鐵路隧道襯砌拱頂帶模注漿施工工藝探討

趙 繼 平

(中鐵一局集團(tuán)第五工程有限公司，陜西 寶雞　721006)

目前隧道拱墻襯砌采用整體式模板臺(tái)車、輸送泵泵送混凝土澆筑，由于澆筑工藝的缺陷易在襯砌拱頂背后出現(xiàn)拱頂脫空，脫空段在列車運(yùn)營過程中易剝落給安全行車及保證隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定帶來極大安全隱患。為解決襯砌拱頂背后脫空的質(zhì)量缺陷，傳統(tǒng)施工工藝采用襯砌完工后在襯砌拱頂鉆孔注漿的方法進(jìn)行缺陷處理，鉆孔過程中極易鉆穿防水板，給襯砌防水帶來了新的質(zhì)量缺陷，且鉆設(shè)的孔洞易成為后期滲漏水的通道，影響隧道施工質(zhì)量。由中鐵一局集團(tuán)承建的大臨鐵路站前1標(biāo)，為解決隧道襯砌拱頂襯砌背后脫空的缺陷，進(jìn)行工藝優(yōu)化，本項(xiàng)目采用帶模注漿的工藝進(jìn)行襯砌拱頂回填注漿施工，特點(diǎn)是防水板掛設(shè)完成后在拱頂預(yù)留注漿管道，每組襯砌混凝土脫模前完成拱頂注漿施工。對預(yù)防拱頂空洞的發(fā)生起到了良好效果。

1　工程概況

新建大理至臨滄鐵路站前土建工程DLZQ-1標(biāo)，位于云南省大理州下關(guān)鎮(zhèn)和巍山縣大倉鎮(zhèn)境內(nèi)，標(biāo)段起止里程DK0+000～DK27+540.2，長27.54 km，以及全線制梁、鋪架、彈性支承塊預(yù)制等工程。大麥地隧道是本標(biāo)段的重難點(diǎn)工程,也是全線控制工程之一，隧道起訖里程為DK0+500～DK12+150，全長11 650 m，全隧共設(shè)4座無軌雙車道斜井。隧道區(qū)通過了鳳儀背斜、大合江斷層及三岔河向斜，構(gòu)造比較復(fù)雜，洞身地層巖性主要為粉質(zhì)黏土和

泥巖夾粉砂巖、石膏、石英砂巖、砂巖、泥巖、鈣質(zhì)礫巖、砂巖，地下水以基巖裂隙水為主，富水性弱至中等，隧道最大涌水量為13 231 m3/d。

2　施工工藝流程

工藝流程如圖1所示。

3　操作要點(diǎn)

3.1　施工準(zhǔn)備

3.1.1注漿管加工預(yù)留注漿管采用φ30 mm PVC管，每循環(huán)預(yù)留注漿管布置兩根，一根鉆孔、一根不鉆孔。溢漿孔孔徑6 mm～8 mm，孔間距15 cm～20 cm，孔眼梅花形布置，端頭預(yù)留不鉆孔長度不小于30 cm，溢漿孔采用塑料貼片封閉，防止二襯混凝土施工時(shí)堵塞注漿管，見圖2。

3.1.2注漿材料準(zhǔn)備

注漿采用微膨脹性M20水泥砂漿，做好水泥、水、砂等原材料檢驗(yàn)工作，確保原材料合格可用。

3.2　注漿流程

3.2.1注漿管安裝

防水板鋪設(shè)完成后，拱頂位置掛設(shè)預(yù)留注漿管、排氣管，采用條狀防水板焊接掛設(shè)于防水板內(nèi)表面，條狀防水板固定節(jié)點(diǎn)縱向間距不大于50 cm，每條防水板超聲波焊點(diǎn)不少于4個(gè)，注漿管伸出二襯端頭位置不小于20 cm，注漿管底部距上板二襯端頭不小于30 cm,不大于35 cm。安裝位置如圖3所示。

3.2.2注漿作業(yè)

襯砌混凝土澆筑完成后、模板拆除前進(jìn)行注漿作業(yè)。首先在注漿管口和排氣管口均安裝止?jié){閥，連接注漿管并固定牢固，現(xiàn)場拌制M20水泥砂漿，進(jìn)行注漿作業(yè)。當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.2 MPa或排氣管流出漿液時(shí)，關(guān)閉排氣管止?jié){閥，當(dāng)注漿壓力大于0.2 MPa時(shí)關(guān)閉注漿管止?jié){閥，可終止注漿。注漿結(jié)束后應(yīng)將注漿孔封填密實(shí)，見圖4～圖6。

4　質(zhì)量控制

1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行注漿管鉆孔加工，以保證注漿效果。

2)注漿管安裝粘結(jié)必須牢固可靠，注漿管端頭超出二襯端頭位置長度不小于30 cm，鉆孔部位不得超出端頭位置。

3)嚴(yán)格按配合比拌制水泥砂漿，以保證漿液施工質(zhì)量，避免堵管現(xiàn)象。

4)注漿機(jī)必須配備壓力表，注漿壓力不得超過0.2 MPa。

5)注漿完成后，采用無損檢測設(shè)備進(jìn)行注漿質(zhì)量檢測，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整注漿孔參數(shù)及漿液配合比以提高注漿效果。

5　效果評價(jià)

與傳統(tǒng)鉆孔注漿工藝相比較，預(yù)留管道法注漿所消耗水泥砂漿量基本相同，注漿作業(yè)時(shí)間一般為每組二襯1 h～2 h，作業(yè)時(shí)間比較傳統(tǒng)工藝3 h～5 h大為縮短，同時(shí)注漿利用二襯模板臺(tái)車作為作業(yè)平臺(tái)，不再單獨(dú)加工作業(yè)臺(tái)架，作業(yè)時(shí)對隧道內(nèi)其他工序不造成影響，注漿成本大大降低。經(jīng)大臨鐵路大麥地隧道帶模注漿段經(jīng)雷達(dá)檢測驗(yàn)證，一次注漿合格率可達(dá)到95%以上，注漿效果顯著提高。

傳統(tǒng)鉆孔注漿工藝易損壞防水板，可能造成隧道襯砌滲漏水，且鉆孔導(dǎo)致襯砌實(shí)體質(zhì)量遭到損壞，外觀質(zhì)量較差，帶模注漿可有效解決以上問題，同時(shí)避免二襯施工完成后全隧大范圍鉆孔注漿，有效提高襯砌混凝土質(zhì)量。

采用預(yù)留管道法進(jìn)行拱頂回填注漿施工后，經(jīng)無損檢測驗(yàn)證，注漿效果顯著提升，有效解決了襯砌拱頂脫空、不密實(shí)等缺陷整治，同時(shí)有效避免了防水板損壞。

預(yù)留管道法施工利用既有防水板作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行管道安裝、利用二襯模板臺(tái)車進(jìn)行注漿作業(yè)，不再采用臺(tái)架進(jìn)行作業(yè)，施工方便，對其他工序作業(yè)影響極小，有效提高了施工效率。