隧道二襯帶模注漿施工技術及質量控制淺析

鄒青

中鐵五局集團機械化工程有限責任公司 湖南 衡陽 421000

正文：

引言

隧道二襯施工采用輸送泵澆筑混凝土時因為拱部混凝土自重，容易導致隧道拱頂二襯拱頂空洞，在后續對二襯注漿時，很容易刺破二襯內防水板導致隧道二襯滲漏水。隧道二襯帶模注漿施工工藝可以確保襯砌背部及時注漿密實，減少拱頂脫空及后續注漿對防水板的破壞。

1 工程概況

中鐵五局機械化公司國道205沙縣改線工程A5合同段瑯口隧道位于沙縣新橋仔一帶，按雙向四車道一級公路，設計行車速度80km/h進行設計。隧道凈空10.25*5.0m，隧道左洞的起訖里程ZK7+485-ZK10+015，長2530m，隧道右洞的起訖里程K7+450-K9+996，長2546m，隧道最大埋深約358.5m，屬長隧道。

本合同段施工左洞長1715m，右洞長1750m。共有2處人行橫洞，2處車行橫洞，4處緊急停車帶。隧道圍巖主要有明洞25m，Ⅴ級圍巖410m、Ⅳ級圍巖977m、Ⅲ級圍巖2053m。

瑯口隧道各類圍巖二襯都采用C25防水混凝土。二襯厚度S5a型復合式襯砌為55cm，S4a型為40cm;S4b型為35cm;S3型為30cm;SJ4型為45cm;SJ3型為40cm;隧道二襯施工左/右洞采用的都是12m長整體式襯砌臺車。二襯帶模注漿孔深度設置與隧道二襯厚度必須相對應的調整。

2 二襯帶模注漿施工工藝

隧道二襯帶模注漿工藝是設計隧道襯砌臺車時對其進行小范圍改造，在襯砌臺車拱頂中心線位置，沿臺車縱向方向設置3根帶模注漿孔，并安裝注漿用固定法蘭，在澆筑二襯混凝土前預埋注漿管，注漿管采用活性粉末混凝土（RPC），混凝土澆筑結束后及時從預埋注漿管處進行注漿。

二襯帶模注漿主要工藝流程有：施工二襯前安裝注漿孔→澆筑二襯混凝土→澆筑完畢3h后→注漿料拌制→壓力注漿→注漿結束→3h后卸下注漿機軟管→灌漿孔封堵→卸除定位法蘭→拆移二襯臺車→養護。

2.1 材料要求

隧道二襯帶模注漿的材料為微膨脹性的M30水泥砂漿。設計配合比為水：水泥：砂=330:785:785，水灰比為0.42。

水泥：三明金牛水泥有限公司P42.5硅酸鹽水泥。

砂：水美砂場合格機制砂。

膨脹劑：福建大成建材有限公司膨脹劑。

混凝土（RPC）注漿管：強度符合25MPa以上。

2.2 注漿孔位置要求

項目部在隧道12m整體式二襯臺車設計時，就和二襯臺車生產廠家溝通，在二襯臺車拱部設置注漿孔3個，臺車兩端注漿孔距離側端模為60-100cm。中間排氣孔（注漿孔）安置在混凝土灌注口之間中心位置。

在設計二襯臺車時布置注漿孔的位置，注漿孔位置可能和臺車鋼梁位置有沖突，這時應該將注漿孔位置進行適當的調整。具體布置見下圖：縱斷面布置示意圖。

2.3 注漿孔的要求

注漿孔在隧道二襯整體臺車模板頂部，開孔徑為40mm的孔，四周保證圓順。

在二襯臺車開孔處焊接固定法蘭，固定法蘭四周采用滿焊方式，防止漏漿或注漿時法蘭脫落。在模板外側固定法蘭連接螺栓，法蘭厚度1cm。臺車模板固定法蘭及注漿管定位法蘭布置見下圖所示。

2.4 施工準備

采用RPC徑向預埋管作為注漿管，注漿管在二襯澆筑前安裝到位。安裝注漿管時需要測量防水板到法蘭外口的實際深度。埋設長度為測量深度加兩厘米為標準長度，并對RPC管埋入深度做好記錄。

2.5 注漿料拌制

二襯帶模注漿材料采用微膨脹水泥砂漿。水泥漿水灰比0.42；水泥砂漿拌制采用制漿拌漿一體機拌制，攪拌均勻后用注漿機進行注漿，注漿過程中漿液必須連續，拌制過程中嚴格按照配合比控制各種材料用量。

2.6 注漿壓力表規定

注漿操作時，注漿機及注漿閥門下部各安裝一只具有隔離膜的耐振壓力表。注漿機壓力表量程為10MPa，精度為0.2MPa，2.5級；注漿閥門下部壓力表量程為4MPa，精度為0.1MPa，2.5級。

2.7 注漿規定

1）在隧道二襯混凝土澆筑完成3小時后才能開始注漿，最遲不得晚于二襯澆筑完后6小時。

2）注漿順序：在拱部三個注漿孔，從已施工完二襯混凝土的一端開始，往二襯堵頭方向依次注漿。

3）注漿結束標志：在二襯排氣孔和端頭模流出濃漿時結束注漿，若臺車模板處出漿壓力達到1MPa時仍未出濃漿時，需要及時更換排氣孔再注漿，直至中間排氣孔和端模排氣孔流出濃漿時停止注漿。

2.8 封孔

注漿結束后，卸下注漿機軟管，并將灌漿孔封堵密實。漿液初凝后卸除定位法蘭，一般注漿后3～4h后卸除。

3 質量檢查及驗收

3.1 一般規定

1）隧道二襯帶模注漿的質量檢驗分施工前檢驗、施工過程中和施工后檢驗。

2）施工前檢驗項目應全部合格后方可施工；施工過程中檢驗項目如出現不合格時，應分析不合格的原因，及時作出調整，整改驗收合格后方可繼續施工；施工后檢驗項目主要是作為注漿質量評定和驗收的最終合格依據。

3）微膨脹注漿料保質期三個月，超過保質期不得使用。微膨脹注漿料貯存時須采取防潮防雨措施。

3.2 施工前檢驗

1）對RPC注漿管、微膨脹注漿料的產品合格證、出廠質檢單及第三方檢測報告進行進場核查。

2）對RPC注漿管、微膨脹注漿料進行進場檢驗。RPC注漿管的檢驗項目為外徑、內徑、管壁厚度、管體抗壓強度、管體抗折強度；微膨脹注漿料的檢驗項目為細度、拌合物表觀密度、出機流動度、90min流動度保留值、分離度、泌水率、塑性膨脹率、抗壓強度（7d、28d）、抗折強度（7d、28d）、24h結合強度（7d、28d）、微膨脹注漿料與RPC管結合性。檢驗結果應滿足本技術要求的相關要求。

3.3 施工過程檢驗

1）對RPC注漿管、微膨脹結合料進行日常檢驗。RPC注漿管的檢驗項目為外徑、內徑、管壁厚度；微膨脹注漿料的檢驗項目為細度、拌合物表觀密度、出機流動度、90min流動度保留值、塑性膨脹率、抗壓強度（28d）、抗折強度（28d）。每注漿10板對微膨脹注漿料進行一次同條件的28d抗壓強度、抗折強度檢驗。檢驗結果應滿足本技術要求的相關要求。

2）施工過程中應檢查RPC注漿管的貫通性及完整性，如果折斷或堵塞，采取有效措施予以解決。

3）施工過程中應檢查RPC注漿管的可灌性，是否能注入結合料。對堵塞未能注入微膨脹注漿料的注漿孔應予以記錄。

3.4 施工后檢驗

采用地質雷達進行無損檢測（當對襯砌厚度或脫空檢測結果有懷疑時，可采用局部鉆芯破損的方法進行復核，復核結束后對破損部位進行及時修復），檢驗結果應滿足設計要求。瑯口隧道經過后期地質雷達檢測和使錘子敲擊判斷，所有二襯質量均密室無空洞，符合設計要求和驗收標準。

4 保證施工質量的糾正和預防措施

1、襯砌背后回填注漿采用M30水泥砂漿，其原材料質量必須滿足設計、規范要求。各種漿液配合比一定嚴格按提供的配合比進行攪制，不得隨便改變摻量。漿液攪拌一定要均勻，不得有結塊現象。

2、預埋PVC管時應小心施作，以免將襯砌中的防水板捅破影響防水效果。

3、壓漿孔應按壓漿范圍進行布置，必要時進行加密布孔，并根據需要適當的鉆排氣、排水、排泥漿的輔助孔，確保注漿質量達到要求。

4、注漿壓力應符合設計終壓，應小于0.5MPa，持續10～20Min，不再進水泥砂漿可以結束；注漿后認真檢查，所有注漿孔無漏注現象。

5、注漿過程中要做好施工記錄，包括孔位、孔徑、孔深、漿液配比、注漿壓力、注漿量等。

6、施工完畢后注意機械的保養清理。

7、注漿過程中，應保持注漿管管路通暢，防止應管路堵塞而影響注漿結束標準的判斷。一臺泵發生故障時，應立即換上備用泵繼續注漿。

5 安全保證措施

1、施工臺架應牢固穩定，臺架上應滿鋪底板，周邊應設置欄桿，臺架上的人、料不得超過承載能力，作業時應設警示標志或專人防護；

2、高空作業必須嚴格遵守高空作業規定，施工人員要戴好安全帽和各種防護用品，確保施工人員的安全；嚴謹穿施工人員穿拖鞋、硬底鞋或赤腳上臺架操作，嚴禁酒后作業；

3、車輛經過施工地段時，必須限速行使，車速不得大于5km/h；

4、每循環施工結束后必須將場地收整干凈，做到場地整潔；

5、施工用具堆放整齊，嚴禁將雜物堆放在正洞內影響出碴進料；

6、注意環保，嚴禁隨意丟棄生活及生產垃圾，施工后留下的施工垃圾集中堆放、集中處理。

7、封堵好橫向排水管口，使漿液不流入管內，防止橫向排水管堵塞。

6 環保、水土保持措施

1、注漿應防止對環境的污染，在注漿施工期間及工程結束后，應對水源取樣檢查。當有污染時，應及時采取相應的措施。

2、施工中的廢水應及時排入事先挖好的沉淀池，經達標合格后排入原有水渠或河道。

3、施工產生的廢油、廢棄垃圾應及時回收，集中處理。

4、注漿結束后，及時清理地面外漏的水泥砂漿。

5、鉆孔施工時應盡量減少噪音，配戴好防塵面具，做好防護工作。

7 結語

本人通過國道205線A5標瑯口隧道二襯帶模注漿施工工藝、質量保證措施、安全保證措施等角度進行分析和總結，隧道二襯帶模注漿施工工藝可以確保襯砌背部及時注漿密實，減少拱頂脫空及后續注漿對防水板的破壞效果顯著，值得推廣到其他隧道工程使用。