大瑞鐵路隧道二襯拱頂防脫空施工技術(shù)

尹承紅

摘要：結(jié)合大瑞鐵路隧道二襯拱頂防脫空施工技術(shù)，介紹了隧道二襯拱頂防脫空施工工藝及方法，總結(jié)了施工經(jīng)驗，對以后的隧道二襯施工做了很好的指導(dǎo)作用。利于及早發(fā)現(xiàn)問題、分析原因、改進(jìn)施工工藝，減少后續(xù)施工襯砌脫空現(xiàn)象的發(fā)生，促進(jìn)襯砌質(zhì)量的提高。

Abstract： Combined with the anti-floating construction technology of the second lining arch of Darui Railway Tunnel， the construction technology and method of the anti-floating construction of the second lining arch of the tunnel are introduced. The construction experience is summarized and the construction of the second lining of the tunnel is well guided. It is helpful to find problems early， analyze the causes， improve the construction process， reduce the occurrence of subsequent lining voiding， and promote the improvement of lining quality.

關(guān)鍵詞：隧道二次襯砌;防脫空;施工技術(shù)

Key words： secondary lining of tunnel;anti-floating;construction technology

1? 工程概況及適用范圍

大瑞鐵路保瑞段土建四標(biāo)位于保山市隆陽區(qū)蒲縹鎮(zhèn)和潞江鎮(zhèn)、施甸縣太平鎮(zhèn)境內(nèi)。主要工程有：隧道7座，正洞總長32.646km，占線路總長的89.5%，橫洞總長9.016km;橋梁11座，長2377.3m，占線路總長的7.3%;新設(shè)車站3個：蒲縹車站為中間站（土石挖填方165.7萬m3），上壩、永新車站為會讓站;涵洞32.93橫延米/3座。

本施工技術(shù)適用于新建鐵路大瑞線隧道二次襯砌拱頂防脫空的控制及減少脫空缺陷率。

2? 施工準(zhǔn)備

2.1 施工技術(shù)準(zhǔn)備

施工前組織技術(shù)人員學(xué)習(xí)實施性施工組織設(shè)計，了解施工圖紙意圖，研究相關(guān)技術(shù)問題，熟悉相關(guān)規(guī)范和控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。完善施工安全技術(shù)措施，并編制應(yīng)急預(yù)案。對施工人員進(jìn)行技術(shù)安全交底，對參建人員進(jìn)行上崗前安全技術(shù)教育培訓(xùn)，考試合格后，作業(yè)時須持證上崗作業(yè)。

2.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備

收集施工作業(yè)中所涉及的各項技術(shù)數(shù)據(jù)的歸集整理，做好勞動力組織，準(zhǔn)備好各種施工機(jī)械，設(shè)備并保證完好率，使其能夠滿足施工要求。

3? 技術(shù)要求

①臺車拱頂兩端和中部預(yù)留3個徑向排氣管，排氣管采用?30mm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的焊接固定在臺車上，下部20cm用法蘭盤連接。

③徑向排氣管通長布置。臺車定位后將?30mm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注漿在二襯脫模前及時進(jìn)行。

4? 施工程序與工藝流程

4.1 施工程序

每模二次襯砌為一個完整施工單元施工程序包括：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。

4.2 工藝流程（見圖1）

5? 施工要求

5.1 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，進(jìn)行二次鉆眼補(bǔ)炮，將欠挖部分開挖至設(shè)計輪廓線;出現(xiàn)超挖時，采用同級配混凝土回填密實。初期支護(hù)完成后采用1m靠尺對初期支護(hù)的表面平整度進(jìn)行檢測，初期支護(hù)的表面平整度應(yīng)符合規(guī)范要求，具體為D/L≤1/10（D：即初期支護(hù)基面相鄰兩凸面凹進(jìn)去的深度;L：基層相鄰兩凸面之間的距離，且L不大于1m）。不符合要求進(jìn)行補(bǔ)噴混凝土或鑿除混凝土處理。

5.2 無紡布、防水板鋪掛

5.2.1 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。土工布鋪掛時下幅壓上幅，兩幅搭接寬度不小于50mm。

5.2.2 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，采用下面的防水板壓住上面的防水板的搭接方式。按照標(biāo)準(zhǔn)施工工藝的要求，防水板的搭接長度大于等于15cm。

防水板松緊應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)適度并且留有余量，實鋪長度與初期支護(hù)基面弧長的比值應(yīng)為10：8，無紡布與防水板接頭不可在同一里程。邊墻處每個墊片應(yīng)焊3個點，拱部位每個墊片應(yīng)焊4個點。

在壓焊時一只手持超聲波焊接機(jī)，另一只手按壓緊防水板，超聲波焊接機(jī)與壓過的防水板面應(yīng)保持相對垂直狀態(tài)，然后再用力壓緊并啟用焊接開關(guān)，熔化對應(yīng)的防水板之后，在其端頭壓入防水板約0.5mm厚度時，即可關(guān)閉焊接開關(guān)，單點防水板的焊接持續(xù)時間應(yīng)保持在3秒，焊完后壓3s。

5.3 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。將注漿管和排氣管用固定條焊接固定在拱頂，兩管間距應(yīng)保持在5～8cm，固定條間距控制在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。

5.4 徑向排氣管安裝

①臺車拱頂兩端和中部預(yù)留3個徑向排氣管，排氣管采用?30mm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的焊接固定在臺車上，下部20cm用法蘭盤連接。

③徑向排氣管通長布置。臺車定位后將?30mm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)識并及時進(jìn)行處理。

6? 施工組織

6.1 施工生產(chǎn)組織方式：工點架子隊模式。

6.2 施工負(fù)責(zé)人遵循施工組織方案、機(jī)械需要的情況、作業(yè)人員數(shù)量、業(yè)主施工工期進(jìn)度要求做出合理的要素配置。

7? 材料要求

7.1 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)計要求，施工用水的水質(zhì)符合工程用水標(biāo)準(zhǔn)。

7.2 排氣管采用?30mm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。

8 質(zhì)量控制

8.1 澆筑混凝土

①在澆筑混凝土?xí)r，最大下落高度不得大于2m，臺車前后混凝土高差不能超過0.6m，同層混凝土澆筑面高差應(yīng)控制在0.5m高度以內(nèi)，嚴(yán)禁一側(cè)連續(xù)一次澆筑超過0.5m以上。施工時應(yīng)合理控制混凝土的澆筑速度，混凝土澆筑時不得直接從防水板板面流至應(yīng)澆筑位置，防止混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

②二次襯砌澆筑應(yīng)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個澆筑孔。

③拱頂混凝土澆筑間隔時間不大于0.5小時，攪拌后的混凝土在1/2初凝時間內(nèi)入泵，并在初凝前澆筑完成。拱部混凝土澆筑時間控制在2小時內(nèi)。徑向排氣管及擋頭板封閉處相繼流出漿液時停止?jié)仓?/p>

8.2 襯砌背后注漿

拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時進(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。根據(jù)實際注漿與注漿量的情況，分析出二襯拱頂脫空情況，當(dāng)注漿壓力在施工中達(dá)到0.2MPa或排氣管有出漿時，表示拱頂注漿已經(jīng)完成，注漿過程中應(yīng)保留影像資料并填寫注漿記錄，做好簽字。

8.3 檢測

注漿完成后3個月內(nèi)采用人工敲擊、地質(zhì)雷達(dá)法等方式對拱頂襯砌質(zhì)量進(jìn)行自檢，施工縫位置應(yīng)重點檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷后及時處置，并及時報第三方檢測。

8.4 拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時進(jìn)行，并納入工序管理。

8.5 當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.2MPa且排氣管出漿時，表示拱頂注漿已完成。在注漿過程中如發(fā)現(xiàn)吸漿量過大的情況，應(yīng)及時停止注漿，盡快查看原因，立即采取應(yīng)對措施。

8.6 襯砌拱頂端頭模板封堵時，應(yīng)使用專門的端頭模板，端模應(yīng)在一側(cè)割槽，槽里通過注漿管與排氣管，以防止端模受到擠壓損壞注漿管。

8.7 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度時進(jìn)行拆模，拆模時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)時間不得少于14d。

9? 安全及環(huán)保要求

9.1 安全要求

①注漿前對注漿設(shè)施應(yīng)進(jìn)行高壓水沖洗、性能檢驗、定期保養(yǎng)、及時維修。②為保證作業(yè)過程中的作業(yè)人員安全，現(xiàn)場應(yīng)由架子隊隊長（施工負(fù)責(zé)人）統(tǒng)一調(diào)度指揮，并在每工點設(shè)置專職安全員不小于一名，負(fù)責(zé)現(xiàn)場各項安全管理及防護(hù)措施的布置及維護(hù)工作。③注漿壓力不宜大于0.2MPa，作業(yè)人員不能正對注漿口。

9.2 環(huán)保要求

①注漿產(chǎn)生廢水通過污水處理站處理合格后進(jìn)行排放。②洞口沉淀池及污水處理站污泥干化場定期進(jìn)行清理，運至隧道棄碴場堆放。

10? 結(jié)束語

隧道二襯拱頂防脫空施工技術(shù)在襯砌混凝土齡期達(dá)到檢測條件后即安排雷達(dá)檢測，利于及早發(fā)現(xiàn)問題、分析出現(xiàn)問題的原因、改進(jìn)相應(yīng)的施工工藝，減少后續(xù)施工的二次襯砌脫空現(xiàn)象的發(fā)生，促進(jìn)二次襯砌混凝土實體質(zhì)量的提高，減少實體質(zhì)量的缺陷率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王穎.隧道二襯背后空洞的成因及其處理措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（17）.

[2]楊文平，張立興.隧道二次襯砌背后脫空的防治[J].中國港灣建設(shè)，2013（05）.

[3]楊小玉.隧道二次襯砌與初期支護(hù)間脫空原因分析及處理[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012（02）.