隧道二襯背后空洞分析及防治措施

1、隧道二襯背后空洞分析及防治措施高速鐵路隧道病害較多，其中二襯背后空洞病害較為常見且危害大。隧道二襯背后空洞將顯著改變其結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，特別是在隧道開通后隨著列車高速通過，產(chǎn)生較大的瞬間氣壓將增大二襯結(jié)構(gòu)受拉破壞的可能性，進而影響到高鐵營運安全。因此施工過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)工藝、工法要求，杜絕二襯背后空洞情況的發(fā)生。一、常見空洞分類二襯背后空洞按照位置分四類。一是初支空洞；二是防水板與初支間的空洞；三是二襯混凝土與防水板間空洞；四是二襯端頭 “兩帶 ” （環(huán)向背貼式止水帶、中埋式止水帶）與二襯混凝土之間的空洞。二、空洞原因分析（一）初支空洞1 . 超挖后為減少噴射混凝土量，人為采用支擋、填塞雜物

2、等方法，造成初支空洞；2 .噴射混凝土施工過程中圍巖掉塊未及時清理，造成初支背后空洞；3 .巖面滲水散流，未進行有效處理，導(dǎo)致噴射混凝土被滲蝕、沖刷后形成空洞；4 .噴射混凝土施工時未嚴(yán)格按照施工工藝要求施工，鋼架周邊存在噴射盲區(qū)，噴射不到位形成空洞。（二）防水板與初支間空洞1. 初支平整度較差，防水板很難與初支密貼，形成空洞； 2.防水板鋪設(shè)時松弛度不足，局部緊繃，在防水板與噴射混凝土面之間形成空洞；鋪設(shè)防水板松弛度過大，固定點數(shù)不足，在二襯混凝土澆筑時受沖擊，防水板脫落、褶皺，形成空洞。（三）二襯混凝土與防水板間空洞5/ 41 . 二襯混凝土澆筑時僅僅利用個別窗口，布料不均，混凝土依靠振搗

3、流動至其他各窗口，流動距離過長，易造成粒料分布不均，混凝土不密實，澆筑完成后受自重下沉引起拱部脫空；下坡施工時，澆注段與上循環(huán)之間會形成空氣囊（拱部）而造成襯砌背后空洞；2 .二襯混凝土沖頂時供應(yīng)不及時、和易性不好、振搗不到位，造成局部形成空洞，而在拱頂帶模注漿時注漿孔堵塞、注漿材料性能差、注漿工序操作不當(dāng)?shù)惹闆r下，注漿不能完全消除二襯頂部空洞；3 .混凝土本身收縮、徐變較大，致使襯砌與防水板間出現(xiàn)空隙，此種原因造成的空隙一般小于 2cm。（四）襯砌端頭 “兩帶” （環(huán)向背貼式止水帶、中埋式止水帶）與襯砌混凝土之間的空洞。1. 環(huán)向背貼式止水帶與防水板粘接不牢固，混凝土澆筑時止水帶受擠壓變形形

4、成板縫空洞；2. 中埋式止水帶固定不牢，混凝土澆筑時受擠壓變形跑邊、褶皺形成板縫空洞；3. 混凝土澆筑時端頭堵縫采用土工布，下板二襯混凝土澆筑時未及時清理，形成空洞。三、二襯防空洞措施通過上述分析可知，影響二襯空洞的因素涉及施工的各個環(huán)節(jié)，需從開挖、初支、防水板鋪設(shè)、砼澆筑、砼振搗、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)加以控制。工藝控制要點如下：1 . 加強開挖控制，從源頭上控制混凝土超耗量，提高工效，杜絕人為原因造成空洞。黃土隧道采用機械人工相結(jié)合開挖方式，盡量減少對圍巖擾動，開挖后及時封閉，防止圍巖失穩(wěn)掉塊；石質(zhì)隧道采用聚能水壓爆破、光面爆破，減少對圍巖擾動，減少超挖量。2 .巖面有滲水時，在噴射混凝土前預(yù)埋排水盲

5、管，做好集中引排措施，避免圍巖面水散流，造成噴射混凝土與圍巖粘連不牢，后期流水滲蝕、沖刷混凝土 形成空洞。3 .加強鋼架周邊噴射混凝土施工工藝控制，分片噴射自下而上進行，先噴鋼架與壁面間混凝土，再噴射兩根鋼架之間混凝土，保證鋼架周邊噴射混凝土無 盲區(qū)。4 .噴射混凝土施工時設(shè)置厚度控制標(biāo)識，對施工人員做好技能培訓(xùn)和交底，嚴(yán)格控制噴射混凝土表面平整度，保證防水板鋪設(shè)平順。5 .防水板鋪設(shè)松緊適度。固定點間距拱部按照 50cm要求布置，拱腰按照 80cm 要求布置。防水板搭接長度、焊縫及固定點焊接，嚴(yán)格按防水板施工作業(yè)要求施工到位。6 .二襯混凝土澆筑嚴(yán)格落實逐窗分層澆筑工藝要求，振搗到位。每層窗

6、口間安裝一臺附著式振動器，并安設(shè)一個對應(yīng)專用電表，入模窗口、附著式振動器和集中控制柜開關(guān)統(tǒng)一編號管理，集中操作控制?；炷吝吶肽＿呎駬v，每次入模時，混凝土振實振平。四層及四層以下窗口采用 “插入式振搗棒與附著式振動器”相結(jié)合方式振搗，五層窗口采用帶壓入模。各預(yù)留孔洞封堵到位，拱部澆筑預(yù)留通氣孔，防止下坡施工時，澆注段與上循環(huán)之間會形成空氣囊（拱部）而造成襯砌背后空洞。沖頂補方時，保證混凝土及時供應(yīng)、和易性良好，沖頂孔使用順序按照坡度方向，由下及上，充分利用附著式振動器輔助振搗密實，同時利用拱頂密貼度監(jiān)控儀，實時監(jiān)控二襯沖頂情況?，F(xiàn)場填寫二襯施工可溯源管理信息表，為分析二襯混凝土施工情況提供基礎(chǔ)

7、數(shù)據(jù)，以便總結(jié)分析采取相應(yīng)有效措施，指導(dǎo)后續(xù)二襯施工，提高二襯澆筑質(zhì)量。7 .嚴(yán)格執(zhí)行帶模注漿工藝要求。二襯澆筑完成4-6個小時后開始帶模注漿。拱頂帶模注漿施工工序：安裝RPCS漿管并固定一襯砌混凝土澆筑一安裝注漿組合件 漿液拌制 注漿 拆卸注漿組件、襯砌脫模襯砌混凝土表面清理養(yǎng)護；現(xiàn)場主要有四個注漿孔，原則上除4#孔外每一個注漿孔均需注漿，但在注漿過程中進行其他孔注漿時未注漿的孔流出達(dá)到相同密度的漿體時，該孔也可封閉，不進行注漿。注漿過程中主要以臺車上部壓力表和端模出漿情況來作為注漿雙控標(biāo)準(zhǔn)。如果端頭模板圓弧最高點漏漿，先停止注漿，及時對漿漏處進行封堵，然后繼續(xù)注漿，直至漿體與制漿機中一致，

8、然后更換下一個注漿孔。注漿時如果臺車處壓力表超過1.0Mpa,直接轉(zhuǎn)至下一注漿孔。及時跟進帶模注漿情況，注漿異常時，一次一分析，不斷總結(jié)提高注漿質(zhì)量。8 .改善作業(yè)環(huán)境。隧道襯砌臺車作業(yè)平臺二端增設(shè)鼓風(fēng)機，降低工作面溫度，改善操作人員工作環(huán)境。9 . “兩帶” （環(huán)向背貼式止水帶、中埋式止水帶）均采取加固措施。背貼式止水帶利用襯砌端頭環(huán)向內(nèi)層主筋頂撐牢固，使之與防水板密貼，并用膠水與防水板粘接，再利用縱向襯砌14構(gòu)造筋水平支撐，環(huán)向間距按照 40cm控制；中埋式止水帶采用 少8 "I®進行固定，環(huán)向間距按照拱部40cm,拱腰以下60cm控制；每板二襯拆模后檢查端頭情況，及時清理堵縫土工布。10 .利用好自創(chuàng)軌行式自動控濕標(biāo)養(yǎng)臺車，做好二襯混凝土養(yǎng)生工作，減少因養(yǎng)護不到位引起的混凝土自身