田葉輝成蘭鐵路二襯預(yù)防拱頂空洞帶模注漿施工工藝

1、成蘭鐵路二襯預(yù)防拱頂空洞帶模注漿施工 工藝單位：成蘭鐵路工程指揮部一田葉輝摘 要：本標(biāo)段在二襯拱頂施作完成后，不能完全杜絕拱頂脫空現(xiàn)象的問(wèn)題，為提高鐵路隧道二襯施工質(zhì)量，預(yù)防拱頂空洞，根據(jù)工管橋隧函2015199號(hào)關(guān)于印發(fā)“鐵路隧道二次襯砌預(yù)防拱頂空洞實(shí)施意見(jiàn)”的通知要求，成都鐵路局、成都監(jiān)督站相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研指示，以及成蘭建設(shè)指揮部總體要求，在我標(biāo)段開(kāi)展針對(duì)二襯拱頂縱向排氣管、注漿管安裝進(jìn)行預(yù)防隧道襯砌拱頂脫空創(chuàng)新試驗(yàn)。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況， 采用科研引導(dǎo)、穩(wěn)扎穩(wěn)打的方針，制定了詳細(xì)的施工方案，在施工過(guò)程中探索研究和改進(jìn)出二襯預(yù)防拱頂空洞帶模注漿 施工工藝的施工技術(shù)。一、工程概況我單位負(fù)責(zé)承

2、建新建成都至蘭州鐵路成都至川主寺段站前工程CLZQ-11標(biāo)，線路全長(zhǎng)24.191km,主要工程為：解放村隧道蘭州端（1727m）,甲竹寺雙線鋼桁梁中橋 （全長(zhǎng)96.04m）, 金瓶巖隧道（正洞全長(zhǎng)12773m 1#橫洞735m,2#黃洞941m及550m長(zhǎng)的避又t所，3#橫洞530m 4#黃洞82m）,鎮(zhèn)關(guān)江車站1號(hào)五線特大橋（全長(zhǎng) 1594.98m）,站場(chǎng)，路基（552m）,鎮(zhèn)江 關(guān)車站2號(hào)雙線大橋（全長(zhǎng) 280.703m）,王登隧道（正洞全長(zhǎng) 6601m, 1#橫洞83m, 2#黃洞 442m）,岷江雙線特大橋（全長(zhǎng) 502.1m）及國(guó)道213道路改移、綜合接地、“三電”遷改、 電纜溝槽、

3、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、聲屏障、大型臨時(shí)設(shè)施、配合輔助工程等相關(guān)內(nèi)容。本標(biāo)段隧道全長(zhǎng)21101m,隧道長(zhǎng)度占線路長(zhǎng)度的 87.2%,巖性條件極為軟弱松散破碎。本標(biāo)段隧道全長(zhǎng)21101m,隧道長(zhǎng)度占線路長(zhǎng)度的87.2%,巖性條件極為軟弱松散破碎。隧道穿越圍巖較差，多數(shù)為IV、V級(jí)圍巖，圍巖主要以千枚巖、板巖、砂巖為主。為提高鐵路隧道二襯施工質(zhì)量，預(yù)防拱頂空洞，根據(jù)工管橋隧函2015199號(hào)關(guān)于印發(fā)“鐵路隧道二次襯砌預(yù)防拱頂空洞實(shí)施意見(jiàn)”的通知要求，成都鐵路局、成都監(jiān)督站相 關(guān)領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研指示，以及成蘭建設(shè)指揮部總體要求，在我標(biāo)段開(kāi)展針對(duì)二襯拱頂縱向排氣管、注漿管安裝進(jìn)行預(yù)防隧道襯砌拱頂脫空創(chuàng)新試驗(yàn)。二、

4、拱頂脫空的成因分析1、初支面不平順，局部存在較深的凹坑，防水板掛設(shè)后形成一個(gè)空腔，因防水板松弛度所限，在混凝土澆筑后形成空洞。2、防水板掛設(shè)張弛度不適。防水板如果掛設(shè)太松，在混凝土澆筑過(guò)程中會(huì)因受擠壓形成褶皺，在褶皺之間留下空隙； 防水板如果掛設(shè)太緊， 會(huì)造成防水板與初支面之間留下空隙 或因混凝土壓力太大撐壞防水板。3、混凝土在澆筑過(guò)程中振搗不密實(shí)，內(nèi)部存在氣孔、空洞等，上部混凝土澆筑完成后在自重作用下下沉，在拱部造成空洞。4、拱部混凝土澆筑時(shí)，由于泵送壓力或澆筑方式等問(wèn)題，致使拱頂位置澆筑不到位，留下空洞。5、端頭模板拼接不密實(shí)，澆筑完成后在等強(qiáng)過(guò)程中從接縫里漏漿、跑漿，使拱部混凝土下落，形

5、成空洞。6、拆管過(guò)早，混凝土掉落形成漏斗。在混凝土澆筑后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員急于拆下混凝土輸送管，在拆管時(shí)，未形成自穩(wěn)能力的混凝土隨輸送管掉落下來(lái)，形成漏斗，造成襯砌脫空。7、襯砌臺(tái)車底座支撐不牢固，在混凝土澆筑過(guò)程中或澆筑后變形下沉。在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，臺(tái)車多采用方木支墊行車軌道，由于襯砌臺(tái)車附近較潮濕，方木容易糟爛，在混凝土澆筑后方木被壓碎引起臺(tái)車下沉。8、拱架背后噴碎不密實(shí)，留有空洞，混凝土澆筑后在等強(qiáng)過(guò)程中初噴混凝土受擠壓破裂，混凝土進(jìn)入空洞內(nèi)，造成拱部混凝土下落。我標(biāo)段在二襯拱頂施作完成后，不能完全杜絕拱頂脫空現(xiàn)象的問(wèn)題，為解決這個(gè)問(wèn)題，在我標(biāo)段金并S巖隧道 3#黃洞作為樣板試點(diǎn)，帶模注漿后

6、拱頂脫空明顯減少，已推廣在全標(biāo)段使用，在二襯施作后進(jìn)行帶模注漿，并把帶模注漿納入二襯施工工序管理中。三、施工工藝.拱頂注漿管的預(yù)埋安設(shè)及注意要點(diǎn)(1)拱頂縱向排氣管與注漿管采用。30 mm的膠質(zhì)軟管；排氣管采用白色軟管，注漿管采用黑色軟管，便于區(qū)分；圖1注漿管、排氣管安裝圖(2)注漿管在前端(上環(huán)端頭) 4米范圍內(nèi)鉆孔，排氣管在4米后8米范圍內(nèi)鉆孔；孔徑為23mm間距1020cm,孔口全部朝上。(3)注漿管和排氣管采用頂貼式單環(huán)獨(dú)立安裝，兩管間距20cm,在防水板上用防水板條熱融焊固守，固定點(diǎn)間距不大于80cs圖2防水板掛設(shè)(4)二襯端頭外預(yù)留長(zhǎng)度：注漿管50cm,排氣管100cm,外露部分不

7、得鉆孔。(5)根據(jù)高速鐵路運(yùn)行安全的要求及保障，不再預(yù)留徑向注漿管。(6)當(dāng)拱頂封頂施工時(shí)，可作為觀察封頂是否到位：封頂時(shí)密切觀察端頭排氣管或注 漿管漿液泄漏，當(dāng)管內(nèi)混凝土漿液開(kāi)始泄流且由稀變濃，即可完成襯砌混凝土澆筑。(7)拱頂回填注漿納入工序管理，在襯砌脫模前及時(shí)進(jìn)行。先用注漿管注漿，注漿管 注不進(jìn)漿后或注漿壓力達(dá)到后，采用排氣管補(bǔ)漿，確保全環(huán)拱頂漿液飽滿。(8)注意要點(diǎn)：a、注漿管和排氣管應(yīng)獨(dú)立安裝;b、安裝注漿管和排氣管采用頂貼式，用防水板(瓦斯隔離板)邊角料條熱熔焊固定，嚴(yán)禁用釘錨固定；c、注漿管和排氣管應(yīng)用有色管進(jìn)行區(qū)別，確保注漿順序正確。d、回填注漿應(yīng)在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度

8、的70刈后進(jìn)行。2、工藝流程(1)流程：在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%A后，采用注漿機(jī)帶壓力注漿 ，注漿流程：第一步，先用注漿管(黑色管)注漿，漿液從二襯封密端模開(kāi)始注入，逐步流到二襯 放端模端；注漿過(guò)程中，一是通過(guò)排氣管(白色管)觀察，當(dāng)有液體流出時(shí)，說(shuō)明拱頂已臨 近注滿，此時(shí)暫停注漿；二是待排氣管漿液流盡后再次從注漿管注漿，并觀察注漿機(jī)壓力表達(dá)到0.2Mpa后(經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證)注漿管注漿工作完成；第二步，利用排氣管補(bǔ)注漿，當(dāng) 注漿機(jī)壓力表達(dá)到 0.2Mpa后排氣管注漿工作完成，拱頂注漿工作全部完成。(2)注漿材料及配合比： 注漿漿液水灰比按 0.8: 1 (經(jīng)多次試驗(yàn)，配合比控制在水

9、泥： 水=0.60.8:1范圍內(nèi)，注漿后基本無(wú)收縮)。(3)注漿壓力：按199號(hào)文件要求：回填注漿壓力應(yīng)控制在0.2Mpa以內(nèi)。3、解決的問(wèn)題通過(guò)拱頂縱向預(yù)埋頂貼式安裝注漿管和排氣管帶模注漿，解決了以下問(wèn)題：(1)利用雙管補(bǔ)注漿方式解決二襯拱頂全環(huán)注漿飽滿和均勻；(2)在襯砌混凝土終凝前帶模注漿能有效地確保注漿結(jié)合料與混凝土完全結(jié)合，襯砌 結(jié)構(gòu)整體性好；(3)解決徑向注漿后，徑向注漿管內(nèi)殘留的凝固漿液在高速鐵路運(yùn)行過(guò)程中松動(dòng)掉落 而造成運(yùn)行的安全隱患。圖3注漿施工設(shè)備圖4注漿施工旁站四、注漿設(shè)備我標(biāo)段注漿設(shè)備采用天生牌螺桿注漿泵TS-DW02A注漿機(jī)帶壓力注漿,在拱頂縱向預(yù)埋頂貼式注漿管和排氣

10、管注漿時(shí)壓力控制在0.2Mpa以內(nèi)。表1天生牌TS-DW02AB桿注漿機(jī)技術(shù)參數(shù)表技術(shù)項(xiàng)目單位參數(shù)TS-WD02&式雙頭螺桿型排量L/H2000注（灌）漿壓力Mpa2.0-2.4（可調(diào)）砂粒粒徑mm0.3電機(jī)功率KW4.0額定電壓/頻率V/Hz380/50輸送距離垂直M40 （水泥砂漿）/60 （水泥漿）水平M180料斗容積L130整機(jī)重量kg200外形尺寸（長(zhǎng)寬x高）mm1750 x550 x780五、施工效果檢查我標(biāo)段經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的實(shí)驗(yàn)，對(duì)金瓶巖隧道3#橫洞小里程和大里程二襯拱頂帶模注漿樣板試點(diǎn)，襯砌混凝土 7天強(qiáng)度后，經(jīng)過(guò)自檢及請(qǐng)第三方進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效果未發(fā)現(xiàn)拱部脫空缺陷。圖5二襯拱頂脫空檢測(cè)情況附件：第三方現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料、金瓶巖隧道3#橫洞小里程二襯拱頂帶模注漿效果檢測(cè)圖:金瓶巖3#橫洞小里程拱頂二襯雷達(dá)檢測(cè)圖，未發(fā)現(xiàn)缺陷。金瓶巖3#橫洞小里程拱頂左偏 1米處二襯雷達(dá)檢測(cè)圖，未發(fā)現(xiàn)缺陷。金瓶巖3#橫洞小里程拱頂右偏 1米處二襯雷達(dá)檢測(cè)圖，未發(fā)現(xiàn)缺陷。、金瓶巖隧道3#橫洞大里程二襯拱頂帶模注漿效果檢測(cè)圖:金瓶巖3#橫洞大里程拱頂