隧道二次衬砌背后脱空处理方案.doc

中交三航局青荣城际铁路V标 整改处理方案
隧道二次衬砌背后脱空、不密实整改处理方案

一、工程概述
青荣城际铁路QRZH-V标段第二项目部北山隧道全长1880米，占线路长度的12.1%，目前隧道已进行了二次衬砌施工。在检查中发现部分隧道二次衬砌背后局部出现脱空、不密实现象，为了保证隧道二次衬砌质量符合验标规范要求，现对隧道二衬背后脱空现象进行分析处理。
二、二衬背后脱空原因分析
隧道二衬背后脱空主要集中在拱顶和侧壁拱腰等部位。从二衬背后脱空部位分析，总结得出大致有以下几个原因：
2.1、光面爆破效果不好，造成隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角；初期支护，喷射混凝土没有把凹凸面补平，平整度达不到规范要求；防水板安装未预留足够的松散系数；二衬混凝土被防水板挡住未与初期支护表面密贴，导致二衬背后出现脱空现象。
2.2、施工班组在施工过程中操作及检查不认真，导致注浆不满。混凝土在浇筑的过程中时间间隔过长，达不到连续性，加之工人责任心不强，手持振捣棒振捣混凝土不足，高频振捣器开启次数有限，造成局部位置混凝土初凝，后续混凝土无法正常填充形成脱空现象，在混凝土未初凝前急于拆管，造成未自稳的混凝土掉落下来形成漏斗，造成衬砌脱空。在拱顶混凝土施工出现堵管，现场人员在未仔细分析的情况下即认为已经泵满，停止混凝土泵送造成二衬厚度不足，出现脱空现象。
2.3、技术原因：砼施工配合比水灰比偏大、混合料坍落度大、砼振捣不密实，砼自重下沉；砼收缩徐变，造成留有空隙。用输送泵送砼时，拱顶面的砼在输送过程中把部分空气密闲在狭小的空间内无法排出，造成留有空隙；
三、二衬背后脱空处理措施
对拱顶部位二衬背后脱空采用拱顶预留注浆孔进行注浆回填；对拱腰及边墙处二衬背后脱空采用钻孔后注浆回填。
3.1二次衬砌后回填注浆
首先以雷达检测数据为依据，明确需注浆加固的范围和数量。
3.1.1施工工艺：
钻孔——埋管——制浆——注浆——检测——清理
3.1.2施工要点
（1）钻孔：根据雷达探测结果，找出空洞位置并进行标记，注浆孔利用原有衬砌施工的预留注浆孔，当预留注浆孔堵塞时，在空洞部位重新采用电钻打孔，孔径25mm，孔深确保进入空洞区域并不得超过结构厚度钻破防水板，并可以用灌浆来填塞修复。
（2）埋管：打孔完成之后埋设Φ32镀锌钢管，注浆钢管与孔洞周围缝隙用水泥砂浆等相应材料封堵，待封堵材料达到强度后注水泥浆。
（3）制浆：采用高强无收缩灌浆料，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比1:1.2～1:1.5，用发电机带动高速制浆机，制好所需比例的浆液。
（4）注浆：注浆顺序由低处向上压，先试灌一定的清水到二衬上去，对机器和管道的密封进行检查，也对后期浆液在二衬背后流动起到润滑作用，在压浆的过程中，注浆压力控制在0.2MPa，待注浆结束后，应将注浆孔及检查孔进行封填密实。
（5）检测：用钻孔探测的办法检测灌浆效果，在灌浆完成之后，采用电锤钻孔探测灌浆效果，密实度和泌水率达到对隧道回填灌浆的要求。
（6）清理：检测空洞处理符合要求后，再打磨清理二衬表面的附着物，并进行清理清洗工作。
对于脱空高度小于10cm,一般采用Φ32mm压注纯水泥浆处理，水灰比为0.5:1。对于脱空高度大于10cm－15cm,一般采用Φ32mm压注水泥砂浆处理，水泥砂浆要具有良好的流动性。对于脱空高度大于15cm,一般采用Φ150mm钢管接混凝土输送泵直接泵送混凝土。混凝土要具有良好的合易性和流动性。塌落度控制在15cm-20cm，碎石最大粒径要小于1cm。
其次在施工中注意，钻孔预埋注浆管时，管口距围岩要预留5-10cm空隙，以便浆液能顺利流出；注浆管要用钢板和膨胀螺栓与既有衬砌固结，最后通过法兰盘连接注浆管或注浆泵进行注浆或泵送混凝土；注浆过程速度不能太快，当出现较大压力时可暂停10分钟左右，使浆液顺利扩散。注浆完成不要急于拆除法兰盘，待浆液有一定的自稳能力后再拆并及时封堵注浆口。
为确保注浆效果，在埋注浆管的同时还要预埋检测管，检测管顶端与围岩要有1-2cm的空隙。当检测管有浆液流出，应封闭检测管并保持缓慢注浆，当压力持续升高时停止注浆。
四、二衬背后脱空预防措施
4.1 加强光面爆破控制，提高围岩基面平整度。
4.2 严格施工过程控制，对初支平整度不满足要求的不予验收，直至补喷合格后才允许进入下一道工序的施工，确保初支基面平整。
4.3加强防水板铺设质量控制，特别是防水板固定后的松紧度控制，预防太紧防水板崩裂，太松形成褶皱导致空洞的出现。
4.4 加强二衬混凝土浇筑过程的振捣质量。
4.5 加强各工序作业人员的质量意识教育，掌握每一道工序的质量标准。

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