鐵路隧道二次襯砌蜂窩麻面整治技術(shù)

【摘要】分析了鐵路隧道二次襯砌產(chǎn)生蜂窩麻面的原因，提出了鐵路隧道二次襯砌蜂窩麻面的觀感質(zhì)量缺陷整治措施。當(dāng)蜂窩麻面缺陷造成襯砌厚度和強(qiáng)度嚴(yán)重不足時(shí)，進(jìn)行二次襯砌拆換。若厚度和強(qiáng)度能夠保證結(jié)構(gòu)安全，缺陷輕微，可采取觀感質(zhì)量缺陷整治措施。詳細(xì)闡述了防碳化層涂層的材料選擇方法及施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】蜂窩麻面； 分析； 施工; 整治

【中圖分類號(hào)】U457+.2【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

［定稿日期］2022-11-25

［基金項(xiàng)目］蜀道投資集團(tuán)科技計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)： SDTL2022YB009）

［作者簡(jiǎn)介］唐俊林（1981—），男， 本科，高級(jí)工程師，主要從事鐵路隧道及橋梁工程發(fā)全、質(zhì)量、技術(shù)及科研工作。

0 引言

近年來隨著我國“交通強(qiáng)國”和“西部大開發(fā)”等戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，西南地區(qū)的交通建設(shè)取得了巨大成果。交通線路直接影響著城市未來的發(fā)展和人民群眾的日常出行，其中隧道工程在交通線路中比重變得越來越大。二次襯砌蜂窩麻面是鐵路隧道的常見質(zhì)量缺陷（圖1），導(dǎo)致混凝土局部疏松和力學(xué)性能下降，影響隧道工程外觀和工程質(zhì)量［1-3，6］。

本文對(duì)二次襯砌蜂窩麻面的形成原因進(jìn)行了分析，并詳細(xì)闡述了采用防碳化層涂層進(jìn)行鐵路隧道二次襯砌蜂窩麻面的技術(shù)，可為后續(xù)相關(guān)工程提供參考。

1 二次襯砌蜂窩麻面成因分析

造成二次襯砌表面蜂窩麻面的因素較多，主要有以下幾個(gè)方面，如圖2所示。

（1）配合比、級(jí)配不良。混凝土和易性差或稠度過大，離析泌水［1］，攪拌時(shí)會(huì)裹入大量氣泡，最終在襯砌表面出現(xiàn)蜂窩麻面，如圖3所示。

（2）運(yùn)輸傳送方式不當(dāng)：運(yùn)輸距離過長(zhǎng)，入模搗固出現(xiàn)離析［2］；泵送澆筑時(shí)加大水灰用量，多余游離水與脫模劑結(jié)合成水珠，產(chǎn)生蜂窩麻面。

（3）振搗不到位：二次襯砌常用整體式模板進(jìn)行澆筑，個(gè)別部位容易漏振。

（4）攪拌和振搗時(shí)間不足：一般攪拌時(shí)間低于規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間則易造成蜂窩麻面現(xiàn)象［3-4］。振搗過程中，有時(shí)為提高速度。振搗時(shí)間不夠，易產(chǎn)生蜂窩麻面缺陷。

（5）襯砌臺(tái)車模板使用不規(guī)范（圖4）：①混凝土澆筑過程中，襯砌臺(tái)車模板未進(jìn)行澆水潤(rùn)濕，或者模板表面的濕潤(rùn)度不夠；②模板拼裝過程中接縫不緊密，出現(xiàn)局部漏漿造成失水；③臺(tái)車模板在施工過程中，沒有按照規(guī)定的時(shí)間定期涂刷脫模劑，或在涂刷脫模劑時(shí)不均勻。此外，脫模時(shí)二襯混凝土的強(qiáng)度不夠，混凝土表面產(chǎn)生拉裂損害［4］；④襯砌臺(tái)車模板表面附著有雜物、表面粗糙［1-2］，拆模時(shí)混凝土表面被粘壞。

2 二次襯砌蜂窩麻面的整治方案

二次襯砌蜂窩麻面缺陷整治的基本策略為：首先對(duì)施工段二次襯砌的厚度和強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)蜂窩麻面缺陷造成襯砌厚度和強(qiáng)度嚴(yán)重不足時(shí)，進(jìn)行二次襯砌拆換；若厚度和強(qiáng)度能夠保證結(jié)構(gòu)安全，缺陷輕微，可采取觀感質(zhì)量缺陷整治措施［5］。下面對(duì)采用防碳化層涂層進(jìn)行觀感質(zhì)量缺陷整治的技術(shù)和施工流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

2.1 防碳化層涂層材料的選擇

防碳化層涂料，選用剛性水泥基滲透型結(jié)晶防水材料。使用時(shí)，這種材料會(huì)通過水向混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透，并和水作用形成硅酸鈣水化物，充填毛細(xì)孔道。使得混凝土更加致密、耐腐蝕、防水，同時(shí)可以保護(hù)內(nèi)部鋼筋，提高整體構(gòu)件強(qiáng)度（圖5）。

2.2 防碳化層的施工

2.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）建立安全管理、安全崗位責(zé)任制度與體系，全面開展安全技術(shù)培訓(xùn)，制定應(yīng)急救援預(yù)案。

（2）嚴(yán)格完成防碳化層涂料施工操作平臺(tái)的安全質(zhì)量檢查。

（3）準(zhǔn)備施工所需的各類材料、機(jī)械設(shè)備，并且保證驗(yàn)收合格。如：水泥基滲透結(jié)晶型材料包裝是否完好，涂料名稱標(biāo)注是否正確，是否為三無產(chǎn)品等。

2.2.2 施工流程

首先，進(jìn)行工作平臺(tái)的搭設(shè)。檢查基面并對(duì)襯砌表面進(jìn)行基層處理，保證表面清潔、有一定的濕潤(rùn)度，但不能出現(xiàn)明顯水印；隨后涂刷防水涂料；最后對(duì)治理后的襯砌和碳化層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和驗(yàn)收。總體施工工藝流程見圖6。

2.2.3 涂刷施工的要求

（1）襯砌表面處理：用角磨機(jī)將模板縫磨平，將混凝土表面的附著物鏟除并沖洗干凈。鑿除蜂窩及松散結(jié)構(gòu)，直至出現(xiàn)緊密堅(jiān)實(shí)的混凝土層。若襯砌表面存在被油、脫模劑污染的部位，必須用鋼絲刷、洗滌劑及淡水清理干凈，保證其pH值為中性。滲漏的部位，必須修補(bǔ)和封堵，涂刷施工面不能積水或流水。

（2）涂刷防碳化層：涂刷范圍根據(jù)缺陷所在位置及分布情況確定。水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料施工方式一般有撒干粉和涂刷兩種，二者配合比有所區(qū)別，具體按廠家使用說明執(zhí)行。

（3）防碳化層的養(yǎng)護(hù)：防水涂料初凝達(dá)到一定強(qiáng)度后，需及時(shí)進(jìn)行噴霧式干濕交替養(yǎng)護(hù)。為防止活性材料的損失，保養(yǎng)過程中嚴(yán)禁使用噴水沖刷。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為期3～5天，保證保證每天養(yǎng)護(hù)3～5次［6］。養(yǎng)護(hù)開始的兩晝夜內(nèi)，要避免受到暴風(fēng)、曝曬、雨淋以及負(fù)溫受凍。

（4）質(zhì)量檢查：采用相關(guān)規(guī)范中觀測(cè)法的指標(biāo)要求進(jìn)行施工質(zhì)量檢查：涂刷層表面的平整光滑程度、涂刷是否均勻、與襯砌表面粘結(jié)是否牢固，是否存在褶皺、漏涂、翹邊和鼓包等缺陷。還需

（5）施工安全注意事項(xiàng)：①施工作業(yè)平臺(tái)需要經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)及安全人員檢查確保安全后，施工人員才能進(jìn)至平臺(tái)進(jìn)行施工，并系好安全帶;②禁止在天氣惡劣的時(shí)候進(jìn)行施工，如：雨天、霧天。環(huán)境溫度低于5 ℃或環(huán)境溫度高于35 ℃，陽光過于熾熱時(shí)禁止施工;③水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料對(duì)皮膚有刺激作用，施工時(shí)嚴(yán)禁將皮膚完全暴露直接接觸。必須佩戴專用的手套、防塵眼鏡和口罩，施工結(jié)束后必須及時(shí)洗手;④施工現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)條件良好，禁止在密閉、通風(fēng)條件差的環(huán)境中施工。

3 二次襯砌蜂窩麻面預(yù)防措施

3.1 混凝土原材料質(zhì)量、級(jí)配、配合比及攪拌控制

3.1.1 "混凝土原材料選用

混凝土原料應(yīng)選用物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，質(zhì)量口碑好的品牌，并且在施工過程中不隨意更換水泥生產(chǎn)廠家。選用綜合性能良好的引氣劑、減水劑和消泡劑，消除有害氣泡，增加混凝土表面活性［2］。

3.1.2 "砂石級(jí)配控制

保證碎石集料、砂子級(jí)配良好，禁止選用枯水季節(jié)的粗砂或雨季的細(xì)沙。

3.1.3 材料配合比控制

必須嚴(yán)格控制二次襯砌混凝土的配合比，根據(jù)隧道斷面的不同位置，選擇合適的坍落度。此外，施工中若遇到雨天，應(yīng)及時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。

3.1.4 攪拌控制

混凝土應(yīng)采用機(jī)械拌合，先將碎石、砂、水泥、外加劑攪拌90 s，然后加水再拌合90 s。

3.2 混凝土運(yùn)輸和傳送控制

（1） 在運(yùn)輸過程中，混凝土攪拌車需要保持不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證材料的和易性。特別是運(yùn)輸?shù)木嚯x比較遠(yuǎn)時(shí)，需要適當(dāng)添加緩凝劑。

（2） 混凝土入泵時(shí)要攪拌1～2 min，輸送管道宜直，轉(zhuǎn)彎宜緩，泵送速度要保持穩(wěn)定。

3.3 混凝土澆筑及振搗控制

（1） 混凝土澆筑時(shí)按分層、左右對(duì)稱的方式進(jìn)行，每層澆筑厚度控制在20～50 cm［2，5］。澆筑速度，一般控制在12 m一模的混凝土8～10 h內(nèi)完成。

（2） 振搗器的選擇不能照搬已有經(jīng)驗(yàn)，必須根據(jù)骨料級(jí)配和粒徑進(jìn)行選擇，而且要根據(jù)混凝土的坍落度嚴(yán)格控制振搗時(shí)間。

3.4 襯砌臺(tái)車模板操作控制

（1） 模板準(zhǔn)備工作。二次襯砌澆筑前，確保模板表面光滑、潔凈且不留積水。施工中每施作5～6模混凝土后，要徹底清理一次模板。

（2） 脫模劑的選用。選擇優(yōu)質(zhì)脫模劑，確保涂抹均勻，不得出現(xiàn)漏刷問題。嚴(yán)禁使用報(bào)廢的機(jī)油。

（3） 模板密封控制。模板與底座、模板與堵頭之間的連接位置需要用海綿條或油氈進(jìn)行封堵，同時(shí)需注意密封模板之間的縫隙。混凝土澆筑期間必須有專人巡視，一旦出現(xiàn)漏漿要及時(shí)處理。

4 結(jié)束語

本文對(duì)二次襯砌蜂窩麻面的形成原因進(jìn)行了分析，總結(jié)了四個(gè)方面的成因：混凝土配合比和級(jí)配不良，運(yùn)輸和傳送方式不當(dāng)、攪拌和振搗不合理、襯砌臺(tái)車模板使用不規(guī)范。提出了蜂窩麻面缺陷整治的基本策略：當(dāng)蜂窩麻面缺陷造成襯砌厚度和強(qiáng)度嚴(yán)重不足時(shí)，進(jìn)行二次襯砌拆換；若厚度和強(qiáng)度能夠保證結(jié)構(gòu)安全，缺陷輕微，可采取觀感質(zhì)量缺陷整治措施。詳細(xì)闡述了防碳化層涂層的材料選擇和施工技術(shù)，為類似工程提供參考。

參考文獻(xiàn)

［1］ 譚光平， 朱良春. 隧道二襯混凝土質(zhì)量通病成因及防治措施研究［J］. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2020（16）： 123-124.

［2］ 趙娟娟. 隧道二襯混凝土常見質(zhì)量通病及防治措施［J］. 黑龍江交通科技， 2018， 41（12）： 173-174.

［3］ 郭忠. 試論隧道二襯混凝土質(zhì)量通病成因及防治［J］. 建材與裝飾， 2019（34）： 258-259.

［4］ 念培紅， 王忠偉. 某山區(qū)高速公路運(yùn)營(yíng)期隧道缺陷與病害整治技術(shù)研究［J］. 西部探礦工程， 2020， 32（2）： 171-174.

［5］ 黃松. 高速鐵路隧道工程質(zhì)量缺陷與整治技術(shù)探討［J］. 工程機(jī)械與維修， 2022（3）： 72-75.

［6］ 陳美艷. 簡(jiǎn)述隧道質(zhì)量缺陷處理措施及方案［J］. 低碳世界， 2019， 9（2）： 212-214.