卓 越

（四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司， 四川 成都 610000）

0 前言

二襯背后脫空是指隧道二襯混凝土與初支噴射混凝土之間存在空隙、空洞或混凝土不密實(shí)現(xiàn)象。在隧道實(shí)體工程質(zhì)量檢查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)隧道均存在局部二襯混凝土背后脫空以及二襯拱頂不密實(shí)現(xiàn)象。為了保證襯砌施工質(zhì)量，常采用注漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。本文對(duì)隧道二襯背后脫空及不密實(shí)現(xiàn)象進(jìn)行了原因分析，并總結(jié)了注漿補(bǔ)強(qiáng)的處治技術(shù)要點(diǎn)。

1 二襯脫空原因分析

隧道二襯發(fā)生背后脫空的主要位置集中在拱頂及側(cè)壁、拱腰等部位。從此類缺陷常發(fā)部位在隧道橫斷面上的空間分布規(guī)律分析，總結(jié)得出以下幾個(gè)主要成因：

1、在施工至拱頂時(shí)，因拱頂初支平整度差表面凹凸不平，或臺(tái)車擋頭板排氣孔堵塞，混凝土將部分空氣擠壓至狹小密封空間內(nèi)無法排出，造成空隙。

2、在混凝土澆筑到拱頂位置時(shí)出現(xiàn)灌注管堵管，施工人員未仔細(xì)排查現(xiàn)場(chǎng)情況，錯(cuò)誤認(rèn)為已經(jīng)灌滿，停止灌注，造成脫空現(xiàn)象。

3、二襯拱頂混凝土灌注完成后急于拆管，混凝土未初凝，受重力作用而下沉，造成灌注孔處脫空。

4、二襯澆筑過程中混凝土供應(yīng)不連續(xù)，中途間隔時(shí)間過長(zhǎng)，造成局部位置混凝土失去流動(dòng)性或初凝，后續(xù)混凝土無法填補(bǔ)空隙造成脫空?；蛞蚧炷琳駬v不到位，排氣不充分，造成混凝土不密實(shí)。

5、防水板鋪設(shè)未預(yù)留足夠的松鋪系數(shù)，導(dǎo)致二襯混凝土?xí)r，防水板不能與初支面密貼，造成防水板背面出現(xiàn)空隙。

6、混凝土配合比不良，水灰比過大、坍落度過大等性能缺陷造成混凝土凝固收縮變形過大，導(dǎo)致空隙。

2 注漿補(bǔ)強(qiáng)處治

2.1 施工方法

通過敲擊檢測(cè)或超聲波檢測(cè)確定脫空區(qū)域，用紅油漆在二襯混凝土表面畫出脫空區(qū)標(biāo)識(shí)線，明確處治范圍。注漿孔按1m×1m 間距，交錯(cuò)布置，鉆孔孔徑Ф 42mm，孔內(nèi)埋設(shè)Ф32mm 鋼管，鋼管上焊接Ф20mm 注漿閥門，注漿過程中關(guān)閉相鄰空位的閥門，防止?jié){液泄露，同時(shí)打開頂部排氣管確保漿液密實(shí)。注漿完畢，待漿液強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行超聲波檢測(cè)。

2.2 工藝流程

注漿加固施工工藝流程為：鉆設(shè)注漿孔→埋設(shè)注漿管→配置漿液→灌注漿液→終止注漿→質(zhì)量檢測(cè)

2.3 技術(shù)要點(diǎn)

1）鉆孔

鉆孔施工前首先進(jìn)行放線，將注漿孔孔位在二襯混凝土表面用紅油漆打點(diǎn)標(biāo)識(shí)出來，注漿孔按1m×1m 間距交錯(cuò)布設(shè)。

采用鉆孔機(jī)在標(biāo)識(shí)處鉆設(shè)Φ42mm 注漿孔，為防止鉆孔時(shí)破壞防水板，鉆孔時(shí)需準(zhǔn)確控制鉆孔深度，一旦鉆穿二襯混凝土層后立即停鉆，避免超深。鉆孔完成后應(yīng)檢查防水板是否損壞，測(cè)量實(shí)際的襯砌厚度缺陷范圍和襯砌背后不密實(shí)、空洞的大小及范圍，并與超聲檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行核對(duì)。根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果對(duì)注漿孔布置間距、范圍進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2）埋設(shè)注漿管

在Ф42mm 鉆孔內(nèi)埋設(shè)注漿管，注漿管采用Ф32mm 鋼管，長(zhǎng)度一般為60cm，當(dāng)有二襯混凝土超厚情況時(shí)應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)。注漿管采用錨固劑或植筋膠固定于注漿孔中，注漿孔與注漿管間的空隙需封堵密實(shí)防止漏漿；注漿管外留孔口頂部焊接Ф20mm 鋼管并安裝閥門。選擇最上方的一根注漿管作為排氣管，注漿作業(yè)時(shí)打開閥門利用空氣排出。

3）漿液配置

灌漿材料采用M35 微膨脹水泥砂漿，水泥砂漿由普通硅酸鹽水泥、膨脹劑、天然砂和水?dāng)嚢柰ㄟ^高速制漿機(jī)強(qiáng)制攪拌而成，漿液水灰比建議1：1.2～1：1.5，具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

4）灌注漿液

注漿機(jī)安裝完成后將注漿管與注漿機(jī)連接好，排除管內(nèi)空氣和水，配置好水泥砂漿并調(diào)整好注漿壓力后方可啟動(dòng)注漿機(jī)開始注漿。正式注漿施工前應(yīng)先進(jìn)行注漿試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整注漿壓力、漿液配合比、穩(wěn)壓時(shí)間等注漿參數(shù)。

二襯背后脫空注漿時(shí)，沿隧道縱向應(yīng)由下坡方向向上坡方向進(jìn)行，沿隧道橫向應(yīng)按先邊墻再側(cè)墻最后注拱頂?shù)捻樞蜻M(jìn)行。單個(gè)脫空區(qū)注漿時(shí)按先下后上分層注漿的順序依次進(jìn)行。注漿過程中，應(yīng)關(guān)閉相鄰孔位的注漿閥門，防止?jié){液溢出。注漿壓力一般控制在0.2～0.5Mpa 之間，注漿終止壓力控制為0.5MPa。注漿施工過程中，密切觀測(cè)注漿壓力和漿液流量變化。當(dāng)注漿壓力逐漸上升，漿液吸收逐漸減少，直至達(dá)到設(shè)計(jì)終止壓力，并穩(wěn)定5min 以上，漿液吸收很少或不再吸漿時(shí)即可結(jié)束該孔注漿。

5）堵孔

注漿結(jié)束后應(yīng)及時(shí)封堵注漿孔。為防止?jié){塊掉落，影響形成安全，將孔口鑿成內(nèi)大外小的楔形進(jìn)行封堵。用人工手工鑿出10cm 長(zhǎng)×10cm 寬×8cm 深的楔形孔，孔底掏鑿為13cm×13cm 方形擴(kuò)大空間?？卓阼?fù)旰?，將孔?nèi)清洗干凈，將Ф 4mm 鋼筋圓環(huán)網(wǎng)片焊接在注漿鋼管上以防砂漿掉塊。注漿孔采用與二襯混凝土同強(qiáng)度的膨脹水泥砂漿進(jìn)行封堵，膨脹劑物理性能指標(biāo)應(yīng)符合《混凝土膨脹劑》（JC476-2001）建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

6）質(zhì)量檢測(cè)

注漿工作結(jié)束7 天后，現(xiàn)場(chǎng)組織驗(yàn)收，進(jìn)行敲擊檢測(cè)及超聲波檢測(cè)處治效果。

3 施工注意事項(xiàng)

1、注漿補(bǔ)強(qiáng)施工前，應(yīng)嚴(yán)格檢查用電線路和各類設(shè)備的電器部件，確保用電安全，施工中保持用電線路規(guī)范，遵守操作規(guī)程；

2、對(duì)漿液攪拌機(jī)、壓漿機(jī)、進(jìn)漿管、壓漿管應(yīng)隨用隨洗，保障及時(shí)清潔，防止堵塞。對(duì)機(jī)械設(shè)備要經(jīng)常檢查維護(hù)，提前發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，防止施工過程中停機(jī)停料，保障注漿施工順利連續(xù)進(jìn)行；

3、注漿施工操作平臺(tái)應(yīng)搭設(shè)穩(wěn)固、規(guī)范，做好臨邊防護(hù)措施，支架架體應(yīng)設(shè)置明顯反光標(biāo)志、限速牌和安全警示標(biāo)牌，洞內(nèi)車輛原則上遠(yuǎn)離支架行駛，確需靠近架體通過時(shí)，必須有專人指揮并減速慢行，防止碰撞支架；

4、施工過程中，作業(yè)人員必須佩戴安全帽、防塵口罩、防塵眼鏡，使用膠皮手套，在支架上操作時(shí)系好安全帶并正確掛設(shè)。注漿作業(yè)人員注意站在注漿管側(cè)面，避免漿液飛濺傷人；

5、注漿管必須牢固錨固在注漿管內(nèi)，外接閥門必須焊接牢固并設(shè)置保險(xiǎn)扣，防止注漿管接頭意外脫落傷人；

4 二襯脫空預(yù)防措施

1、隧道圍巖開挖時(shí)應(yīng)采取光面爆破等技術(shù)措施，嚴(yán)格控制超欠挖，減少凹凸坑洞，提高圍巖基面平整度。

2、初支混凝土噴射施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行過程監(jiān)督，加強(qiáng)初支平整度控制，對(duì)平整度不合格的位置進(jìn)行補(bǔ)噴找平，必要時(shí)返工處理，直至合格后才允許進(jìn)入下一道工序的施工，確保初支噴射混凝土面平整度滿足要求。

3、隧道防水板鋪設(shè)施工時(shí)，加強(qiáng)質(zhì)量管理，控制好松鋪系數(shù)，防止防水板鋪設(shè)過緊導(dǎo)致二襯澆筑時(shí)開裂破損，或鋪設(shè)過松形成褶皺導(dǎo)致空隙、空洞的出現(xiàn)。

4、二襯混凝土澆筑過程中，做好混凝土供應(yīng)保障，減少間隔時(shí)間，保障連續(xù)施工。

5、對(duì)各工序作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底，提高質(zhì)量意識(shí)，掌握操作技能?；炷翝仓r(shí)，加強(qiáng)混凝土振搗。澆筑至拱頂時(shí)密切關(guān)注臺(tái)車擋頭模板排氣孔情況，確保拱頂密實(shí)，并按要求預(yù)埋注漿管，便于后期拱頂注漿補(bǔ)強(qiáng)。

6、注漿施工過程中，應(yīng)嚴(yán)密觀察二襯混凝土狀況，若發(fā)現(xiàn)二襯混凝土有變形、開裂或既有裂縫加速發(fā)育等異常情況，應(yīng)立即停止注漿，查明原因。

5 結(jié)束語(yǔ)

隧道二襯背后脫空是目前隧道施工中經(jīng)常發(fā)生的質(zhì)量問題，因其改變了二襯混凝土的受力模式，減弱其受力性能，并在一定程度上影響了二襯混凝土的完整性，易造成應(yīng)力集中、坍塌沖擊、水流侵蝕等不良破壞。對(duì)通車運(yùn)營(yíng)造成了一定的安全、質(zhì)量隱患。及時(shí)對(duì)二襯施工質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，查清二襯混凝土背后脫空情況，并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告、設(shè)計(jì)意見、處治方案對(duì)空洞進(jìn)行注漿處理，能對(duì)二襯結(jié)構(gòu)有效補(bǔ)強(qiáng)，消除相應(yīng)安全、質(zhì)量隱患。