高鐵隧道工程襯砌空洞整治施工技術
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高鐵隧道工程襯砌空洞整治施工技術范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：以新建武漢—十堰高速鐵路孝感—十堰段工程為例，基于二次襯砌空洞病害提出注漿處理辦法，對注漿施工工藝流程展開詳細探討，并根據二次襯砌空洞的原因，如注漿管防護不到位、混凝土澆筑控制方法不合理等，提出針對性預防措施，以保證工程的整體質量。
1工程概況
新建武漢—十堰高速鐵路孝感—十堰段起訖里程為DK428+180—DK445+725，全長17.545km，設計速度為350km/h。沿線隧道建設時，根據現場建設條件提前制定二次襯砌空洞的預防方案，將襯砌注漿納入關鍵工序，從而有效規避二襯空洞問題，給隧道施工提供安全和質量層面的雙重保障。
2二次襯砌空洞整治技術
二次襯砌成型后組織無損檢測或采取其他可行的方法，及時判斷其是否存在空洞現象，以便根據實際情況采取整治技術，盡快從根本上解決二襯空洞的問題。
2.1注漿處理基本思路
空洞區需經過注漿后恢復完整，要求注入的材料與原襯砌混凝土結合，構成完整的結構體系。在二襯空洞整治工作中，應通過預留的注漿孔完成注漿作業，而拱腰和邊墻兩處的二襯則以鉆孔注漿法為宜。
2.2注漿施工工藝
（1）確定空洞位置。以無損檢測報告為基本依據確定空洞的實際發生位置，做好標記，同時詳細測定并記錄空洞所在區域的二襯厚度，作為后續注漿施工的參考[1]。（2）埋設注漿管。盡可能應用預留注漿孔，若存在孔洞堵塞的情況可在孔洞處用φ30mm的鉆頭鉆進成孔，保證孔伸入空洞處，但不可出現超過結構厚度的情況，否則易損傷防水板。按鉆孔尺寸埋設注漿管，對管材與空洞間的空隙宜采取填充錨固劑的方法。（3）拌制水泥漿。水泥是關鍵材料，選用P•O42.5早強水泥，根據施工要求摻入適量減水劑等，用于改善水泥漿的性能。水灰比以0.5∶1～1∶1為宜，形成均勻的漿體，且可泵性、擴散性及流動性均要滿足要求。（4）正式注漿。注漿施工前應深度清理注漿孔，此后方可注漿。初始壓力為0.2～0.5MPa，隨著注漿施工進程的推進逐步加大壓力，終壓為0.5～0.8MPa。若注漿施工期間出現壓力異常增大或水泥漿難以注入的情況，需檢查注漿管，判斷其是否存在堵塞現象，并在合理范圍內加大水灰比，用于降低漿液濃度，使其可有效注入二襯空洞范圍內；若壓力偏低或注漿量過大則要考慮是否存在漏漿現象，若有則及時補漏并適度減小水灰比。注漿施工人員應密切關注孔口管的實際情況，若該處有冒漿現象且實際注漿量與設計值相同或更多，則表明已經完成注漿作業?；蚩紤]注漿壓力情況，即在終壓條件下穩壓10min，若該階段無明顯的壓力下降也可結束注漿作業。（5）注漿效果分析。漿液填充情況和密實度是關鍵的考慮對象，可利用無損檢測儀測定，必要時采取鉆芯取樣的方法，輔助檢驗注漿施工質量，以便準確判斷實際情況。（6）注漿孔處理。若鉆孔處存在明顯的滲水問題需及時封孔，施工材料以水玻璃水泥漿液為宜。注漿孔的布置情況如圖1所示。
3二次襯砌空洞原因分析
3.1注漿管防護不到位
若缺乏完善的注漿管保護措施，后續澆筑期間注漿管內可能發生堵塞，拱頂的注漿進程受阻，漿液難以到達指定區域，填充效果欠佳，易出現空洞。3.2混凝土澆筑控制方法不合理混凝土成型需經過一段特定的時間，其早期強度相對較低，難以有效承受自重，若此時過早脫?；蚨祟^模板處缺乏密實性，成型后的二次襯砌均容易出現背后空洞的質量問題?；炷翝仓┕て陂g拱頂空間逐步縮小，聚集在內部的空氣難以被高效排出，二次襯砌背后空洞問題隨之顯現。
3.3隧道開挖及初期支護質量欠佳
隧道施工易受到地質條件的影響，為順利完成開挖作業，在部分情況下將采取光面爆破法，但由于工藝參數不合理導致光面爆破效果差，成型的開挖輪廓面缺乏平整性，局部存在較明顯的坑洞。在混凝土噴射施工期間施工人員未及時填補坑洞，此時也容易加大二襯背后空洞問題的發生概率[2]。
3.4防水板施作不規范
防水板鋪設期間未嚴格控制松弛度，導致二襯與初支表面難以達到緊密貼合的狀態。在預留松弛度偏小時防水板呈緊繃狀態，其與噴射混凝土間會產生空洞；反之，在預留松弛度偏大時可見防水板出現褶皺，受此影響，二襯背后有空洞的現象；還需注意的是，在部分隧道工程中，盡管預留松弛度較為合適，但防水板熱塑性墊圈固定點的數量不足，難以有效支撐防水板，在混凝土澆筑期間其可能產生下墜，防水板依然會緊繃，由此也將形成空洞。
4二次襯砌空洞預防措施
4.1加強混凝土質量控制
（1）控制質量參數?；炷恋奶涠葢€定在18～20cm區間內，同時需滿足和易性要求。（2）控制澆筑、振搗工藝。澆筑時以逐窗入模澆筑的方式較為合適，遵循“自下而上、對稱分層”的原則，經由混凝土灌注窗灌入。施工期間嚴格控制混凝土面的左、右兩側高度，確保高差不超過0.5m；自由傾落高度不超過2m，否則易出現混凝土離析現象。拱腰下部的澆筑施工中采取“插入式振搗器（主）+附著式振動器（輔）”相結合的方法；拱頂和鋼筋混凝土區段宜采取“附著式振搗器（主）+插入式振搗器（輔）”的方法。確保振搗作業的全面性，不可出現局部不密實的情況。此外，混凝土澆筑及振搗過程中應加強對二襯端頭模板、預埋件等關鍵部位的檢查，若存在變形或偏位等異?，F象均要及時采取處理措施。（3）拱頂的混凝土澆筑應優先從臨近上循環二襯端的灌注口處壓入，其間加強檢查，當其與上循環的拱頂達到灌滿的狀態后開始向端模方向推進。按該順序施工，確保與上循環拱頂結構穩定連接。此外，施工人員應觀察預埋注漿管口，判斷其是否存在泌漿的情況。
4.2加強開挖質量控制
（1）隧道開挖的擾動性較明顯，需精準控制工藝參數，遵循因地制宜的原則，根據各段的圍巖特性采取合適的爆破方法，以取得較佳的爆破施工效果。（2）加強對開挖輪廓面尺寸的控制，局部堅硬石質地段突出部分的欠挖量不可超過50mm。
4.3加強拱頂回填注漿質量控制
拱頂二次注漿為二次襯砌施工全流程中的關鍵環節，會對二襯的整體質量帶來影響，因此需將其納入工序管理中[3]。在襯砌臺車拱頂中心線處布設注漿孔和排氣孔（兼作觀察孔使用，可用于判斷拱頂混凝土是否達到灌滿狀態），焊接注漿用固定法蘭，提前預埋安裝RPC注漿管并仔細檢查以確定該管的埋入深度。為充分發揮RPC注漿管的應用優勢，應根據要求定制該管材。待混凝土澆筑作業落實到位后，在隨后的2～3h回填注漿，可選用微膨脹、高流動性的填充砂漿，為提高施工的便捷性可采用制漿注漿一體機連續注漿，直至排氣孔和端頭模板處流出濃漿為止。
4.4加強初期支護質量控制
（1）初期支護施工中應加強對混凝土表觀質量的檢查與控制，確保其平整度滿足要求，即D/L≤1/20（D,L分別為噴射混凝土表面相鄰兩凹凸面間的深度和距離）。若表面平整度不達標則應先進行處理，不可進入后續施工環節。（2）初期支護的各項工作均完成后復核初支的斷面尺寸，若存在侵限的情況需鑿除干凈，再噴射混凝土，對于凹陷處則需找平，直至表面平整度達標為止。
5結語
二次襯砌空洞是高速鐵路建設中較為棘手的問題，會破壞隧道的穩定性。在隧道工程施工中，工作人員應明確二襯背后空洞的成因，結合現場施工條件及現有技術水平制定完善的處理方案，準備材料、設備等物資，由專員施工，有效解決問題，保證二次襯砌乃至隧道整體的穩定性與安全性。
參考文獻：
[1]郭建強，賀清.高速鐵路隧道二次襯砌空洞整治與預防[J].交通世界，2019（11）：134-136.
[2]郭海鵬，王永紅，安業成，等.鐵路隧道襯砌空洞成因分析及整治[J].隧道建設（中英文），2020，40（S1）：444-453.
作者：劉鵬 單位：中鐵十一局集團第二工程有限公司
