗鼓器，每個(gè)搗鼓器覆蓋半徑為1.5m的圓范圍，真正實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋；升降油缸設(shè)置在門架下部，無論臺車升降或降低，都不會影響兩側(cè)的支撐絲桿角度，從而保證受力體系不發(fā)生變化；橫移采用4條油缸，推拉方便，互不影響。泵送拱頂混凝土?xí)r，及時(shí)補(bǔ)方，避免因作業(yè)隊(duì)沒有混凝土導(dǎo)致拱部沒有泵滿。

3.4 增設(shè)二襯拱頂灌滿檢測指示燈（圖4）

檢測二襯混凝土拱頂是否灌滿采用電流原理，用一個(gè)12V的蓄電池連接一個(gè)小燈泡，燈泡另一端用電線將電線端頭固定在一個(gè)小鐵片上，小鐵片用雙面膠粘貼在小里程頂頂防水板上，蓄電池的另一端用電線連接小鐵片，在關(guān)拱頂擋頭模板時(shí)固定在大里程頂頂防水板上，當(dāng)混凝土泵送飽滿時(shí)，通過混凝土中的水的導(dǎo)電作用，電燈泡會通電發(fā)亮，如果沒有發(fā)光則混凝土沒有泵送飽滿，可繼續(xù)泵送混凝土至拱頂確保拱頂灌滿。

3.5 切實(shí)落實(shí)分層逐窗入模澆筑工藝（圖5）

分層逐窗入模首先通過滑槽插板控制混凝土流向，先從下坡端逐窗澆筑混凝土，密切觀察混凝土澆筑高度，混凝土前后高差不大于0.6m，左右高差不大于0.5m。依次循環(huán)澆筑至窗口下方30cm。

3.6 切實(shí)落實(shí)帶模注漿工藝（圖6）

帶模注漿是保證二襯混凝土拱頂飽滿密實(shí)的最后一道屏障，由于混凝土的自然收縮，拱頂一般存在部分空洞（空隙），在拱頂二襯混凝土初凝之前，就需要帶模注漿。帶模注漿施工工藝流程：安裝RPC注漿管→記錄并核對RPC管埋入長度→澆筑混泥土并觀察預(yù)埋管出漿情況→注漿機(jī)與臺車注漿管連接→注漿并觀察壓力表、管孔及端模出漿→端模排出標(biāo)準(zhǔn)漿或壓力大于1.0MPa。（RPC管根據(jù)需要特殊定制）

注漿材料采用微膨脹水泥漿，水灰比為1：0.18，為保證帶模注漿的質(zhì)量，項(xiàng)目部成立二襯注漿班組，對管轄內(nèi)隧道二襯施工統(tǒng)一注漿。

4 施工措施的效果驗(yàn)證

成昆鐵路三峨山隧道二襯通過以上幾點(diǎn)措施的有效控制，徹底杜絕了二襯背后脫空缺陷，在隨后的第三方檢測中，已施工的二襯合格率達(dá)100%。

5 結(jié)論

隧道二襯背后脫空是隧道施工中常見的一種質(zhì)量缺陷，通過初支混凝土噴射、防水板掛設(shè)、帶壓灌注、分層澆筑、帶模注漿等一系列規(guī)范的、有效的工裝、工藝控制，徹底杜絕了這種質(zhì)量缺陷，為今后隧道施工總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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