隧道二襯拱頂防脫空施工措施

【摘要】通過在隧道背后進(jìn)行充填壓漿不僅可以充填由于混凝土澆筑不飽滿形成的剩余空間，使初期支護(hù)和二次襯砌密貼共同受力，而且可以填塞由于混凝土不密實(shí)或開裂形成的縫隙，封堵地下水的來源而起到防水作用。

【關(guān)鍵詞】隧道;二次襯砌

1、工程概況

老紅坡隧道全長9851m，位于云南省保山市隆陽區(qū)境內(nèi)，蒲縹～上壩區(qū)間，低中山剝蝕地貌。全隧圍巖主要以玄武巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主。其中Ⅱ級(jí)圍巖400m，占4.1%，Ⅲ級(jí)圍巖1600m，占16.2%，Ⅳ級(jí)圍巖4095m，占41.6%，Ⅴ級(jí)圍巖3756m，占38.1%。

2、技術(shù)要求

2.1臺(tái)車拱頂兩端和中部預(yù)留3個(gè)徑向排氣管，排氣管采用φ30mm高強(qiáng)活性粉末混凝土管，頂部管口設(shè)深度和寬度為10～20mm的U型溢漿槽。

2.2徑向排氣管固定端由兩段Φ42×3mm無縫鋼管采用法蘭盤連接，兩段長度分別為5cm和20cm。長度5cm的焊接固定在臺(tái)車上，下部20cm用法蘭盤連接。

2.3徑向排氣管通長布置。定位后將φ30mm高強(qiáng)活性粉末混凝土管通過固定端穿入二次襯砌頂部，管口與防水板頂緊，使防水板與基面密貼并確定好排氣管的長度。

2.4注漿在二襯脫模前及時(shí)進(jìn)行。

3、施工工藝流程

施工程序包括：施工準(zhǔn)備→無紡布、防水板鋪掛→拱頂注漿管、排氣管安設(shè)→二襯臺(tái)車定位→徑向溢漿孔兼觀察孔安設(shè)→混凝土澆筑→封頂混凝土澆筑→襯砌背后注漿→檢測。

4、施工要求

4.1初支平整度

加強(qiáng)隧道開挖質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制超欠挖，出現(xiàn)欠挖時(shí)，進(jìn)行二次鉆眼補(bǔ)炮，將欠挖部分開挖至設(shè)計(jì)輪廓線;出現(xiàn)超挖時(shí)，采用同級(jí)配混凝土回填密實(shí)。初期支護(hù)完成后采用1m靠尺對(duì)初期支護(hù)表面平整度進(jìn)行檢查，初期支護(hù)表面平整度符合D/L≤1/10的要求（D為初期支護(hù)基面相鄰兩凸面凹進(jìn)去的深度;L為基層相鄰兩凸面間的距離，且L≤1m）。不符合要求進(jìn)行補(bǔ)噴混凝土或鑿除混凝土處理。

4.2無紡布、防水板鋪掛

4.2.1無紡布鋪掛

無紡布采用熱熔墊圈射釘固定于初期支護(hù)混凝土面上，熱熔墊圈間距為拱部0.5m、邊墻0.8m，呈梅花型布置。土工布鋪掛時(shí)下幅壓上幅，兩幅搭接寬度不小于50mm。

4.2.2防水板鋪掛

防水板從水溝底以上45cm拱墻外緣鋪掛。防水板鋪設(shè)先拱后墻，先于拱頂墊層上正確標(biāo)出隧道縱向中線，再使防水板縱向中心線與標(biāo)定線重合，將拱頂部墊片熱熔焊接好后，向兩側(cè)邊墻鋪掛，邊鋪邊焊，下部防水板壓住上部防水板。相鄰兩幅防水板搭接寬度不小于15cm。防水板松緊應(yīng)適度并留有余量，實(shí)鋪長度與初期支護(hù)基面弧長的比值為10：8。無紡布與防水板接頭不能在同一里程上。邊墻部位每個(gè)墊片焊3個(gè)點(diǎn)，拱部每個(gè)墊片焊4個(gè)點(diǎn)。壓焊時(shí)一手持超聲波焊接機(jī)，一手頂壓防水板，超聲波焊接機(jī)與壓過的防水板面保持垂直，再用力壓緊并按下開關(guān)，熔化防水板后，在端頭壓入防水板約0.5mm時(shí)，即可停止焊接，單點(diǎn)焊接持續(xù)時(shí)間約3秒，焊完后壓3s。

4.3拱頂縱向注漿管、排氣管安設(shè)

拱頂注漿管、排氣管均采用Φ30mm的PVC管加工為花管，孔間距15cm，孔徑5mm，梅花型布置。將注漿管與排氣管用固定條焊接固定于拱頂，兩管間距5～8cm，固定條間距為1m，固定條采用40cm×10cm矩形防水板預(yù)貼于防水板上。PVC管加長采用直接接頭連接。

4.4徑向排氣管安裝

（1）臺(tái)車拱頂兩端和中部預(yù)留3個(gè)徑向排氣管，排氣管采用φ30mm高強(qiáng)活性粉末混凝土管，頂部管口設(shè)深度和寬度為10～20mm的U型溢漿槽。

（2）徑向排氣管固定端由兩段Φ42×3mm無縫鋼管采用法蘭盤連接，兩段長度分別為5cm和20cm。長度5cm的焊接固定在臺(tái)車上，下部20cm用法蘭盤連接。

（3）徑向排氣管通長布置。臺(tái)車定位后將φ30mm高強(qiáng)活性粉末混凝土管通過固定端穿入二次襯砌頂部，管口與防水板頂緊，使防水板與基面密貼并確定好排氣管的長度。

（4）根據(jù)已確定的排氣管長度，切取多余的排氣管，用帶法蘭盤的鋼管固定。

（5）二次襯砌混凝土澆筑施工，徑向排氣管和及檔頭板封閉處相繼流出漿液時(shí)停止?jié)仓?/p>

（6）拆除長度20cm徑向排氣管固定端，進(jìn)行注漿作業(yè)。

（7）注漿完成后沿著5cm固定端口直接敲擊（或切割）折斷徑向排氣管，便于襯砌臺(tái)車脫模。

（8）襯砌混凝土自檢合格后進(jìn)行第三方檢測，在混凝土缺陷位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)并及時(shí)進(jìn)行處理。

5、材料要求

5.1注漿材料采用M35水泥凈漿（水泥：減水劑：水=1250：10：442配合比），注漿用的水泥、減水劑符合設(shè)計(jì)要求，施工用水的水質(zhì)符合工程用水標(biāo)準(zhǔn)。

5.2排氣管采用φ30mm高強(qiáng)活性粉末混凝土管，徑向排氣管固定端由兩段Φ42×3mm無縫鋼管。

6、質(zhì)量控制

6.1混凝土澆筑。（1）混凝土澆筑時(shí)，混凝土最大下落高度不超過2m，臺(tái)車前后混凝土高度差不得超過0.6m，左右兩側(cè)混凝土澆筑面高差控制在0.5m以內(nèi)，嚴(yán)禁單側(cè)一次澆筑超過0.5m以上。（2）二次襯砌澆筑從下至上利用灌注窗依次灌注，混凝土應(yīng)具有良好和易性，拱部混凝土塌落度按200mm控制，拱頂混凝土采用2個(gè)澆筑孔。（3）拱頂混凝土澆筑間隔時(shí)間不大于0.5小時(shí)，攪拌后的混凝土在1/2初凝時(shí)間內(nèi)入泵，并在初凝前澆筑完成。拱部混凝土澆筑時(shí)間控制在2小時(shí)內(nèi)。徑向排氣管及擋頭板封閉處相繼流出漿液時(shí)停止?jié)仓?/p>

6.2襯砌背后注漿。拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時(shí)進(jìn)行。回填注漿材料采用微膨脹水泥漿，水泥漿液水灰比為1：1，注漿壓力為0.2Mpa。通過實(shí)際注漿情況與注漿量分析出二襯拱頂脫空情況，當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.2Mpa或排氣管出漿時(shí)，表示拱頂注漿完成，注漿過程留存影響資料和填寫注漿記錄。

6.3檢測。注漿完成后3個(gè)月內(nèi)采用人工敲擊、地質(zhì)雷達(dá)法等方式對(duì)拱頂襯砌質(zhì)量進(jìn)行自檢，施工縫位置應(yīng)重點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷后及時(shí)處置，并及時(shí)報(bào)第三方檢測。

6.4拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時(shí)進(jìn)行，并納入工序管理。

6.5當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.2MPa且排氣管出漿時(shí)，表示拱頂注漿完成。注漿過程中發(fā)現(xiàn)吸漿量過大時(shí)應(yīng)停止注漿，查明原因后采取處理措施。

6.6在襯砌拱頂端頭模板封堵時(shí)使用專門加工的端頭模板，該端模在一側(cè)割槽，槽內(nèi)通過注漿管與排氣管，防止端模擠壓損壞注漿管。

6.7待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行拆模，拆模時(shí)注意混凝土表面和棱角不得有損壞。拆模后開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。

結(jié)語：

文章主要敘述了隧道襯砌拱頂帶模注漿工藝能在施工中有效的提高注漿的質(zhì)量，使襯砌整體結(jié)構(gòu)性更好，該工藝使用高性能的微膨脹充填砂漿，一次性的解決襯砌施工缺陷，具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益，能夠大量節(jié)省后期成本，其操作簡單、不占用正常襯砌時(shí)間、加快工程進(jìn)度、綜合施工成本較低，并在施工中能讓工人更容易掌握該施工方法。

作者簡介：

胡曉敏，中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西西安。