隧道二襯澆筑帶模注漿空洞處理技術在高速公路工程中的應用

謝天科

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

1 工程案例介紹

廟灣隧道為該段的控制性工程，設計為小凈距+分離式長隧道，左洞起訖樁號為ZK47+390～ZK49+450，長度2 060 m；右洞起訖樁號為K47+365～K49+482，長度2 117 m。廟灣隧道進口位于涪陵區大順鄉興農村，出口位于增福鄉落凼灣。隧道明洞段采用明挖法施工，二次襯砌仰拱和仰拱回填在初期支護落底后及時進行，二次襯砌采用整體式模板臺車支模，二襯混凝土用輸送泵進行灌注，插入式振搗配合附著式振動設備振搗。隧道初期支護噴射混凝土采用濕噴工藝。

2 二襯帶模注漿的優勢和步驟

(1)二襯帶模注漿工藝特征。首先在二襯臺車模板起拱線和拱頂位置增設帶液壓的注漿管，在二襯混凝土澆筑前，利用液壓頂升系統將注漿管升至防水板的位置，然后澆筑二襯混凝土，待混凝土澆注到注漿管高度的位置處時，通過注漿管進行高壓注漿填充，利用注漿管上的壓力表監測壓力，看混凝土是否填充滿。

(2)具體步驟。首先在二襯臺車模板起拱線和拱頂位置增設帶液壓的注漿管，在二襯混凝土澆筑前，利用液壓頂升系統將注漿管升至防水板的位置，然后澆筑二襯混凝土，待混凝土澆注到注漿管高度的位置處時，通過注漿管進行高壓注漿填充，利用注漿管上的壓力表監測壓力，看混凝土是否填充滿。由于受到臺車模板的保護，所以不會破壞二襯混凝土。

(3)優勢。由于可通過注漿管進行注漿填充，所以可將脫空部分填充滿，混凝土不脫落，保證運營安全。拱頂帶模注漿一體機采用雙層設計，上層制漿，下層拌漿，前端注漿，減少設備投入的同時，提高注漿工效兩倍以上，也降低了現場作業人員的勞動強度。隧道二襯拱頂帶模注漿包括一整套新的注漿流程、新的工裝裝備及高性能充填材料，在簡化傳統注漿工藝的同時，大大提高了注漿質量。隧道二襯拱頂帶模注漿施工工藝，在隧道二襯襯砌臺車拱頂模板上設置了3個垂直注漿孔1個排氣孔，孔內安裝高強聚乙烯PVC注漿管，二襯混凝土澆筑完成后終凝前注漿完成，和二襯形成一個整體，形成強度后共同受力。注漿材料采用廈門興納生產的壓漿料，水膠比1∶0.28，該類型壓漿料流動性好，微膨脹，能更好的填充空隙，保證充盈度；能夠短時間內果凍狀成型，強度高。在隧道工程部分不適合大型機械設備進場操作的場景下可以利用水泥管遠距離運輸。施工水膠比好控制，符合施工圖紙對于壓漿料的質量使用要求。經試驗人員檢測，用帶微膨脹的壓漿料填充完畢之后的空隙率遠低于用水泥漿注漿后的孔隙率。滿足施工要求的水泥漿水泥漿水膠比要達到1∶1才能施工，水膠比過大，形成強度過程中會失水收縮，形成新的空隙。而采用專用壓漿料施工，水膠比在1∶0.28就能達到比水泥漿更好的流動性、滲透性、從而填充更加飽滿，水膠比1∶0.28接近混凝土硬化后的水膠比1∶0.24，形成強度過程中失水收縮形成的空隙更小，同時還可以通過壓漿料的微膨脹來填補形成的空隙。

3 拱頂注漿的作用和效果

為保證施工安全，在隧道背后進行充填注漿，保證充填材料分布均勻減少，由于混凝土材料分布不均勻，造成澆筑不飽和，在澆筑空間內產生間隙和剩余空間，使得初期支護和二次襯砌密貼共同受力。另一方面通過填塞高強度、高粘性壓漿料和混凝土形成整體結構分布均勻，共同受力，在一定程度上也可以減少混凝土結構件出現開裂產生縫隙的情況，起到一定的防水作用，防止地下水位升高對隧道施工區域造成影響。

4 施工參數

4.1 襯砌注漿孔設計參數

為了保注漿孔的規范，模板制作過程中采用22 mm直徑的鉆頭進行鉆眼成孔，12 m模板臺車設置3個注漿孔，1個排氣孔，分別是離模板端頭3 m、6 m、9 m、11 m位置。

4.2 注漿參數設計

施工作業過程中采用隧道專用壓漿料，水膠比比為1∶0.28。在注漿過程中將注漿壓力設置為初壓0.4 MPa，終壓0.8 MPa，終壓最高不超過1.0 MPa，全程采用定壓注漿的方式，在注漿過程中將注漿管安裝在預埋的管道上，將注漿速度控制在15L/min，讓壓漿料有更加充足的時間流動填充空隙。預埋的注漿管，在安裝過程中要避免與防水板進行接觸，灌漿管端頭要設置1 cm十字缺口防止在注漿過程中對防水板產生破壞。灌漿管下端頭要設置球閥，防止外來物質對端頭進行堵塞，影響注漿效果，同時在注漿結束之后，工作人員及時將球閥關閉。

5 施工步驟

5.1 工作平臺及注漿設備

為確保施工作業安全、方便，不影響隧道其它工序的施工。壓漿設備放在已經施工二襯端側面，不影響車輛通道通行既可。人員操作使用二襯臺車操作平臺，加工臺車的時候需要考慮注漿人員施工行走平臺搭設既可。

5.2 鉆孔、安裝注漿管

模板加工時沿模板縱向注漿口3 m、6 m、9 m、11 m處進行鉆孔。注漿管采用直徑20 mm的高強聚乙烯塑料管，安裝模板內側塑料管要特別注意，端頭留1 cm十字形槽口，不能破壞原有的防水板，在進行PVC管安裝過程中，PVC管和模板接觸表面用棉花堵塞并帶上凹形密封圈，并使用泡沫填充劑對其進行密封，模板外側設置三角形支架固定注漿管之后才能夠進行二襯澆筑，注漿完畢后要把球閥關閉，排氣孔用止漿塞封閉，終凝后切除PVC管。

5.3 管口試接

注漿過程使用塑料管口連接在注漿過程開始之前，工作人員首先要對每一個預留注漿管進行檢查和試接，確保拌制的漿液能夠在規定時間內使用完畢，確保注漿過程能夠連續進行。

5.4 漿液配置

注漿過程選用的是1∶0.28的壓漿料，采用智能高速攪拌機拌和，按照設計配合比比輸入每方漿液材料用量，在拌制過程中施工作業人員檢測儲漿桶內拌制好漿液的流動度和粘稠度，滿足要求既可使用。

5.5 二次補壓

第1次注漿完成之后要間隔半個小時，將每一個注漿口按0.4 MPa的壓力進行注漿注漿時間為10 min，當注漿壓力達到設計終壓時可結束注漿。

6 注意事項

在進行鍍鋅管預埋過程中，要小心安裝，防止破壞防水板，影響隧道的防水性能，注漿漿液的配合比在施工作業前必須由試驗室進行試驗確定施工配合比，注漿順序自下而上，如果遇到相鄰孔洞流漿使用木塞對其進行堵塞，在注漿結束之后，關閉注漿球閥，要盡快將排氣孔封閉密實。

7 結束語

為確保隧道襯砌質量，進行二襯澆筑同步帶模注漿能夠保證有一個有利的支護作業面，確保隧道環境的施工及運營安全。