燕明
中铁隧道股份有限公司 450001
摘要：在隧道工程施工中拱顶施工质量是重中之重，也是施工的重难点，施工工序繁多，任何一个环节控制不当都会影响整个隧道工程的总体施工质量。在具体施工中仍然存在很多问题，包括脱空、衬砌欠厚、钢筋外露与保护层不足等，每项施工质量问题，都会影响拱顶的安全性和整体质量。如何有效处理这些问题是隧道工程拱顶施工的重点工作值得研究。
关键词：高速铁路；隧道拱顶；空洞整治；技术
引言
高速铁路隧道因为施工等多种因素时长会出现空洞，特别是拱顶出现的空洞较为普遍。本文主要分析隧道拱顶空洞的具体成因及特点，对其给出拱顶空洞整治技术要点，希望可以为给有关人员提供有效借鉴。
1隧道拱顶空洞成因及特点
1.1隧道拱顶空洞的成因
常见隧道拱顶缺陷主要有拱顶脱空、衬砌混凝土厚度不足、渗水、钢筋保护层厚度不足等几个方面，其中拱顶脱空、厚度不足、渗水等缺陷的及时整治事关列车运行的安全，必须及时进行处理，本文着重对拱顶脱空及厚度不足进行论述。
造成拱顶脱空、厚度不足缺陷的原因，大多因为目前隧道衬砌结构施工工艺中，混凝土均采用“先墙后拱法”所导致。该工艺实施过程中，混凝土通过输送泵进入模板衬砌台车，先浇筑的为拱墙与仰拱接触部位，然后由下而上逐层浇筑至拱顶，由于重力作用影响及隧道纵坡的存在，加之人工、材料、机具等施工过程及环节的影响，往往造成每板衬砌混凝土在标高较高的一端拱顶出现拱顶脱空或厚度不足。其具体表现为混凝土结构与防水层之间存在空洞。
1.2拱顶空洞病害特点
高铁隧道拱顶空洞病害对隧道结构到来的影响极大，但是假如工程中拱顶空洞病害较为严重，那么就会使得高铁隧道工程结构本身的稳定性与工程整体施工质量有所降低。此外，拱顶空洞病害相对严重，会使得注浆效果有所降低，从而还会减弱砂浆流动性。因为工程里模板台车顶部主要使用斜交泵送口，假如隧道存在较大的坡度，那么施工过就需要与隧道的坡度相结合从而完成浇筑。
2整治思路
对于拱顶空洞，采用高标号水泥浆进行填充处理，必要时可添加水玻璃是常见的处理方法。高速铁路隧道衬砌混凝土均为C30以上抗渗混凝土，在对拱顶空洞进行整治时，应将充填物提高一个标号进行设计，且应充分考虑其流动性、不得离析、填充性、强度、收缩性小、粘稠度等具体指标，具体施工配合比必须经过相关单位确认后方可采用。
3拱顶空洞整治技术要点
3.1合理控制整治材料
在高铁隧道工程里，为了能够令拱顶空洞获得有效的整治，施工人员需要适当的挑选整治材料。高铁隧道工程拱顶空洞整治的材料为：水泥：PO42.5；碎石：反击破方式生产，粒径其自身的直径需要保持在6mm左右，基材为石灰岩以及火山岩，级配连续；砂：中粗砂以及粗砂，模数不能够少于2.5；减水剂：液态，对于混凝土自身的耐久性并不会产生任何副作用；速凝剂：粉末状，添加量需要保持在7至10%，其对于混凝土耐久性产生的影响较小并且便于计算使用量；回填灌浆以及锚杆注浆材：无收缩水泥浆，不进行砂浆的使用；锚杆：可以对设计材质的要求给予满足，中空，Φ25～28，附Φ10～30孔的碗型垫板，球型螺母；钢筋：材质与设计要求保持一致，Φ6圆钢，Φ18、Φ22螺纹钢；回填灌浆预埋管：非金属，以PE和PVC以及橡胶，还有塑料与橡塑管材为宜；环氧树脂：通用胶。针对工程的施工人员来讲，需要对拱顶空洞治理的流程进行确认，同时需要按照有关原则，与拱顶空洞的整治要求保持一致，提升高铁隧道拱顶的整治效果。并且在实际进行整治的过程里，施工人员还需要按照高铁隧道拱顶结构的优势，充分额度发挥出工程本身的使用功能。
3.2较严重脱空和厚度不足整治方法和技术要点
在高铁隧道工程进行施工的过程中，假如混凝土其自身进行衬砌的厚度超出25cm，并且钢筋混凝土其自身的厚度超出20cm，那么拱顶就会产生脱空的问题，这时施工人员则能够使用间歇式无收缩浆材去完成回填灌浆的技术，同时与孔封闭的情况相结合，合理的运用注浆技术，同时先进行模板的安装，然后合理的完成混凝土的浇筑。在对混凝土进行浇筑的时候，施工人员能够在喷射用水里添加适当的减水剂，同时合理的去对喷射时间进行控制，假如喷射用水放置的时间超出3h，那么就需要将其废弃，并重新配置。
针对高铁隧道空洞进行治理的人员来讲，在具体进行工作的过程中，需要对以下几点给予关注：①选择适合的滚筒或者是搅拌机，另其能够便于完成砂石的混合与搅拌，使得砂石混合料和水泥以及减水剂的搅拌质量能够得到提升，假如工程需要使用二次拌合，那么作为施工人员就需要积极进行好翻搅，并在具体进行搅拌的时适当的添加速凝剂。②在喷射的时候，需要先把水泵打开，之后还需要打开动力风设备，同时完成所需要的调试工作，使得水压力可以快速完成对喷基面的清洗。为了能够合理的提高混凝土进行喷射的质量，施工人员还需有效控制设备喷射的速度，假如其中存在的喷射压力相对较大，那么混凝土自身的强度也会有一定程度的降低，喷射压力假如过小，那么混凝土就会产生阻塞的问题，影响混凝土自身的密实度。
3.3严重脱空和厚度不足整治方案和技术要点
在高铁隧道拱顶空洞衬砌混凝土其自身的厚度保持在15到20cm之间时，钢筋基本上完全被混凝土所包裹，施工人员需要合理控制混凝土当前的支护厚度，尽可能降低脱空情况的出现。并且施工人员在实际进行施工时，能够参照以下的施工流程去完成所需要的施工：①按照当前混凝土实际的灌喷情况，去完成混凝土的封闭处置，将锁定的中空锚杆打开之后，需要适当的混凝土；②并且合理的控制混凝土的厚度，混凝土进行喷灌的厚度切忌超出20cm，同时希望其自身的厚度能够满足有关规定；③合理去完成钢筋的埋设。
4施工时机的选择
4.1施工阶段
最好的施工阶段是在结构施工过程中，对存在空洞的部位进行注浆。这个阶段进行空洞处理，在时间和空间上以及人材机组织方面都具有极大的方便，而且能将缺陷消灭在验收之前，为后续验收移交创造有利条件。施工阶段的缺陷整治如前文所述。
4.2运营阶段
这个阶段进行缺陷整治将面临诸多不便和困难。这个时候最大的困难是列车运行的干扰和对既有设备诸如铁轨、接触网的保护和施工安全的保护。特别是每一次施工，都必须向相关管理单位“要点”“开天窗”，也就是利用列车不运行的间隙进行施工，列车停止运行后，还需在配合单位的配合下，对接触网断电并接地将杂散电流进行处理后方可进行施工。而且必须在天窗点结束之前准时准点将施工人材机及时全部撤离出洞外，否则安全风险极大。
4.3运营阶段的整治
对于已经运行的线路，必须采用方便拆卸和组装的“快装组合支架”。 在取得相关单位配合，进入到施工区域后，首先由相关单位配合的专业人员将接触网杂散电流接地消除后，在缺陷部位搭设“快装组合支架”，支架搭设完成后按照前文所述方法进行缺陷整治即可。
5结束语
综上所述，通过对于高铁隧道拱顶空洞原因以及特点进行详尽的分析与总结，并指出相对合理的空洞治理技术，使其可以有效的对高铁隧道拱顶空洞结构的稳定性给予提升，降低拱顶空洞对于隧道结构产生的不利影响，使得高铁隧道工程整体的施工质量获得保障。
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