公路隧道二襯混凝土防脫空施工技術(shù)研究

韓靜峰

摘 要：公路工程隧道施工中二襯混凝土脫空問題比較常見，通常二襯脫空占隧道長度10%以上，而邊墻二襯脫空問題占隧道長度5%至8%之間。此外，支護初期采用無鋼架一級與三級圍巖支護或支護初期采用有鋼架支護四級與五級圍巖更容易導(dǎo)致二襯混凝土脫空問題，因此應(yīng)采用有效的技術(shù)避免此類問題。

關(guān)鍵詞：公路隧道;二襯混凝土;防脫空施工技術(shù)

1公路隧道施工過程中產(chǎn)生二襯混凝土脫空所導(dǎo)致的危害

現(xiàn)階段在進行公路隧道工程設(shè)計時多會采用復(fù)合襯砌。二級與三級圍巖二襯所承受的圍巖松弛載荷可達到30%，四級與五級圍巖二襯所承受的圍巖松弛荷載可達到50%。在結(jié)構(gòu)分析與計算時應(yīng)綜合考慮復(fù)合襯砌背后回填密度及襯砌背后圍巖所能提供的彈性抗力。所以當出現(xiàn)拱部二襯脫空或邊墻二襯脫空時都會帶來危害，無形中增加了其壓力，導(dǎo)致安全事故，而當發(fā)生拱部二襯脫空時會導(dǎo)致更大的安全事故。當二襯砌拱部位置出現(xiàn)脫空現(xiàn)象時該位置成正彎矩，拱部上部位置會出現(xiàn)受拉現(xiàn)象，通常拱部上部不會設(shè)置受力鋼筋，這樣就會出現(xiàn)受力開裂現(xiàn)象，最終出現(xiàn)鋼筋腐蝕與滲漏現(xiàn)象，給二襯混凝土帶來影響。此外，當出現(xiàn)二襯混凝土脫空情況時圍巖就無法發(fā)揮出支護及保護作用，導(dǎo)致變形或松弛情況，給圍巖帶來破壞。所以應(yīng)采用有效的施工技術(shù)避免二襯混凝土脫空問題。

2主要成因

2.1開挖與支護所帶來的影響

公路隧道施工時如果無法保證光面爆破效果會直接導(dǎo)致二襯混凝土脫空現(xiàn)象。通常在進行二級與三級圍巖段施工時通常不會做鋼架設(shè)計，混凝土噴涂表面平整度相對較差，此時防水板無法與初支緊密結(jié)合;在進行四級與五級圍巖段施工時，光面爆破后會導(dǎo)致鋼架架設(shè)不平整現(xiàn)象，此時防水板無法與初支緊密結(jié)合。但在光面效果良好的情況下，初支時出現(xiàn)局部掛網(wǎng)處理不當或混凝土噴射人員專業(yè)水平不高等情況時也無法保證施工質(zhì)量。

2.2防水板施工時所帶來的影響

在進行防水板敷設(shè)過程中若出現(xiàn)局部松弛度不夠會導(dǎo)致防水板與混凝土噴涂表面空洞現(xiàn)象。反之，當防水板敷設(shè)松弛度超過標準時就會導(dǎo)致二襯混凝土脫空現(xiàn)象。在防水板施工時采用吊帶掛設(shè)方式，此時其會與初支間出現(xiàn)自由度，混凝土澆筑過程中防水板局部位置會產(chǎn)生緊繃現(xiàn)象，最終導(dǎo)致脫空問題。在進行防水板固定時若固定點位不夠，混凝土澆筑過程中會出現(xiàn)混凝土塌陷問題，導(dǎo)致拱部防水板緊繃，引起脫空問題。

2.3模板施工所帶來的影響

當模板臺車底部支撐牢固性不足、混凝土強度不夠難以承受自重前下沉及變形情況會直接導(dǎo)致二襯脫空現(xiàn)象。在擋頭板出現(xiàn)滲漏情況時也會導(dǎo)致脫空現(xiàn)象，但多會發(fā)生在拱頂位置。

2.4混凝土施工所帶來的影響

通常情況下個別窗口施工時會采用混凝土施工，由于混凝土澆筑施工距離相對較長與需要灌注的窗口有一定距離，這樣就會出現(xiàn)供應(yīng)量及壓力不足等情況，形成脫空。若無法保證混凝土振搗效果會給自重帶來影響，導(dǎo)致拱部出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。在進行拱部混凝土施工過程中若未準確控制澆筑量也會導(dǎo)致脫空現(xiàn)象。在進行拱部混凝土澆筑過程中應(yīng)確保一次性澆筑成功，但是若振搗不足混凝土會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象導(dǎo)致脫空。在進行下坡位置混凝土澆筑時，若澆筑段與上循環(huán)間形成空囊也會導(dǎo)致脫空現(xiàn)象。此外，當未滿足混凝土擴散要求時封頂施工就無法到達泵送位置，也會導(dǎo)致脫空現(xiàn)象。

2.5養(yǎng)護過程所帶來的影響

混凝土澆筑結(jié)束模板拆除前若運輸車與模板臺車發(fā)生碰撞現(xiàn)象，模板臺車會出現(xiàn)位移現(xiàn)象，導(dǎo)致脫空。混凝土本身存在徐變或收縮現(xiàn)象，澆筑結(jié)束后也會出現(xiàn)這兩種情況，此時襯砌、圍巖及防水板之間會產(chǎn)生間隙，通常會在2厘米以下。

3施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1工藝流程

通過分析不難看出，導(dǎo)致二襯混凝土脫空現(xiàn)象的影響因素相對較多，因此應(yīng)對施工工藝流程進行嚴格控制，主要包括隧道開挖階段、初支護階段、防水模板敷設(shè)、模板敷設(shè)、混凝土澆筑及振搗、混凝土養(yǎng)護等環(huán)節(jié)，只有合理應(yīng)用施工工藝，按照施工流程進行施工才能確保施工質(zhì)量。

2.2采用光面爆破施工技術(shù)

控制爆破周邊距離，通常在50厘米之內(nèi)，在圍巖處于縮小周邊距離時應(yīng)將其控制在45厘米。使用直徑為32毫米的藥卷時可采用間隔裝藥方式;使用25毫米藥卷時可采用連續(xù)裝藥方式。在進行裝藥時應(yīng)嚴格控制藥量并不斷進行優(yōu)化。將30厘米以上炮泥堵在炮眼位置。在處理四級與五級圍巖段時應(yīng)盡可能縮小外插腳，在完成爆破后對鉆研輪廓線進行控制，同時做好邊墻開挖放樣工作。

3.3控制初期支護質(zhì)量

混凝土噴射施工前可以使用掛網(wǎng)對部分掉塊位置進行處理。在進行混凝土噴射作業(yè)時可以采用自下向上方式并保證噴射的連續(xù)性，對噴射角度進行控制，采用垂直噴射方式，保證噴射面與噴嘴間距在0.6米至1.8米之間，噴射時施工人員可以根據(jù)回彈情況進行調(diào)整。在進行鋼架制作時應(yīng)確保鋼架標準是統(tǒng)一的，同時利用測量放樣保證鋼架剛度、平面的統(tǒng)一性。在噴射下凹位置時應(yīng)擴大噴射面積;保證鋼架噴射平整度并避免混凝土厚度不均勻所導(dǎo)致的鋼架表面高度變化情況，防止混凝土澆筑表面出現(xiàn)不平整現(xiàn)象。在完成混凝土噴涂作業(yè)后應(yīng)清楚遺漏的混凝土，保證每班作業(yè)后都可以及時清理，避免混凝土結(jié)塊現(xiàn)象的同時確保初支平整度，同時及時清理初支表面鋼筋頭。

3.4控制防水板施工質(zhì)量

隧道拱頂中間兩側(cè)三米范圍內(nèi)安裝防水板并控制好距離，通常在0.6米以內(nèi)，拱腰位置防水板距離小于0.8米，邊墻防水板安裝距離控制在1米以內(nèi)，采用梅花形布置。將因定點設(shè)置到不平整位置上確保防水板可以與基礎(chǔ)層緊密貼合。采用電焊方式進行防水板固定并防止下垂現(xiàn)象。對防水板松弛度進行控制，不得太松也不得過緊。在進行窗口位置混凝土澆筑時可以使用專業(yè)的支撐絲杠固定防水板，避免防水板在混凝土澆筑時出現(xiàn)拖拽現(xiàn)象。

3.5合理應(yīng)用模板臺車技術(shù)與混凝土澆筑技術(shù)

在控制模板質(zhì)量時應(yīng)保證模板臺車可以達到襯砌位置并將移動電機關(guān)閉，將木楔或阻車器放置到移動車輪位置，避免因骨架偏離或滑車現(xiàn)象所導(dǎo)致的爆模、引跑現(xiàn)象。將梁底螺旋支腿擰緊并保證軌道下部枕木數(shù)量、穩(wěn)定性滿足要求。在保證邊摸尺寸滿足要求后擰緊側(cè)模絲杠。混凝土澆筑作業(yè)前應(yīng)對澆筑窗口位置進行二次檢查;保證擋頭板具有良好的密封性，有效防止?jié)B漏問題。

強化混凝土澆筑及振搗工作。在進行混凝土澆筑過程中不得只使用同一排窗口，對混凝土澆筑距離進行控制，避免脫空現(xiàn)象。混凝土澆筑時不能只對準防水模板，這樣可以避免離析或混凝土澆筑拖拽所導(dǎo)致的脫空現(xiàn)象。將混凝土振搗裝置設(shè)置到模板臺車上，邊墻位置、拱腰位置各設(shè)施三個，拱頂位置設(shè)置兩個。在進行混凝土振搗時通常將插入式振搗裝置與附著式振搗裝置配合使用。在進行封頂灌注時可使用兩個泵送孔并保證灌注位置滿要求。在進行封頂作業(yè)時應(yīng)對泵送速度進行控制并觀察混凝土振搗、排氣及充填情況。上坡位置施工時應(yīng)保證擋頭板與拱頂位置緊密貼合并保證排氣效果。混凝土澆筑時先低處再高處，擋頭板排氣孔位置泄流由疏變密時表明灌注已滿足要求。下坡施工時應(yīng)觀察循環(huán)前部位置排氣孔狀況，與頂部防水板間距控制在2厘米。混凝土澆筑從低處向高處，當排氣孔泄流由疏變密時表明灌注已滿足要求。嚴格控制混凝土混合比，避免拱部封頂塌落問題。可在頂部位置預(yù)埋三根注漿管，保證灌注作業(yè)可以連續(xù)開展，使拱頂混凝土澆筑密實度滿足要求。

4結(jié)語：

可見，在防治公路隧道二襯混凝土脫空情況時應(yīng)采用有效的施工技術(shù)，避免潛埋、偏壓及斷層開裂等情況。通過對不同病害產(chǎn)生原因進行分析可以有效防止施工風險的發(fā)生，從而保證公路隧道工程可以順利開展，確保后期使用的安全性與穩(wěn)定性。

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