二次襯砌施工方法及預(yù)防二次襯砌開裂

二次襯砌施施工方法及及預(yù)防二次次襯砌開裂裂主講：王永永東概述1二次襯砌施工方法2施工縫及空隙的處理3減少及預(yù)防二次襯砌開裂4二次現(xiàn)澆混混凝土襯砌砌施工在公路隧道道及地下工工程中常用用的支護(hù)襯襯砌形式主主要有：整整式襯砌、、復(fù)合式襯襯砌及錨噴噴支護(hù)。整整體式襯砌砌即為永久久性的隧道道模筑混凝凝土襯砌（（常用于傳傳統(tǒng)的礦山山法施工））；復(fù)合式式襯砌是由由初期支護(hù)護(hù)和二次支支護(hù)所組成成，初期支支護(hù)是幫助助圍巖達(dá)成成施工期間間的初步穩(wěn)穩(wěn)定，二次次支護(hù)則是是提供安全全儲(chǔ)備或承承受后期圍圍巖壓力。。錨噴襯砌砌的設(shè)計(jì)基基本上同復(fù)復(fù)合式襯砌砌中的初期期支護(hù)的設(shè)設(shè)計(jì)，只是是應(yīng)增加一一定的安全全儲(chǔ)備量。。

一.概述常用的支護(hù)護(hù)襯砌形式式1整式襯砌（（傳統(tǒng)礦山法法）2復(fù)合式襯砌砌（新奧法）3錨噴襯砌按照現(xiàn)代支支護(hù)理論和和新奧法施施工原則，，作為安全全儲(chǔ)備的二二次支護(hù)是是在圍巖或或圍巖加初初期支護(hù)穩(wěn)穩(wěn)定后及時(shí)時(shí)施作的，，此時(shí)隧道道已成型，，因此二次次支護(hù)多采采用順作法法，即由下下向上，先先墻后拱順順序連續(xù)灌灌溉。在隧隧道縱向需需要分段支支護(hù)，分段段長度為9m~12m。二.二次襯砌施工方法二次襯砌多多采用模筑筑混凝土隧道泵送模注注襯砌施工工工藝框圖中心水平測量矮邊墻基頂修鑿襯砌臺(tái)車軌道輔設(shè)脫模松開各絲桿千斤頂用千斤頂將過模脫開用液壓千斤頂將過拱模脫開松開軌道卡臺(tái)車就位緊固下部中間支孔千斤頂緊固軌道卡行走定位水平定位立模用液壓千斤頂高速拱部標(biāo)高拱部中心線定位立模用液壓千斤頂高速拱部中線邊墻模板預(yù)定位拱墻模板固定成型用邊墻液村千斤頂高速邊墻凈空緊固各絲桿千斤頂涂脫模劑灌注混凝土泵送砼經(jīng)前后灌注口入模分層灌注脫模養(yǎng)生混凝土輸送管從拱頂中間灌注口入模前后兩端擠壓施工準(zhǔn)備定位立模灌注砼二次襯砌現(xiàn)場場作業(yè)二次支護(hù)多采采用模筑混凝凝土作為內(nèi)襯襯襯砌二次襯砌混凝凝土施工除應(yīng)應(yīng)遵守《公路隧道施工工技術(shù)》（JTJ042-94）有關(guān)規(guī)定外外，尚應(yīng)符合合下列要求：：（1）混凝土混混合料必須同同時(shí)輸入攪拌拌機(jī)；（2）采用混凝土土拌和樓、攪攪拌車及泵車車送混凝土?xí)r時(shí)，要求攪拌拌在輸送混凝凝土?xí)r不得停停拌，自進(jìn)入入拌和機(jī)至卸卸出的時(shí)間，，不得超過混混凝土初凝時(shí)時(shí)間的一半；；（3）初期支護(hù)基基本穩(wěn)定后，，應(yīng)及時(shí)修筑筑二次襯砌，，當(dāng)混凝土強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa時(shí)即可脫模。。二次襯砌混凝凝土施工主要要技術(shù)要求10二次襯砌施作作時(shí)間確定二次襯砌的施施作時(shí)間，，，應(yīng)在圍巖和和錨噴支護(hù)變變形基本穩(wěn)定定后進(jìn)行。主主要條件是：：（1）位移速率有有明顯減緩的的趨勢；（2）拱腳附近水水平收斂小于于每天0.2mm；（3）已產(chǎn)生的位位移占總位移移量的80%以上。其位移與位移移速率是以采采用機(jī)械式收收斂計(jì)實(shí)測數(shù)數(shù)據(jù)為依據(jù)的的。水平位移移與拱頂下沉沉速度，以安安全考慮，是是指至少7d的平均值，總總位移值可由由回歸分析計(jì)計(jì)算求得。11自穩(wěn)性很差的的圍巖，可能能在較長的時(shí)時(shí)間達(dá)不到上上述基本穩(wěn)定定的條件，噴噴混凝土將會(huì)會(huì)出現(xiàn)大量明明顯裂縫，而而支護(hù)能力難難以加強(qiáng)，此此時(shí)則應(yīng)及早早施作仰拱，，以改變圍巖巖變形條件。。若圍巖仍不不能穩(wěn)定，應(yīng)應(yīng)提前施作二二次襯砌，以以提供支護(hù)抗抗力，避免初初期支護(hù)坍垮垮。如二次襯砌僅僅作為保護(hù)防防水層的不承承重結(jié)構(gòu)，其其厚度小、自自重輕，無論論單、雙車道道隧道，當(dāng)混混凝土強(qiáng)度達(dá)達(dá)到2.5Mpa時(shí)，即可拆模模。典型的位移時(shí)時(shí)態(tài)曲線泵送混凝土施施工技術(shù)要求求1、泵送混凝土土坍落度（1）振動(dòng)時(shí)通常常為8cm~12cm；（2）不振搗時(shí)通通常為15cm~21cm。2、最小水泥用用量管徑分別為100mm、125mm和150mm時(shí)，其最小水水泥用量分別別為280kg/m3、290kg/m3及300kg/m3。3、石子粒徑管徑分別為100mm、125mm和150mm時(shí)，其石子粒粒徑分別為小小于或等于20mm、25mm和40mm。4、泵送物含氣氣量應(yīng)為5%左右為宜二次襯砌完工工隧道工程二次次襯砌背面的的防水混凝土土施工縫與伸伸縮縫、沉降降縫一樣，對對隧道漏水有有重要影響，，所以均必需需注意處理。。防水混凝土土的施工縫須須作防排水處處理，一般可可采用塑料止止水帶或橡膠膠止水帶，基基本無水地段段可采用企口口式或臺(tái)階式式施工縫。止止水帶品種較較多，可經(jīng)技技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較較后選用。如如設(shè)置止水帶帶后仍有滲漏漏水時(shí)，則需需進(jìn)行堵漏或或設(shè)置排水暗暗槽進(jìn)行處理理。三.施工縫及空隙的處理二次襯砌出現(xiàn)現(xiàn)滲水橡膠止水帶技技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)要求①硬度60~65邵氏度；②抗拉強(qiáng)度度17.65~19.61Mpa；③伸長率450%以上；④老化系數(shù)數(shù)0.85以上；⑤耐寒性-45°。止水帶施工安安設(shè)工藝止水帶的安設(shè)設(shè)工藝，應(yīng)視視現(xiàn)場施工機(jī)機(jī)具而定。當(dāng)當(dāng)采用模板臺(tái)臺(tái)車與泵送混混凝土?xí)r，宜宜采用如下的的止水帶安設(shè)設(shè)工藝：（1）沿設(shè)計(jì)襯砌砌軸線，每隔隔不大于0.5m鉆一直徑為Φ12mm的鋼筋孔；（2）將制成的鋼鋼筋卡，由待待灌混凝土側(cè)側(cè)向穿入，內(nèi)內(nèi)側(cè)卡緊止水水帶之半，另另一半止水帶帶平靠在擋頭頭板上（見圖圖3-6所示）；（3）待混凝土凝凝固后拆除擋擋頭板，將止止水帶靠鋼筋筋拉直、拉平平，然后彎鋼鋼筋卡套上止止水帶（見下圖所示示）。下環(huán)止水帶定定位初期支護(hù)與二二次襯砌間空空隙處理初期支護(hù)內(nèi)輪輪廓與二次襯襯砌外輪廓間間應(yīng)緊密結(jié)合合。由于超挖挖、坍塌等和和原因造成兩兩者之間可能能有空隙時(shí)，，可采用以下下幾種辦法處處理，以增強(qiáng)強(qiáng)初期支護(hù)與與二次襯砌之之間的粘結(jié)。。處理方法當(dāng)空隙不超過過允許超挖量量時(shí)，或由于于初期支護(hù)施施工后洞體凈凈空收斂未達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)留留變形量時(shí)，，應(yīng)根據(jù)實(shí)際際輪廓選擇增增大加寬值，，或以同級混混凝土回填密密實(shí)。當(dāng)超挖較大，，用上述方法法不能滿足初初期支護(hù)與二二次襯砌間密密貼的要求時(shí)時(shí)，拱腳及墻墻基以上1m范圍內(nèi)采用同同級混凝土回回填密實(shí)，其其余部分可根根據(jù)空隙大小小分別選用同同級混凝土、、漿砌片石或或貧混凝土回回填。當(dāng)為較大空隙隙或坍塌處，，應(yīng)加強(qiáng)初期期支護(hù)，使其其充分穩(wěn)定后后方可進(jìn)行二二次襯砌。此此時(shí)，較大的的空隙或坍塌塌處所不宜采采用一般填料料，以避免二二次襯砌的局局部承載過大大，而應(yīng)增設(shè)設(shè)錨桿鋼筋網(wǎng)網(wǎng)噴混凝土等等措施，以加加強(qiáng)初期支護(hù)護(hù)與二次襯砌砌間的支撐接接觸。采用貧貧混凝凝土回回填采用鋼鋼支架架，鋼鋼支撐撐等用同級級混凝凝土回回填密實(shí)實(shí)增設(shè)錨錨桿鋼鋼筋網(wǎng)網(wǎng)噴混混凝土土等措措施四.減少及預(yù)防二次襯砌開裂防止和和減少少二次次襯砌砌開裂裂主要要措施施（1）混凝凝土加加減水水劑、、膨脹脹劑或或用膨膨脹水水泥由于混混凝土土收縮縮和水水泥水水化發(fā)發(fā)熱，，使混混凝土土灌注注后溫溫度上上升，，經(jīng)3d~5d后溫度度下降降等原原因，，使襯襯砌受受拉超超過混混凝土土極限限強(qiáng)度度后而而出現(xiàn)現(xiàn)裂縫縫。在在混凝凝土中中加減減水劑劑、膨膨脹劑劑，可可以減減少單單位水水泥和和水的的用量量，因因膨脹脹混凝凝土壓壓密實(shí)實(shí)，從從而減減少混混凝土土的收收縮應(yīng)應(yīng)變等等。（2）初期期支護(hù)護(hù)與二二次襯襯砌間間，設(shè)設(shè)置隔隔離層層或低低標(biāo)號號砂漿漿后，，減少少對二二次襯襯砌的的約束束。設(shè)設(shè)置防防水隔隔離層層，可可以使使襯砌砌支護(hù)護(hù)與二二次襯襯砌之之間不不傳遞遞切向向力，，因此此對防防止二二次襯襯砌開開裂有有很大大作用用。但但在輔輔設(shè)防防水隔隔離層層之前前，應(yīng)應(yīng)用噴噴射混混凝土土或水水泥沙沙漿將將初期期支護(hù)護(hù)表面面大致致整平平，以以改善善二次次襯砌砌的條條件。。但是是防水水隔離離造價(jià)價(jià)較貴貴，應(yīng)應(yīng)作經(jīng)經(jīng)濟(jì)技技術(shù)比比較。。（3）改進(jìn)進(jìn)混凝凝土的的灌筑筑工藝藝和提提高其其施工工技術(shù)術(shù)水平平，并并加強(qiáng)強(qiáng)混凝凝土震震搗和和養(yǎng)護(hù)護(hù)，精精心施施工，，以提提高混混凝土土襯砌砌的施施工質(zhì)質(zhì)量。。（4）可在在易開開裂部部位加加設(shè)少少量鋼鋼筋，，使混混凝土土裂縫縫分散散而裂裂縫寬寬度不不超過過允許許值。。（5）在改改進(jìn)混混凝土土施工工工藝藝同時(shí)時(shí)，可可放慢慢灌注注速度度，并并在兩兩側(cè)邊邊墻對對稱分分層灌灌注混混凝土土，到到拱腳腳處停停止1h左右，，待邊邊墻混混凝土土襯砌砌下沉沉穩(wěn)定定后，，再灌灌注拱拱部混混凝土土襯砌砌。一一次模模筑混混凝土土襯砌砌環(huán)節(jié)節(jié)不宜宜過長長，以以免混混凝土土硬化化收縮縮使襯襯砌產(chǎn)產(chǎn)生裂裂縫（（模板板臺(tái)車車一般般長度度為6m~12m）。當(dāng)當(dāng)混凝凝土灌灌注速速度過過快，，沉降降不均均勻易易產(chǎn)生生裂縫縫，拱拱腳附附近裂裂縫更更多。。（6）在襯襯砌內(nèi)內(nèi)或易易開裂裂部位位，布布置少少量鋼鋼筋，，可減減少裂裂縫的的產(chǎn)生生，并并使裂裂縫分分布較較均勻勻而裂裂縫寬寬度不不超過過允許許值等等。二次次襯襯砌砌開開裂裂隧道道端端墻墻裂裂縫縫隧道道襯襯砌砌剝剝離離（（內(nèi)內(nèi)有有黃黃泥泥））隧道道襯襯砌砌的的軸軸向向裂裂縫縫偏壓壓引引起起的的局局部部裂裂縫縫拱和和邊邊墻墻有有施施工工縫縫時(shí)時(shí)，，容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生錯(cuò)錯(cuò)臺(tái)臺(tái)隧道道襯襯砌砌裂裂縫縫分分類類拱部部與與墻墻部部裂裂縫縫二次次襯襯砌砌有有害害裂裂縫縫處處理理方方法法隧道道二二次次襯襯砌砌結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)漏漏水水或或影影響響使使用用的的裂裂縫縫應(yīng)應(yīng)用用