大瑞鐵路隧道二襯拱頂防脫空施工技術

尹承紅

摘要：結合大瑞鐵路隧道二襯拱頂防脫空施工技術，介紹了隧道二襯拱頂防脫空施工工藝及方法，總結了施工經驗，對以后的隧道二襯施工做了很好的指導作用。利于及早發現問題、分析原因、改進施工工藝，減少后續施工襯砌脫空現象的發生，促進襯砌質量的提高。

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.

關鍵詞：隧道二次襯砌;防脫空;施工技術

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位于保山市隆陽區蒲縹鎮和潞江鎮、施甸縣太平鎮境內。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? 施工準備

2.1 施工技術準備

施工前組織技術人員學習實施性施工組織設計，了解施工圖紙意圖，研究相關技術問題，熟悉相關規范和控制技術標準。完善施工安全技術措施，并編制應急預案。對施工人員進行技術安全交底，對參建人員進行上崗前安全技術教育培訓，考試合格后，作業時須持證上崗作業。

2.2 現場準備

收集施工作業中所涉及的各項技術數據的歸集整理，做好勞動力組織，準備好各種施工機械，設備并保證完好率，使其能夠滿足施工要求。

3? 技術要求

①臺車拱頂兩端和中部預留3個徑向排氣管，排氣管采用?30mm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?30mm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注漿在二襯脫模前及時進行。

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。

4.2 工藝流程（見圖1）

5? 施工要求

5.1 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靠尺對初期支護的表面平整度進行檢測，初期支護的表面平整度應符合規范要求，具體為D/L≤1/10（D：即初期支護基面相鄰兩凸面凹進去的深度;L：基層相鄰兩凸面之間的距離，且L不大于1m）。不符合要求進行補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，采用下面的防水板壓住上面的防水板的搭接方式。按照標準施工工藝的要求，防水板的搭接長度大于等于15cm。

防水板松緊應當調節適度并且留有余量，實鋪長度與初期支護基面弧長的比值應為10：8，無紡布與防水板接頭不可在同一里程。邊墻處每個墊片應焊3個點，拱部位每個墊片應焊4個點。

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

5.3 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。將注漿管和排氣管用固定條焊接固定在拱頂，兩管間距應保持在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留3個徑向排氣管，排氣管采用?30mm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?30mm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。

6? 施工組織

6.1 施工生產組織方式：工點架子隊模式。

6.2 施工負責人遵循施工組織方案、機械需要的情況、作業人員數量、業主施工工期進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、減水劑符合設計要求，施工用水的水質符合工程用水標準。

7.2 排氣管采用?30mm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。

8 質量控制

8.1 澆筑混凝土

①在澆筑混凝土時，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控制在0.5m高度以內，嚴禁一側連續一次澆筑超過0.5m以上。施工時應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澆筑位置，防止混凝土出現離析現象。

②二次襯砌澆筑應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。

8.2 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。根據實際注漿與注漿量的情況，分析出二襯拱頂脫空情況，當注漿壓力在施工中達到0.2MPa或排氣管有出漿時，表示拱頂注漿已經完成，注漿過程中應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。

8.4 拱頂回填注漿在襯砌脫模前及時進行，并納入工序管理。

8.5 當注漿壓力達到0.2MPa且排氣管出漿時，表示拱頂注漿已完成。在注漿過程中如發現吸漿量過大的情況，應及時停止注漿，盡快查看原因，立即采取應對措施。

8.6 襯砌拱頂端頭模板封堵時，應使用專門的端頭模板，端模應在一側割槽，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。

9? 安全及環保要求

9.1 安全要求

①注漿前對注漿設施應進行高壓水沖洗、性能檢驗、定期保養、及時維修。②為保證作業過程中的作業人員安全，現場應由架子隊隊長（施工負責人）統一調度指揮，并在每工點設置專職安全員不小于一名，負責現場各項安全管理及防護措施的布置及維護工作。③注漿壓力不宜大于0.2MPa，作業人員不能正對注漿口。

9.2 環保要求

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

10? 結束語

隧道二襯拱頂防脫空施工技術在襯砌混凝土齡期達到檢測條件后即安排雷達檢測，利于及早發現問題、分析出現問題的原因、改進相應的施工工藝，減少后續施工的二次襯砌脫空現象的發生，促進二次襯砌混凝土實體質量的提高，減少實體質量的缺陷率。

參考文獻：

[1]王穎.隧道二襯背后空洞的成因及其處理措施[J].中國高新技術企業，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，2013（05）.

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