隧道二襯拱頂防脫空施工措施

文/胡曉敏 中鐵十二局集團第一工程有限公司 陜西西安 710026

1、工程概況

老紅坡隧道全長9851m，位于云南省保山市隆陽區境內，蒲縹～上壩區間，低中山剝蝕地貌。全隧圍巖主要以玄武巖、白云質灰巖為主。其中Ⅱ級圍巖400m，占4.1%，Ⅲ級圍巖1600m，占16.2%，Ⅳ級圍巖4095m，占41.6%,Ⅴ級圍巖3756m，占38.1%。

2、技術要求

2.1 臺車拱頂兩端和中部預留3個徑向排氣管，排氣管采用φ30mm高強活性粉末混凝土管，頂部管口設深度和寬度為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進行。

3、施工工藝流程

施工程序包括：施工準備→無紡布、防水板鋪掛→拱頂注漿管、排氣管安設→二襯臺車定位→徑向溢漿孔兼觀察孔安設→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

加強隧道開挖質量控制，嚴格控制超欠挖，出現欠挖時，進行二次鉆眼補炮，將欠挖部分開挖至設計輪廓線；出現超挖時，采用同級配混凝土回填密實。初期支護完成后采用1m靠尺對初期支護表面平整度進行檢查，初期支護表面平整度符合D/L≤1/10的要求（D為初期支護基面相鄰兩凸面凹進去的深度；L為基層相鄰兩凸面間的距離，且L≤1m）。不符合要求進行補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。

4.2.2 防水板鋪掛

防水板從水溝底以上45cm拱墻外緣鋪掛。防水板鋪設先拱后墻，先于拱頂墊層上正確標出隧道縱向中線，再使防水板縱向中心線與標定線重合，將拱頂部墊片熱熔焊接好后，向兩側邊墻鋪掛，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。防水板松緊應適度并留有余量，實鋪長度與初期支護基面弧長的比值為10：8。無紡布與防水板接頭不能在同一里程上。邊墻部位每個墊片焊3個點，拱部每個墊片焊4個點。壓焊時一手持超聲波焊接機，一手頂壓防水板，超聲波焊接機與壓過的防水板面保持垂直，再用力壓緊并按下開關，熔化防水板后，在端頭壓入防水板約0.5mm時，即可停止焊接，單點焊接持續時間約3秒，焊完后壓3s。

4.3 拱頂縱向注漿管、排氣管安設

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）臺車拱頂兩端和中部預留3個徑向排氣管，排氣管采用φ30mm高強活性粉末混凝土管，頂部管口設深度和寬度為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φ30mm高強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澆筑。

（6）拆除長度20cm徑向排氣管固定端，進行注漿作業。

（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行第三方檢測，在混凝土缺陷位置進行標識并及時進行處理。

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、減水劑符合設計要求，施工用水的水質符合工程用水標準。

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

6、質量控制

6.1 混凝土澆筑。（1）混凝土澆筑時，混凝土最大下落高度不超過2m，臺車前后混凝土高度差不得超過0.6m，左右兩側混凝土澆筑面高差控制在0.5m以內，嚴禁單側一次澆筑超過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。徑向排氣管及擋頭板封閉處相繼流出漿液時停止澆筑。

6.2 襯砌背后注漿。拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時進行。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。通過實際注漿情況與注漿量分析出二襯拱頂脫空情況，當注漿壓力達到0.2Mpa或排氣管出漿時，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個月內采用人工敲擊、地質雷達法等方式對拱頂襯砌質量進行自檢，施工縫位置應重點檢查，發現缺陷后及時處置，并及時報第三方檢測。

6.4 拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時進行，并納入工序管理。

6.5 當注漿壓力達到0.2MPa且排氣管出漿時，表示拱頂注漿完成。注漿過程中發現吸漿量過大時應停止注漿，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使用專門加工的端頭模板，該端模在一側割槽，槽內通過注漿管與排氣管，防止端模擠壓損壞注漿管。

6.7 待混凝土強度達到設計要求強度時進行拆模，拆模時注意混凝土表面和棱角不得有損壞。拆模后開始進行灑水養護，養護時間不得少于14d。

結語：

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量，使襯砌整體結構性更好，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，具有顯著的綜合經濟效益，能夠大量節省后期成本，其操作簡單、不占用正常襯砌時間、加快工程進度、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。