淺談隧道二次襯砌缺陷及病害整治處理及其防治措施

楊堅(jiān)

摘 要：結(jié)合宜萬(wàn)鐵路隧道工程實(shí)例，分析二次襯砌缺陷和病害產(chǎn)生的原因，對(duì)營(yíng)業(yè)線上隧道二襯缺陷和病害提出綜合整治原則及具體整治措施，通過(guò)對(duì)二次襯砌缺陷和病害整治處理，達(dá)到預(yù)期的加固效果，為類似工程加固處理提供參考，并總結(jié)出防治措施，以期在今后的施工過(guò)程中盡量杜絕和避免二襯質(zhì)量缺陷事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：隧道 二襯缺陷 原因分析 整治原則 整治處理 防治措施

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0183-05

二襯混凝土在澆筑過(guò)程中常常受到人為因素、技術(shù)因素、混凝土干縮、徐變等因素的影響，在襯砌拱部和邊墻與圍巖接觸面之間局部存在空洞、不密實(shí)、二襯厚度不足等現(xiàn)象，尤其是拱頂與圍巖之間極易形成空隙。這種空隙常常會(huì)改變二次襯砌的整體受力結(jié)構(gòu)，削弱其支護(hù)強(qiáng)度。根據(jù)新奧法理論，初期支護(hù)承載圍巖70%左右的松散壓力，二次襯砌僅是用作安全儲(chǔ)備和滿足凈空尺寸等方面的需求。當(dāng)圍巖的收斂和下沉結(jié)束后進(jìn)行二次襯砌的施工，在初期支護(hù)外圍形成抗荷環(huán)，只要混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，那么就能保證隧道結(jié)構(gòu)的安全。但目前國(guó)內(nèi)的隧道施工現(xiàn)狀，初期支護(hù)往往只是起到一個(gè)臨時(shí)的封閉作用，確切的說(shuō)是一個(gè)施工過(guò)程中的措施。當(dāng)初期支護(hù)的水平收斂和拱頂下沉尚未完全穩(wěn)定時(shí)，一般緊跟施做二次襯砌。所以二次襯砌的作用就不僅僅是安全儲(chǔ)備，相反承載著較大的圍巖松散壓力。

在這種情況下，隧道是否存在二次襯砌厚度不足、襯砌背后有空洞、脫空或不密實(shí)等質(zhì)量缺陷及病害，將直接影響隧道的安全性能。因?yàn)槿粲忻摽?、空洞等情況的存在，襯砌將無(wú)法在圍巖和初期支護(hù)變形的第一時(shí)間起到主動(dòng)限制變形的作用，只能在變形達(dá)到一定程度后被動(dòng)支承，這樣會(huì)給隧道安全造成巨大隱患。尤其是鐵路隧道在目前高速動(dòng)荷載作用下，安全隱患將更加突出。

鑒于此，隧道二襯質(zhì)量缺陷及病害整治和預(yù)防就顯得尤為重要。該文以此為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際隧道施工情況，分析、總結(jié)二次襯砌缺陷和病害產(chǎn)生的原因，對(duì)缺陷和病害提出綜合整治原則及具體整治措施，并研究防治措施，以起到減少或消除隧道二襯缺陷的作用，尤其是杜絕或避免拱頂脫空情況的發(fā)生。

1 宜萬(wàn)鐵路隧道工程概況

宜萬(wàn)鐵路宜昌東至涼霧段設(shè)計(jì)時(shí)速160 km/h，為雙線電氣化鐵路，全線共有隧道134座，總長(zhǎng)276 km，其中由我單位負(fù)責(zé)施工的W6標(biāo)段共有隧道5座，長(zhǎng)11.9 km。隧道工程除明洞采用整體式襯砌外其余暗洞均采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，拱墻初期支護(hù)與二次襯砌間設(shè)EVA類防水板（加無(wú)紡?fù)凉げ迹?，模筑襯砌環(huán)向施工縫采用遇水膨脹橡膠止水帶，在二次襯砌背后環(huán)向采用直徑50 mm的加勁型軟式透水盲管，設(shè)置間距8～12 m設(shè)置；在洞內(nèi)兩側(cè)水溝泄水孔標(biāo)高處設(shè)貫通的內(nèi)包兩條縱向鋼筋的Φ100加勁型軟式透水管盲溝。隧道工程于2004年初開(kāi)工，2010年12月22日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。

2 缺陷檢測(cè)情況

根據(jù)中國(guó)鐵路總公司《關(guān)于開(kāi)展鐵路隧道、路基工程質(zhì)量專項(xiàng)整治的通知》的要求，武漢鐵路局于2013年5月至7月對(duì)宜萬(wàn)鐵路宜昌東至涼霧段所有隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了無(wú)損檢測(cè)并現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)隧道不同程度的存在二次襯砌厚度不足、襯砌背后空洞或不密實(shí)、襯砌產(chǎn)生裂縫、鋼架、鋼筋間距分布不達(dá)設(shè)計(jì)要求等現(xiàn)象。

3 原因分析

3.1 襯砌背后有空洞、不密實(shí)產(chǎn)生的主要原因

（1）局部存在超挖現(xiàn)象，且形成較深的凹坑，在初期支護(hù)施工時(shí)也未將凹坑進(jìn)行特殊處理，致使初支面不平順，防水板掛設(shè)后形成一個(gè)空腔，因防水板松弛度所限，在混凝土澆筑后形成空洞。

（2）防水板掛設(shè)張弛度不適。防水板如果掛設(shè)太緊，會(huì)造成防水板與初支面之間留下空隙或因混凝土壓力太大撐壞防水板；防水板如果掛設(shè)太松，在混凝土澆筑過(guò)程中會(huì)因受擠壓形成褶皺，在褶皺之間留下空隙。

（3）混凝土在澆筑過(guò)程中振搗不密實(shí)，內(nèi)部存在氣孔、空洞等，上部混凝土澆筑完成后在自重作用下下沉，在拱部形成空洞。

（4）拱部混凝土澆筑時(shí)，由于泵送壓力或澆筑方式等問(wèn)題，致使拱頂位置澆筑不到位，留下空洞。

（5）端頭模板拼接不嚴(yán)實(shí)，混凝土澆筑完成后在凝固過(guò)程中接縫處出現(xiàn)漏漿、跑漿，使拱部混凝土下落，形成空洞。

（6）混凝土和易性差，出現(xiàn)離析現(xiàn)象，加之振搗不到位，澆筑后的混凝土極易出現(xiàn)不密實(shí)的情況；澆筑拱部混凝土?xí)r，混凝土塌落度過(guò)小，泵送入模的混凝土流動(dòng)性差，加之振搗不到位，局部將出現(xiàn)混凝土未澆筑到位而留下空洞。

（7）澆筑二襯混凝土?xí)r，提前停止混凝土泵送澆筑，且沒(méi)有進(jìn)行充分振搗，造成二襯混凝土沒(méi)有與初期支護(hù)密切結(jié)合，而在拱部形成空洞。

（8）拆管過(guò)早，混凝土掉落形成漏斗。在混凝土澆筑后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員急于拆下混凝土輸送管，在拆管時(shí)，未形成自穩(wěn)能力的混凝土隨輸送管掉落下來(lái)，形成漏斗，造成襯砌拱部脫空。

（9）襯砌臺(tái)車(chē)底座支撐不牢固，在混凝土澆筑過(guò)程中或澆筑后變形下沉，導(dǎo)致襯砌拱部脫空或不密實(shí)。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，臺(tái)車(chē)多采用方木支墊行車(chē)軌道，由于襯砌臺(tái)車(chē)附近較潮濕，方木容易腐爛，在混凝土澆筑后方木被壓碎引起臺(tái)車(chē)下沉。另外，混凝土澆筑時(shí)模板應(yīng)采用剛性支撐，絕不可用液壓桿支撐模板，使用液壓桿支撐時(shí)由于壓力過(guò)大可能會(huì)使桿件受壓收縮，使模板內(nèi)收或下沉，造成拱部空洞。

（10）拱架背后噴射混凝土不密實(shí)，留有空洞，混凝土澆筑后在凝固過(guò)程中初噴混凝土受擠壓破壞，混凝土進(jìn)入空洞內(nèi)，造成拱部混凝土下落而形成空洞。

3.2 二襯厚度不足產(chǎn)生的主要原因

（1）在隧道開(kāi)挖過(guò)程中局部存在欠挖情況。

（2）在復(fù)雜地形及較差地質(zhì)條件下施工隧道，未加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作或監(jiān)控量測(cè)工作做得不到位，導(dǎo)致未及時(shí)調(diào)整預(yù)留變形量，造成預(yù)留變形量不足，初期支護(hù)侵入二次襯砌界限內(nèi)。endprint

（3）由于初期支護(hù)施工后，二次襯砌施工的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，初期支護(hù)和圍巖的變形較大，從而引起二襯厚度不足。

（4）由于諸多原因引起拱部混凝土與圍巖不密貼，留有空隙，導(dǎo)致澆筑的拱部混凝土厚度不足。

3.3 二襯混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因

（1）地基不均勻沉降引起的裂縫。

（2）裂縫出現(xiàn)與部分二襯厚度不足、厚度分布不均有關(guān)。

（3）裂縫出現(xiàn)與混凝土質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度、混凝土養(yǎng)護(hù)等施工工藝有關(guān)。

（4）二襯施工時(shí)初期支護(hù)的水平收斂和拱頂下沉尚未處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.4 鋼架、鋼筋間距分布達(dá)不到設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生的主要原因

（1）在初期支護(hù)鋼架和二襯鋼筋施工過(guò)程中，未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的間距布設(shè)鋼架和鋼筋。

（2）在鋼架和鋼筋施工過(guò)程中，水平位置和垂直度控制較差，間距分布不均勻，局部出現(xiàn)間距分布達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

（3）在復(fù)雜地質(zhì)條件下，安裝的鋼架和布設(shè)的二襯鋼筋，由于縱向連接鋼筋未焊接牢固，在初支發(fā)生較大變形過(guò)程中，鋼架局部發(fā)生了偏移，二襯鋼筋在澆搗過(guò)程發(fā)生了移位，使得鋼架和二襯鋼筋間距分布達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

4 缺陷及病害等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和地質(zhì)雷達(dá)、超聲檢測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，對(duì)照各項(xiàng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（詳見(jiàn)表1、表2、表3），將襯砌缺陷及病害進(jìn)行量化，確定襯砌缺陷及病害等級(jí)（輕微C、較嚴(yán)重B、嚴(yán)重A1、極嚴(yán)重AA），為隧道襯砌缺陷及病害整治提供依據(jù)。

5 整治原則

（1）驗(yàn)證并修正檢測(cè)報(bào)告

會(huì)同運(yùn)營(yíng)公務(wù)部門(mén)、檢測(cè)單位等，對(duì)檢測(cè)報(bào)告中缺陷段落通過(guò)目視、敲擊聽(tīng)空音、鉆孔等方法進(jìn)行檢查，確認(rèn)襯砌背后空洞、不密實(shí)、二襯厚度不足等缺陷范圍，必要時(shí)通過(guò)取芯、破檢、攝影、攝像等方法進(jìn)行驗(yàn)證；隧道敲擊檢查要做到不留死角，對(duì)不便施作的電化區(qū)段吊臂、槽道等檢測(cè)盲區(qū)以及軟弱圍巖段落要強(qiáng)化敲擊檢查；二襯滲漏水嚴(yán)重地段還要對(duì)水壓力進(jìn)行測(cè)試。補(bǔ)充混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，采用回彈等無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行，必要時(shí)采用鉆孔取芯檢測(cè)；驗(yàn)證后對(duì)檢測(cè)資料進(jìn)行修正、補(bǔ)充和完善，并對(duì)襯砌缺陷進(jìn)行重新分級(jí)，確保檢測(cè)、檢查資料符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，并據(jù)驗(yàn)證后的資料進(jìn)行整治，考慮到營(yíng)業(yè)線時(shí)限問(wèn)題，整治時(shí)按照先難后易、先嚴(yán)重缺陷后輕微缺陷、先拱部后邊墻的整治程序進(jìn)行。

（2）根據(jù)營(yíng)業(yè)線有時(shí)限要求的實(shí)際情況和專家會(huì)審意見(jiàn)：對(duì)缺陷等級(jí)為A級(jí)（A1和AA）和有開(kāi)裂、掉塊的B級(jí)地段及時(shí)整治，其它B級(jí)及C級(jí)地段加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)變化情況采取相應(yīng)措施。

6 整治措施

（1）拱部二襯表面起皮剝落地段的處理措施

對(duì)拱部二襯表面起皮剝落的（如施工縫處修補(bǔ)的），通過(guò)鑿、磨、刮等方法進(jìn)行清除，以免在列車(chē)的長(zhǎng)期振動(dòng)下脫落下掉，危及行車(chē)安全。

（2）二襯厚度不足、襯砌背后空洞或不密實(shí)地段的處理措施

按照缺陷等級(jí)采用監(jiān)測(cè)、錨桿、鋼帶、回填注漿等措施針對(duì)性的進(jìn)行處理，考慮到二次破壞帶來(lái)的弊病，盡量減少拆換。具體處理措施如下：

①襯砌監(jiān)測(cè)

對(duì)二襯厚度不足缺陷等級(jí)為B級(jí)（二襯襯砌有效厚度為設(shè)計(jì)厚度75%以上的；或二次襯砌有效厚度在設(shè)計(jì)厚度75%～60%之間，連續(xù)長(zhǎng)度小于5m的），且襯砌表面無(wú)裂紋、無(wú)滲漏水、襯砌背后無(wú)空洞、不密實(shí)等疊加缺陷的，采用標(biāo)識(shí)、標(biāo)記，按照長(zhǎng)期觀測(cè)+監(jiān)測(cè)進(jìn)行處理。

②回填注漿

對(duì)二次襯砌厚度不足缺陷等級(jí)為B級(jí)（二襯襯砌有效厚度為設(shè)計(jì)厚度75%以上的；或二次襯砌有效厚度在設(shè)計(jì)厚度75%～60%之間，連續(xù)長(zhǎng)度小于5 m的），襯砌表面無(wú)裂紋、無(wú)滲漏水，但襯砌背后存在空洞、不密實(shí)地段，采用回填注漿措施處理，注漿采用純水泥漿和水泥砂漿。

注漿管采用直徑為42 mm的馬牙扣形鋼花管，鋼花管頂端距離空腔頂面不大于2 cm，注漿管在空洞位置每1.5 m設(shè)置一個(gè)鉆孔，每處不少于3個(gè)。注漿壓力0.1～0.5 MPa，水灰比（重量比）0.6∶1～1∶1，灰砂比1∶1～1∶2.5。

③錨桿加固

當(dāng)二次襯砌有效厚度在設(shè)計(jì)厚度75%～60%之間，連續(xù)長(zhǎng)度大于5 m，但襯砌表面無(wú)裂紋、無(wú)滲漏水、襯砌背后無(wú)空洞等疊加缺陷地段或襯砌表面有開(kāi)裂、錯(cuò)動(dòng)、壓潰，且裂損病害等級(jí)達(dá)B級(jí)地段，采用R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿對(duì)襯砌背后圍巖進(jìn)行注漿，提高襯砌背后圍巖的承載能力，從而減輕襯砌背后圍巖對(duì)二次襯砌的地層壓力，有裂紋的應(yīng)先進(jìn)行裂紋嵌補(bǔ)。

錨桿的長(zhǎng)度及布置間距根據(jù)圍巖級(jí)別及單雙線確定。單線隧道：Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)，L=2.5 m，布置間距1.5 m（環(huán)向）×1.2 m（縱向）；Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖時(shí)，L=3.5 m，布置間距1.2（環(huán)向）×1.2 m（縱向）。雙線隧道：Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)，L=3.5 m，布置間距1.5 m（環(huán)向）×1.2 m（縱向）；Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖時(shí)，L=4.5 m，布置間距1.2（環(huán)向）×1.2 m（縱向）。加固范圍應(yīng)為缺陷或裂損部位并向四周延伸不少于1.5m。

④錨桿+鋼帶加固

當(dāng)二次襯砌有效厚度小于設(shè)計(jì)厚度的60%但不小于15 cm，連續(xù)長(zhǎng)度小于5 m的，且二次襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，外觀完好，無(wú)開(kāi)裂、掉塊等疊加病害地段，或襯砌表面有開(kāi)裂、錯(cuò)動(dòng)、壓潰，且裂損病害等級(jí)達(dá)A1級(jí)地段，采用錨桿+鋼帶進(jìn)行錨固。

鋼帶采用W270鋼帶，鋼帶縱向間距1.0 m，鋼帶通過(guò)錨桿外露端部的墊板進(jìn)行固定；錨桿采用R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿，布置間距：1.2 m（環(huán)向）×1.0 m（縱向）。錨桿長(zhǎng)度根據(jù)單雙線確定，單線隧道：Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)，L=3.0 m；Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖時(shí)，L=4.0 m；雙線隧道：Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)，L=4.0 m；Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖時(shí)，L=5.0 m。加固范圍為缺陷或裂損部位并向四周延伸不少于1.5 m。endprint

⑤預(yù)應(yīng)力錨桿+鋼帶加固

當(dāng)二次襯砌有效厚度小于設(shè)計(jì)厚度的60%但不小于10 cm，連續(xù)長(zhǎng)度小于5 m的，且二次襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，外觀完好，無(wú)開(kāi)裂、掉塊等疊加病害地段，或襯砌表面有開(kāi)裂、錯(cuò)動(dòng)、壓潰，且裂損病害等級(jí)達(dá)AA級(jí)地段，采用預(yù)應(yīng)力錨桿+鋼帶進(jìn)行錨固。

縱向鋼帶采用W270鋼帶，環(huán)向鋼帶采用250平鋼帶，鋼帶環(huán)向、縱向間距均為1.0 m，鋼帶通過(guò)錨桿外露端部的墊板進(jìn)行固定。拱頂40度范圍內(nèi)采用R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿，兩側(cè)拱腰采用R25N預(yù)應(yīng)力錨桿和R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿交錯(cuò)布置，布置間距：1.0 m（環(huán)向）×1.0 m（縱向），預(yù)應(yīng)力錨桿施加預(yù)應(yīng)力T=60 KN。錨桿長(zhǎng)度根據(jù)單雙線確定，單線隧道：預(yù)應(yīng)力錨桿L=6.0 m，自進(jìn)式錨桿L=4.0 m；雙線隧道：預(yù)應(yīng)力錨桿L=8.0 m，自進(jìn)式錨桿L=5.0 m。加固范圍為缺陷或裂損部位并向四周延伸不少于1.5 m。

⑥鑿除、植筋、鋼筋混凝土嵌補(bǔ)+錨桿+鋼帶加固

當(dāng)二次襯砌有效厚度小于設(shè)計(jì)厚度的60%，連續(xù)長(zhǎng)度小于5m地段，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證存在開(kāi)裂、掉塊確實(shí)需要鑿除重做地段，采用鑿除、植筋、鋼筋混凝土嵌補(bǔ)+錨桿+鋼帶加固。

鑿除混凝土?xí)r，缺口應(yīng)內(nèi)寬外窄，形成倒梯形。切口表面應(yīng)粗糙，但結(jié)構(gòu)應(yīng)致密，不得留有松散、氣泡、裂隙等結(jié)構(gòu)，然后采用鋼絲刷清理后用水沖洗，并在施工期間保持壁面潔凈。在空洞四周二次襯砌中部環(huán)、縱向植入Ф16鋼筋，環(huán)、縱向間距20 cm，植入深度按30 cm、50 cm交替布置。植筋采用A級(jí)錨固劑錨固。澆筑回灌混凝土前，嚴(yán)格按要求做好隧道的防排水系統(tǒng)，對(duì)損壞的防水板進(jìn)行重新修復(fù)、焊接，確保防水板與初期支護(hù)密貼。澆灌混凝土?xí)r通過(guò)預(yù)留灌料孔灌入C30微膨脹混凝土，并采用插入式振搗器搗固。封口處預(yù)埋一根R25N注漿管，待兩天后對(duì)孔洞部分進(jìn)行壓力注漿?；炷翉?qiáng)度達(dá)到C30后拆除防護(hù)模板，并對(duì)表面打磨處理。

隧道空洞、開(kāi)裂掉塊、采用鑿除、植筋、鋼筋混凝土嵌補(bǔ)后，需要采用錨桿+鋼帶進(jìn)行加固?？v向鋼帶采用W270鋼帶，環(huán)向鋼帶采用250平鋼帶，鋼帶環(huán)向、縱向間距均為0.6 m，鋼帶通過(guò)錨桿外露端部的墊板進(jìn)行固定。錨桿采用R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿，錨桿長(zhǎng)5 m，間距環(huán)向×縱向=60 cm×60 cm。加固范圍為缺陷或裂損部位并向四周延伸不少于1.5 m。

上述加固所使用的W270鋼帶：寬270 mm，高25mm，厚5 mm，孔徑27 mm，250平鋼帶寬250 mm，厚5 mm，均為鍍鋅鋼帶。鋼帶通過(guò)錨桿外露端部的墊板進(jìn)行固定，錨墊板采用150 mm（邊長(zhǎng)）×150 mm（邊長(zhǎng)）×8 mm（厚度），施工完成后，對(duì)錨桿頭、墊板、螺栓等外露部分采用環(huán)氧富鋅防銹漆。錨桿抗拔力不小于50 KN，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采用拉拔計(jì)對(duì)錨桿抗拔力進(jìn)行抽檢，每個(gè)施工段抽檢率不小于5%，且不少于3根。鋼帶布置區(qū)域有滲漏水的，應(yīng)先進(jìn)行整治，確保鋼帶區(qū)域不滲水。

（3）對(duì)鋼架、鋼筋分布間距過(guò)大地段的處理措施

①仔細(xì)查閱、核對(duì)原施工日志、施工小結(jié)等竣工資料，確認(rèn)該段是否存在圍巖變更或變更漏報(bào)等情況，確保缺陷資料符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。

②對(duì)于原設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土襯砌，實(shí)測(cè)二襯鋼筋間距大于35 cm或鋼架間距大于設(shè)計(jì)間距10 cm且連續(xù)長(zhǎng)度大于5 m段落，采用R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿對(duì)襯砌背后圍巖進(jìn)行注漿加固，提高襯砌背后圍巖的承載能力。錨桿布置間距：1.2 m（環(huán)向）×1.0 m（縱向）。錨桿長(zhǎng)度根據(jù)單雙線確定，單線隧道：Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)，L=3.0 m；Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖時(shí)，L=4.0 m；雙線隧道：Ⅱ～Ⅲ級(jí)圍巖時(shí)，L=4.0 m；Ⅳ～Ⅴ級(jí)圍巖時(shí)，L=5.0 m。加固范圍為缺陷或裂損部位并向四周延伸不少于1.5 m。

7 監(jiān)測(cè)方案

觀測(cè)對(duì)象：對(duì)所有缺陷段及缺陷整治段均應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。觀測(cè)內(nèi)容：襯砌裂紋、掉塊、變形、滲漏水等病害發(fā)生與發(fā)展。

監(jiān)測(cè)對(duì)象：對(duì)二次襯砌厚度不足缺陷等級(jí)為B級(jí)且襯砌表面無(wú)裂紋、無(wú)滲漏水、襯砌背后無(wú)空洞、不密實(shí)等疊加缺陷的，采用長(zhǎng)期觀測(cè)+監(jiān)測(cè)措施。監(jiān)測(cè)內(nèi)容：襯砌位移的變化，監(jiān)測(cè)斷面間距按10 m考慮，不足10 m處布設(shè)一處，監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置于拱頂、兩側(cè)拱腰，不少于3處，監(jiān)測(cè)的同時(shí)，還應(yīng)觀測(cè)襯砌表面是否有裂紋、掉塊、變形、滲漏水等病害發(fā)生與發(fā)展。

長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、觀測(cè)頻率，一般為1次/月，有病害發(fā)生與發(fā)展的，應(yīng)加大頻率。每次觀測(cè)、監(jiān)測(cè)的成果應(yīng)予以記錄與保存，同時(shí)應(yīng)定期評(píng)估觀測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全性，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果調(diào)整觀測(cè)頻率及處理措施。

8 整治處理效果評(píng)價(jià)

宜萬(wàn)鐵路W6標(biāo)段沙坪隧道和紅瓦屋隧道共有9處A級(jí)缺陷，其中紅瓦屋隧道5處，處理措施均為回填注漿；沙坪隧道4處，其中1處錨桿加固，2處錨桿+鋼帶加固，1處鑿除、植筋、鋼筋混凝土嵌補(bǔ)+錨桿+鋼帶加固。以上兩個(gè)隧道的缺陷及病害整治處理于2013年11月9日開(kāi)始，11月25日完成。

通過(guò)加固處理后二襯變形得到控制，采用R25N自進(jìn)式中空注漿錨桿對(duì)襯砌背后圍巖進(jìn)行注漿，有效地提高了襯砌背后圍巖的承載能力。注漿回填、錨桿鋼帶加固使得二襯形成整體，外觀平順，未侵入建筑界限。施工結(jié)束后連續(xù)觀測(cè)了4個(gè)多月，發(fā)現(xiàn)隧道二襯全部正常，至今未發(fā)現(xiàn)新的病害，說(shuō)明隧道已處于穩(wěn)定狀態(tài)，缺陷和病害已得到成功解決，原本大幅限速地段的列車(chē)也早已恢復(fù)了正常速度的通行。圖5～8是加固處理后的效果展示。

9 防治措施

9.1 嚴(yán)格控制超欠挖和規(guī)范防水板掛設(shè)

（1）防水板掛設(shè)前應(yīng)先對(duì)初期支護(hù)噴射混凝土進(jìn)行檢測(cè)，欠挖部位應(yīng)先加以鑿除，對(duì)噴射混凝土表面凹凸顯著部位應(yīng)分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網(wǎng)頭應(yīng)齊根切除，并用水泥砂漿抹平，使混凝土表面平順。

（2）防水板掛設(shè)完成后用手托起防水板看其是否能與初支密貼，且沒(méi)有太多余量，一般防水板長(zhǎng)度為初支面長(zhǎng)度的1.2～1.5倍。防水板掛設(shè)時(shí)焊接點(diǎn)數(shù)量和間距要滿足設(shè)計(jì)要求，保證拱部防水板掛設(shè)穩(wěn)固，防止防水板因掛設(shè)不穩(wěn)在混凝土澆筑過(guò)程中掉落后壓入兩側(cè)混凝土，造成拱部空洞。endprint

9.2 加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程的控制

（1）在澆筑拱部時(shí)適當(dāng)調(diào)整混凝土的水灰比或采用適量的膨脹混凝土，減小混凝土的干縮徐變，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間和外加劑的參入量，提高混凝土的和易性和流動(dòng)性。澆筑過(guò)程中振搗密實(shí)，盡量排除在混凝土澆筑時(shí)被擠壓到拱部的空氣。

（2）在拱部混凝土澆筑時(shí)，將泵送管深入模板外接近拱頂?shù)牟课?，使拱部混凝土由上向下澆筑?；炷帘盟凸苓x擇在臺(tái)車(chē)標(biāo)高較高的一端入模?；炷翝仓焦安繒r(shí)設(shè)置觀察孔，安排技術(shù)員或質(zhì)檢員值班觀察澆筑情況，確保拱部混凝土填筑飽滿。

（3）拱部堵頭板安裝時(shí)注意接縫密貼，可采用雙面膠等措施，保證混凝土澆筑后不漏漿，不跑漿。

（4）混凝土澆筑時(shí)，安排專人現(xiàn)場(chǎng)值班。值班人員要恪盡職守、認(rèn)真負(fù)責(zé)、經(jīng)驗(yàn)豐富?；炷翝仓瓿珊笠笫┕と藛T不要急于拆下輸送管，須待混凝土有一定自穩(wěn)能力后再拆，在拆下同時(shí)，迅速關(guān)閉窗口，以免混凝土掉落。

9.3 襯砌臺(tái)車(chē)支撐穩(wěn)固，并定期檢修

做好二襯臺(tái)車(chē)附近的文明施工，防止支墊方木長(zhǎng)期被水浸泡?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員要定期檢查方木受壓能力，防止混凝土澆筑后被壓碎引起臺(tái)車(chē)下沉。襯砌臺(tái)車(chē)在使用過(guò)程中要定期檢查、維護(hù)，防止臺(tái)車(chē)屈服變形。

9.4 其余應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）二襯防水板掛設(shè)施工前要先檢查初期支護(hù)背后是否存在空洞或噴砼不密實(shí)的情況，若發(fā)現(xiàn)有空洞或不密實(shí)等情況存在應(yīng)安排注漿充實(shí)。

（2）初期支護(hù)鋼架安裝過(guò)程中要嚴(yán)格控制鋼架間距和垂直度等，認(rèn)真檢查鋼架縱向連接鋼筋焊接是否可靠，縱向連接鋼筋的間距是否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，鋼架是否與錨桿、鎖腳錨管等可靠焊接牢固。

（3）二襯鋼筋施工時(shí)，首先對(duì)鋼筋位置按照設(shè)計(jì)要求的間距進(jìn)行定位，然后嚴(yán)格按確定位置將鋼筋焊接或綁扎牢固，并合理預(yù)留鋼筋保護(hù)層厚度。在襯砌臺(tái)車(chē)就位前對(duì)二襯鋼筋進(jìn)行認(rèn)真的檢查，對(duì)鋼筋間距、焊接質(zhì)量、綁扎質(zhì)量不符合要求的必須進(jìn)行調(diào)整或返工處理。

（4）二襯混凝土施工完成一定里程后（以300～500 m為宜），可采用地質(zhì)雷達(dá)等無(wú)損檢測(cè)設(shè)備檢查混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理。

（5）加強(qiáng)對(duì)初期支護(hù)拱頂下沉和水平收斂的監(jiān)測(cè)，為二次襯砌施作提供最佳時(shí)機(jī)，二次襯砌施作時(shí)初期支護(hù)的水平收斂和拱頂下沉要基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

10 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)隧道二次襯砌缺陷產(chǎn)生原因分析，施工工藝與施工管理對(duì)隧道初期支護(hù)及二襯缺陷起決定性作用。二襯背后脫空和局部二襯厚度不足是目前隧道施工普遍存在的質(zhì)量問(wèn)題，其嚴(yán)重影響了隧道的二襯混凝土受力性能，造成了安全、質(zhì)量隱患。開(kāi)挖斷面時(shí)嚴(yán)禁欠挖，嚴(yán)格控制超挖量，澆筑二襯混凝土?xí)r按照設(shè)計(jì)與規(guī)范要求預(yù)留注漿孔和注漿管，待二襯混凝土施工完成一定里程后（以300～500 m為宜），采用無(wú)損檢測(cè)檢查混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理。

參考文獻(xiàn)

[1] JTGD70-2004隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2] JTGF60-2009隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3] 王建秀，朱合華，唐益群.隧道裂縫成因及防治措施[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005（2）：195-202.

[4] 關(guān)寶樹(shù).隧道工程施工要點(diǎn)集[M].北京：人們交通出版社，2003.endprint

9.2 加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程的控制

（1）在澆筑拱部時(shí)適當(dāng)調(diào)整混凝土的水灰比或采用適量的膨脹混凝土，減小混凝土的干縮徐變，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間和外加劑的參入量，提高混凝土的和易性和流動(dòng)性。澆筑過(guò)程中振搗密實(shí)，盡量排除在混凝土澆筑時(shí)被擠壓到拱部的空氣。

（2）在拱部混凝土澆筑時(shí)，將泵送管深入模板外接近拱頂?shù)牟课?，使拱部混凝土由上向下澆筑。混凝土泵送管選擇在臺(tái)車(chē)標(biāo)高較高的一端入模。混凝土澆筑到拱部時(shí)設(shè)置觀察孔，安排技術(shù)員或質(zhì)檢員值班觀察澆筑情況，確保拱部混凝土填筑飽滿。

（3）拱部堵頭板安裝時(shí)注意接縫密貼，可采用雙面膠等措施，保證混凝土澆筑后不漏漿，不跑漿。

（4）混凝土澆筑時(shí)，安排專人現(xiàn)場(chǎng)值班。值班人員要恪盡職守、認(rèn)真負(fù)責(zé)、經(jīng)驗(yàn)豐富?；炷翝仓瓿珊笠笫┕と藛T不要急于拆下輸送管，須待混凝土有一定自穩(wěn)能力后再拆，在拆下同時(shí)，迅速關(guān)閉窗口，以免混凝土掉落。

9.3 襯砌臺(tái)車(chē)支撐穩(wěn)固，并定期檢修

做好二襯臺(tái)車(chē)附近的文明施工，防止支墊方木長(zhǎng)期被水浸泡?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員要定期檢查方木受壓能力，防止混凝土澆筑后被壓碎引起臺(tái)車(chē)下沉。襯砌臺(tái)車(chē)在使用過(guò)程中要定期檢查、維護(hù)，防止臺(tái)車(chē)屈服變形。

9.4 其余應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）二襯防水板掛設(shè)施工前要先檢查初期支護(hù)背后是否存在空洞或噴砼不密實(shí)的情況，若發(fā)現(xiàn)有空洞或不密實(shí)等情況存在應(yīng)安排注漿充實(shí)。

（2）初期支護(hù)鋼架安裝過(guò)程中要嚴(yán)格控制鋼架間距和垂直度等，認(rèn)真檢查鋼架縱向連接鋼筋焊接是否可靠，縱向連接鋼筋的間距是否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，鋼架是否與錨桿、鎖腳錨管等可靠焊接牢固。

（3）二襯鋼筋施工時(shí)，首先對(duì)鋼筋位置按照設(shè)計(jì)要求的間距進(jìn)行定位，然后嚴(yán)格按確定位置將鋼筋焊接或綁扎牢固，并合理預(yù)留鋼筋保護(hù)層厚度。在襯砌臺(tái)車(chē)就位前對(duì)二襯鋼筋進(jìn)行認(rèn)真的檢查，對(duì)鋼筋間距、焊接質(zhì)量、綁扎質(zhì)量不符合要求的必須進(jìn)行調(diào)整或返工處理。

（4）二襯混凝土施工完成一定里程后（以300～500 m為宜），可采用地質(zhì)雷達(dá)等無(wú)損檢測(cè)設(shè)備檢查混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理。

（5）加強(qiáng)對(duì)初期支護(hù)拱頂下沉和水平收斂的監(jiān)測(cè)，為二次襯砌施作提供最佳時(shí)機(jī)，二次襯砌施作時(shí)初期支護(hù)的水平收斂和拱頂下沉要基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

10 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)隧道二次襯砌缺陷產(chǎn)生原因分析，施工工藝與施工管理對(duì)隧道初期支護(hù)及二襯缺陷起決定性作用。二襯背后脫空和局部二襯厚度不足是目前隧道施工普遍存在的質(zhì)量問(wèn)題，其嚴(yán)重影響了隧道的二襯混凝土受力性能，造成了安全、質(zhì)量隱患。開(kāi)挖斷面時(shí)嚴(yán)禁欠挖，嚴(yán)格控制超挖量，澆筑二襯混凝土?xí)r按照設(shè)計(jì)與規(guī)范要求預(yù)留注漿孔和注漿管，待二襯混凝土施工完成一定里程后（以300～500 m為宜），采用無(wú)損檢測(cè)檢查混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理。

參考文獻(xiàn)

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[4] 關(guān)寶樹(shù).隧道工程施工要點(diǎn)集[M].北京：人們交通出版社，2003.endprint

9.2 加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程的控制

（1）在澆筑拱部時(shí)適當(dāng)調(diào)整混凝土的水灰比或采用適量的膨脹混凝土，減小混凝土的干縮徐變，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間和外加劑的參入量，提高混凝土的和易性和流動(dòng)性。澆筑過(guò)程中振搗密實(shí)，盡量排除在混凝土澆筑時(shí)被擠壓到拱部的空氣。

（2）在拱部混凝土澆筑時(shí)，將泵送管深入模板外接近拱頂?shù)牟课?，使拱部混凝土由上向下澆筑?；炷帘盟凸苓x擇在臺(tái)車(chē)標(biāo)高較高的一端入模?；炷翝仓焦安繒r(shí)設(shè)置觀察孔，安排技術(shù)員或質(zhì)檢員值班觀察澆筑情況，確保拱部混凝土填筑飽滿。

（3）拱部堵頭板安裝時(shí)注意接縫密貼，可采用雙面膠等措施，保證混凝土澆筑后不漏漿，不跑漿。

（4）混凝土澆筑時(shí)，安排專人現(xiàn)場(chǎng)值班。值班人員要恪盡職守、認(rèn)真負(fù)責(zé)、經(jīng)驗(yàn)豐富?；炷翝仓瓿珊笠笫┕と藛T不要急于拆下輸送管，須待混凝土有一定自穩(wěn)能力后再拆，在拆下同時(shí)，迅速關(guān)閉窗口，以免混凝土掉落。

9.3 襯砌臺(tái)車(chē)支撐穩(wěn)固，并定期檢修

做好二襯臺(tái)車(chē)附近的文明施工，防止支墊方木長(zhǎng)期被水浸泡?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員要定期檢查方木受壓能力，防止混凝土澆筑后被壓碎引起臺(tái)車(chē)下沉。襯砌臺(tái)車(chē)在使用過(guò)程中要定期檢查、維護(hù)，防止臺(tái)車(chē)屈服變形。

9.4 其余應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）二襯防水板掛設(shè)施工前要先檢查初期支護(hù)背后是否存在空洞或噴砼不密實(shí)的情況，若發(fā)現(xiàn)有空洞或不密實(shí)等情況存在應(yīng)安排注漿充實(shí)。

（2）初期支護(hù)鋼架安裝過(guò)程中要嚴(yán)格控制鋼架間距和垂直度等，認(rèn)真檢查鋼架縱向連接鋼筋焊接是否可靠，縱向連接鋼筋的間距是否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，鋼架是否與錨桿、鎖腳錨管等可靠焊接牢固。

（3）二襯鋼筋施工時(shí)，首先對(duì)鋼筋位置按照設(shè)計(jì)要求的間距進(jìn)行定位，然后嚴(yán)格按確定位置將鋼筋焊接或綁扎牢固，并合理預(yù)留鋼筋保護(hù)層厚度。在襯砌臺(tái)車(chē)就位前對(duì)二襯鋼筋進(jìn)行認(rèn)真的檢查，對(duì)鋼筋間距、焊接質(zhì)量、綁扎質(zhì)量不符合要求的必須進(jìn)行調(diào)整或返工處理。

（4）二襯混凝土施工完成一定里程后（以300～500 m為宜），可采用地質(zhì)雷達(dá)等無(wú)損檢測(cè)設(shè)備檢查混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理。

（5）加強(qiáng)對(duì)初期支護(hù)拱頂下沉和水平收斂的監(jiān)測(cè)，為二次襯砌施作提供最佳時(shí)機(jī)，二次襯砌施作時(shí)初期支護(hù)的水平收斂和拱頂下沉要基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

10 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)隧道二次襯砌缺陷產(chǎn)生原因分析，施工工藝與施工管理對(duì)隧道初期支護(hù)及二襯缺陷起決定性作用。二襯背后脫空和局部二襯厚度不足是目前隧道施工普遍存在的質(zhì)量問(wèn)題，其嚴(yán)重影響了隧道的二襯混凝土受力性能，造成了安全、質(zhì)量隱患。開(kāi)挖斷面時(shí)嚴(yán)禁欠挖，嚴(yán)格控制超挖量，澆筑二襯混凝土?xí)r按照設(shè)計(jì)與規(guī)范要求預(yù)留注漿孔和注漿管，待二襯混凝土施工完成一定里程后（以300～500 m為宜），采用無(wú)損檢測(cè)檢查混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理。

參考文獻(xiàn)

[1] JTGD70-2004隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2] JTGF60-2009隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3] 王建秀，朱合華，唐益群.隧道裂縫成因及防治措施[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005（2）：195-202.

[4] 關(guān)寶樹(shù).隧道工程施工要點(diǎn)集[M].北京：人們交通出版社，2003.endprint