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高铁隧道二次衬砌空洞整治施工技术分析

发表时间：2020/12/29 来源：《基层建设》2020年第24期作者：马玉福

[导读] 摘要：营业线隧道衬砌空洞产生的原因进行分析，有序的组织开展隧道衬砌空洞整治处理。

        广深铁路股份有限公司广州南高铁工务段广东省广州市 511400
        摘要：营业线隧道衬砌空洞产生的原因进行分析，有序的组织开展隧道衬砌空洞整治处理。考虑到隧道项目的实施方案，选择使用预留孔注浆、敲击、地质雷达等方面进行检测，有效的降低或者避免发生二次衬砌脱空、空洞、裂缝等问题，提升总体施工效果，保证隧道衬砌达到完整性与稳定性标准，交通运行安全性符合要求。
        关键词：隧道；衬砌；空洞；整治；施工；分析
        交通运输系统对于国家和地区来说都有着极为重要的作用，其质量水平对于我国经济发展和社会进步有着重要的影响。隧道背后出现脱空的问题，衬砌无法发挥出应有的作用，并不能对于围岩和初支起到任何的保护影响，造成隧道内部稳定性不足，出现安全事故。因此，要加强孔洞防治。本文以实际工程案例进行分析，对于隧道二次衬砌空洞形成原因作出深入分析，了解防治措施，提升隧道工程质量，避免发生安全事故，保证隧道运行的安全性。
        1隧道二衬基本情况分析
        隧道二次衬砌主要是进行隧道初期支护与围岩的保护方式应用，应用混凝土衬砌施工和初期支护形成完整的复核衬砌效果，支护工作结束后，要做好表面浇筑施工，保证支护性能合格，同时还能够达到外观、基础设施等性能要求。当前我国隧道项目实施阶段，初期支护为重要辅助施工，可以达到封闭的效果，没有达到支护的效果。从上述情况分析，开展二次衬砌是非常有用的，提升保护效果，还可以保护围岩结构。
        2隧道二衬背后空洞成因分析
        2．1防水板问题
        （1）防水板初期支护施工阶段，因为很多方面的影响导致了表面平整度不足，局部凹陷的情况发生，造成了凹陷位置上存在空腔的情况，即使浇筑完成也无法消除这一问题。（2）防水板的挂设不能达到技术标准的要求，造成隧道顶拱脱空的问题。如果防水板挂设的紧固度不足，在实现二衬浇筑施工中挤压而出现褶皱的情况。如果挂设的过紧，初期支护还有很多问题造成防水板受到很大压力进而导致质量事故的发生。
        2．2混凝土问题
        （1）因为很多因素的同时作用下，混凝土不能达到标准的要求，振捣时间、密实度等都没有有效的控制，造成混凝土结构内部存在气泡、孔洞的问题，浇筑之后出现下沉的情况，导致拱顶存在空洞的缺陷。（2）拱部混凝土浇筑阶段，没有做好泵送压力的控制，或者浇筑作业方式缺乏规范性，出现质量不合格，产生空洞缺陷。（3）模板安装的紧密度不足，没有把混凝土的效果发挥到极限，浇筑环节因为模板出现缝隙而出现漏浆的缺陷，混凝土流失情况下和拱顶出现了空洞的问题。（4）混凝土输送管过早的拆除掉。在浇筑工作结束后，结构稳定性不足的情况下，按照施工的步骤实现管道拆除作业，如果混凝土强度不足，会出现混凝土塌落的事故，造成脱空的病害发生。（5）二衬施工阶段，衬砌台车底部没有进行有效的防护，导致稳定性不足，施工中台车一般都会应用方木进行支垫处理，可以提升稳定性。如果施工环境的湿度比较高，就会出现方木腐烂的问题，在浇筑阶段会有巨大的压力，导致台车下沉与混凝土结构变形。
        3空洞整治方法及程序
        3.1隧道二次衬砌缺陷情况
        按照工程的要求，进行空洞位置、大小、病害程度等方面进行全面的分析，然后确定本次二衬缺陷和问题，了解到该项目中的缺陷问题比较严重，造成承载力比较差。从具体的情况分析，二衬病害极为严重，导致了结构性能比较差，威胁项目运行的安全性。
        3.2常用的处理方法
        目前最为常见的处理方式如下所示：注浆回填、锚杆补强、内衬拱架补强、表面补强。空洞问题的形成原因很多，形式也是多样化的，和其他病害问题产生耦合作用，导致其处理难度很高，并不能有效的消除病害问题。通过多种方式联合应用，实现空洞的有效处理，发挥出各种处理技术的优势，提高总体效果。
        3.3处理程序
        空洞处理程序如下所示：进行全面检查确定空洞位置、深度与尺寸，然后结合实际情况选择符合要求的处理方案；工程单位制定施工方案和工作计划，上报运营单位审批；审批后开始进行整治方案应用；处理工作结束之后，通过地质雷达为主、敲击法为辅的综合检测方式，对于处理的部分进行空洞的检查。

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        4预防隧道二次衬砌空洞的方法
        以某隧道项目为案例进行分析，总结出有效的应对方式进行二次衬砌拱顶脱空质量问题的消除，可以从多个方面出发，确定最佳的处理工艺，提高精细化管理措施，主要如下所示。
        4.1做好初期衬砌
        二衬施工前，应该根据各个方面的技术要求做好喷射混凝土平整检测，如果不能达到要求就要立即补喷作业处理；防水层的铺挂施工要达到松紧度的要求，以提升密贴的效果。
        4.2做好防水板搭接
        防水板材的质量和连接都要做好控制，防止因为热熔焊不合格而出现质量缺陷问题，要采取必要的措施避免防水板前后通路出现质量问题的情况
        4.3二衬加筋
        由于塌方而出现的空洞问题，首先是做好回填处理，但是后续也会产生比较大的松弛压力。为了减小或者消除塌方路段内的后期松弛压力而出现开裂的问题，回填之后的塌方部分出现空腔后，进行二衬要做好设计变更，同时应该加密配筋作业。
        4.4防收缩
        混凝土凝固环节会出现收缩的情况，要做好顶部衬砌施工，但是容易发生孔洞的情况，可以通过加入泵送剂、减水剂等方式提升混凝土的性能，保证收缩性得到控制。
        4.5保持模板整体稳定
        为了有效的避免衬砌模板存在下沉的问题，需要在台车的底纵梁的位置上安装限位器，通过提升台车的高度与强度，可以在底部纵梁的部位上安装支架的形式，或者仰拱上进行混凝土填充作业。
        4.6浇筑孔位
        隧道坡度相对小的条件下，可以选择中部泵送混凝土施工方式；如果坡度表达，则应该采用高位泵送的方式。
        4.7预留注浆孔
        衬砌模板施工前，应该做好拱顶位置上安装排气管与注浆管的方法。
        4.8做好拱顶混凝土浇筑
        隧道拱顶混凝土无法达到饱满度的情况，可以加入一定量的泵送剂、减水剂等，保证其流动性合格，且达到泵送压力的标准，最终可以保证泵送施工质量合格。现场设置专业质检人员进行质量检查，确保拱顶混凝土的浇筑质量合格。
        4.9做好养护和检测工作
        二衬施工机具设备内部需要安装必要的养护移动台架结构，通过敲击法实现地质雷达空洞检测同时进行，然后需要安装高压水泵，同时做好洒水养护工作，提高混凝土强度性能。
        5结语
        综上所述，隧道施工有着很高的复杂性，工程施工难度也很大，极易出现质量问题。在二衬施工中，空洞问题比较普遍，需要结合实际情况选择合适的处理方法，切实提升工程的质量，并且加强现场质量检测和控制，为隧道安全运行提供基础条件。
        参考文献：
        [1]魏奎斐，张文格，孟占勇.重载铁路隧道二次衬砌施工质量控制技术[J].施工技术，2018，47（S1）：722-725.
        [2]刘刚.隧道二衬质量缺陷整治施工工艺研究[J].山西建筑，2018，044（005）：169-170.
        [3]郭建强，贺清.高速铁路隧道二次衬砌空洞整治与预防[J].交通世界（工程技术），2019，000（004）：134-136.
        作者简介：马玉福（1991-09-25），男，汉族，籍贯：甘肃白银，当前职务：助理工程师，当前职称：助理工程师，学历：本科