王小兵

(甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 前 言

高速隧道道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性與后續(xù)的運(yùn)營質(zhì)量密切相關(guān)，因此，應(yīng)該積極地重視一些細(xì)節(jié)性的問題。因?yàn)樗淼拦こ痰姆雷o(hù)措施未能落實(shí)到位，施工工藝水平較低，使得大型隧道襯砌拱頂墻體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫和剝落等多種多樣的問題，這對道路結(jié)構(gòu)的整體安全性產(chǎn)生了負(fù)面影響，也直接干擾了國家高速公路交通運(yùn)營的基本效益，降低了建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際的承載能力，縮短了使用壽命，使大型拱頂隧道襯砌的使用長度縮短。

1 隧道拱部脫空形成原因

1)隧道開挖階段，還需重視干擾性的因素，比如施工輪廓不夠合理，缺乏一定的平順度，尤其是Ⅱ、Ⅲ級(jí)的圍巖，在進(jìn)行初支施工時(shí)，還需考慮特殊需求，其無需安裝另外鋼架。平整噴射式混凝土的過程中，應(yīng)該考慮實(shí)際的情況，了解相關(guān)的干擾性因素，根據(jù)實(shí)際的需求，若是需要鋪設(shè)防水板，在富余量不合理的時(shí)候，必須采取適宜的手段。如果涉及到混凝土澆筑，則無法保證拱部超鑿嚴(yán)重區(qū)域的填充效果，進(jìn)而出現(xiàn)脫空的情況。

2)重視拱壁混凝土使用性能的穩(wěn)步提高具有現(xiàn)實(shí)意義，這是相當(dāng)關(guān)鍵的工作內(nèi)容，首先，需要在二進(jìn)一襯拱璧混凝土拱部落實(shí)好澆筑和沖頂?shù)墓ぷ?，因?yàn)槎M(jìn)一襯拱部混凝土的壓力流動(dòng)性相對較差，所以極易導(dǎo)致建筑拱部二襯混凝土未能全面地充滿建筑拱部，從而產(chǎn)生了明顯的脫空情況，這種情況愈演愈烈時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致混凝土的厚度明顯缺乏[1]。其次，在多層拱部平板混凝土振搗流動(dòng)性不夠理想的情況下，多層平板混凝土振搗流動(dòng)效果受到明顯的限制，平板混凝土則易產(chǎn)生不密實(shí)流動(dòng)的問題。

3)在二襯混凝土澆筑沖頂?shù)碾A段，輸送泵一旦出現(xiàn)老化的問題，將會(huì)出現(xiàn)壓力不到位的情況，或者是受到人工操作行為的影響，極易影響到混凝土填充效果，若是輸送泵拆除較早，則會(huì)引起嚴(yán)重的拱部脫空問題。

2 襯砌脫空的危害

根據(jù)目前普遍應(yīng)用的新奧法工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)加以討論，復(fù)合式圍墻襯砌往往是應(yīng)用襯砌初支和后期圍巖的手段，使得共同效力發(fā)揮出作用，從而引發(fā)了應(yīng)力變形問題，最根本的原因則是通過初期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的壓力所導(dǎo)致[2]。目前，國內(nèi)因?yàn)楦咚俟饭こ趟淼澜ㄔO(shè)工程的實(shí)際情況不盡如人意，二次支護(hù)也僅能起到暫時(shí)的支護(hù)效果，一旦二次支護(hù)的質(zhì)量收斂，但是難以保證隧道正常通行時(shí)，就需要二次襯砌修補(bǔ)，也就是在實(shí)際隧道施工階段積極地遵循相對合理的支護(hù)原則。

3 應(yīng)對措施

1)將施工技術(shù)逐步的優(yōu)化，確保光面爆破效果符合預(yù)期，同時(shí)也能進(jìn)一步提高噴射式混凝土平整性。合理使用水壓式爆破技術(shù)，可以優(yōu)化光面爆破的成果，通過科學(xué)引入濕噴式機(jī)械手，讓現(xiàn)場管理趨向科學(xué)化和合理化，保證混凝土的均勻性[3]。

2)對于現(xiàn)場運(yùn)用到的所有材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芸兀瑢⑴潘浜媳戎鸩絻?yōu)化和完善，借助于科學(xué)的手段，確保后期混凝土流動(dòng)性得到有效的強(qiáng)化，合理控制后期膨脹收縮的狀態(tài)。

3)現(xiàn)場應(yīng)該將混凝土輸送泵的維護(hù)工作落實(shí)到位，同時(shí)還應(yīng)該重視保養(yǎng)細(xì)節(jié)、運(yùn)用可靠的手段、采取適宜的方式，讓設(shè)備運(yùn)行性能符合預(yù)期。二襯式混凝土封頂?shù)倪^程中，還應(yīng)該安排相應(yīng)的工作人員參與其中，保證做到現(xiàn)場有序監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)該及時(shí)整改，確保拱部式混凝土開挖施工質(zhì)量擁有理想的支撐條件。

4)應(yīng)該依照項(xiàng)目的基本情況，選擇適宜的方案和手段，促使著隧道工程質(zhì)量擁有理想的支撐條件。在拱頂帶模壓漿階段，需要關(guān)注注漿環(huán)節(jié)和注漿結(jié)束后的情況，需要將注漿機(jī)軟管及時(shí)卸下，將灌漿管孔合理地封堵，促使著相應(yīng)工序的順利推進(jìn)，也能在一定程度上保障項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

4 拱頂帶模壓漿

4.1 拱頂帶模壓漿工藝原理

臺(tái)車上預(yù)埋徑向注漿管，保證二次襯砌混凝土施工完成后兩個(gè)小時(shí)及時(shí)落實(shí)好注漿工作。注漿運(yùn)用到的專用設(shè)備是制漿注漿一體機(jī)，通過科學(xué)化的措施，促使后續(xù)施工具備可靠條件。在具體注漿的過程中，需要分析好相關(guān)材料，明確其具體的特征，如高流動(dòng)性和微膨脹性等，除了能夠展示出空洞充填的效果外，還可將二次混凝土的缺陷加以修復(fù)，保證襯砌混凝土的基本質(zhì)量明顯提高。

4.2 拱頂帶模壓漿工藝特點(diǎn)

二次襯砌模板頂部預(yù)留出注漿管以及排氣孔，方便在進(jìn)行注漿的時(shí)候能夠讓壓漿的過程更加順暢，規(guī)避一些復(fù)雜的干擾因素。SM-RPC注漿管和制漿注漿一體機(jī)具有明顯的優(yōu)勢，設(shè)備相對簡易，操作極為方便。帶模注漿能夠及時(shí)在混凝土初凝階段注漿，實(shí)際的壓力明顯高于脫模后的壓力，強(qiáng)化了襯砌混凝土以及漿液間的整體性，確保多種缺陷的合理解決。帶模注漿的過程中，因?yàn)槭艿搅伺_(tái)車模板的保護(hù)和支撐作用，二襯混凝土不會(huì)受到干擾，因而不會(huì)被破壞，一般混凝土澆筑壓力大于6 MPa時(shí)，注漿漿液的壓力便會(huì)在1.0 MPa以下。

4.3 拱頂帶模壓漿技術(shù)參數(shù)

1)二次澆筑基層注漿的適用范圍應(yīng)該加以明確，還需判斷二次澆筑襯砌背后及拱頂防水板的脫空接縫情況，避免二次澆筑襯砌背后拱頂基層發(fā)生脫落問題。

2)從一個(gè)采用有限元長度定位的法蘭中還應(yīng)試穿一個(gè)RPC型的注漿器或管，標(biāo)記和長度計(jì)算時(shí)應(yīng)測量其所需要穿入的整個(gè)注漿器和管固定長度，切除注漿器以及管的多余長度，注漿端口開口區(qū)域應(yīng)該適當(dāng)?shù)厍懈钍中切我缌鞑郏疃纫残柽M(jìn)行科學(xué)地設(shè)置，寬度也應(yīng)該控制到位，分別為5、3 mm,溢流槽兩端面向上方并緊貼一個(gè)圓形防水板，以便同時(shí)安裝一個(gè)有限元定位注漿器管固定的法蘭。注漿變送管和通用注塑制漿器的聯(lián)系變送器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖1。

圖1 注漿管及注漿連接器

3)拱頂注漿應(yīng)于二襯鋼筋混凝土的澆筑工作完成2～3 h后再施工。

4.4 材料選取

在實(shí)際選擇材料的時(shí)候，應(yīng)該重視相關(guān)材料的特性，需要結(jié)合項(xiàng)目的基本情況加以分析，以便制定出可靠的施工方案，運(yùn)用合理的施工工藝，讓隧道項(xiàng)目的質(zhì)量具有可靠保障。注意砂漿型塑料的材質(zhì)選擇主要考慮應(yīng)該根據(jù)建筑襯砌材料脫水中空材料堵漏防水的性能要求、加固的強(qiáng)度要求和其能夠作為一種永久性的材料支護(hù)主體結(jié)構(gòu)等各個(gè)方面，同時(shí)也需要考慮能夠同時(shí)滿足安全無毒、沒有環(huán)境污染的特殊施工環(huán)境使用條件，綜合分析考慮后再?zèng)Q定進(jìn)行材料選擇[4]。目前常見的襯墊注漿脫空材料基本上都已經(jīng)可以將其劃分成作為基型水泥類的基類、水泥型玻璃橡膠漿液材料類、高分子基型材料橡膠漿液等種類。

4.5 拱頂帶模壓漿工藝

1)拱上應(yīng)該適當(dāng)?shù)匕惭b好RPC型的注漿排水管，同時(shí)還需適當(dāng)?shù)卦O(shè)置好防水板。二次外墻襯砌安裝模板對平臺(tái)主體安裝調(diào)試合理之后，從一次襯墻定位的法蘭中放入試穿出的RPC每層注漿板或管，標(biāo)記和計(jì)算測量能試穿出的每層防水板襯砌長度，確定能在RPC每層注漿板和管(每層排氣板)的安裝時(shí)間和對長度和質(zhì)量檢查二次襯墻鋪砌的基層厚度要求是否完全符合建筑設(shè)計(jì)工藝要求，長度以能在RPC每層注漿板和管+2 cm左右寬度為宜。

2)澆筑鋼筋混凝土的時(shí)候，需著重判斷預(yù)埋管的基本情況。封頂式混凝土澆筑的時(shí)候，專職人員需要積極地考慮注漿孔是否存在著明顯的漏水情況，方便確定好拱頂式混凝土厚度，確定好注漿管內(nèi)部的出料入口位置。各個(gè)出漿孔漏水之后，則可認(rèn)為二襯封頂?shù)幕炷镣旯?，拱頂?shù)幕炷烈惨汛驖M，必要時(shí)還可對混凝土的觀察嘴進(jìn)行徹底清理，避免混凝土堵塞。

3)壓力灌注材料漿液的加工制備和使用帶寬規(guī)模壓力灌漿。拱頂側(cè)模注入灌漿機(jī)的工作程序原則上依照頂部靠近一板二板三襯的側(cè)模注漿填料孔向二板襯砌端面?zhèn)饶Ｗ⑷牍酀{處的孔的方向依次進(jìn)行拱頂注漿，二板三襯端模鋼筋混凝土在首次澆筑拱頂工程中注漿完成2 h后可再繼續(xù)依次進(jìn)行，注漿實(shí)際運(yùn)用多種材料均應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)的分析，還需具備專門的微電子膨脹填料注漿機(jī)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況，合理地注漿充填，膨脹率通常需要控制在1%～2%，水灰比也需確定實(shí)際的范圍，保證其處于0.18。多種漿液原料均應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)地拌制，連續(xù)拌制的時(shí)候，還需監(jiān)控實(shí)際用量，保證工作質(zhì)量。

4)仔細(xì)檢查觀察球閥壓力計(jì)及球閥排氣口孔道內(nèi)的液體出漿水流情況。當(dāng)下一個(gè)模的注漿大小孔內(nèi)部只涌入少量濃漿時(shí)，更換另一個(gè)模的注漿孔;同時(shí)當(dāng)一個(gè)注漿孔的壓力強(qiáng)度大于1.0 MPa時(shí)，直接由此方向跳轉(zhuǎn)檢測到下一個(gè)模的注漿孔大小洞;各個(gè)模的注漿大小孔安裝完成，襯砌操作臺(tái)車在兩端模的注漿最高點(diǎn)開口處也只出現(xiàn)少量濃漿時(shí)，即可暫停一次注漿。

5 結(jié)束語

隧道二襯缺陷的主要原因?yàn)樗淼劳度胧褂眉鞍踩\(yùn)行受到的影響。相關(guān)技術(shù)的合理應(yīng)用，讓工藝水平明顯地提高，設(shè)備的操作性能也有所優(yōu)化，灌漿材料符合標(biāo)準(zhǔn)，便于積極應(yīng)對多種問題，制定出科學(xué)舉措。在具體運(yùn)用相關(guān)技術(shù)的時(shí)候，還需重視一些要點(diǎn)，不可出現(xiàn)隨意利用的情況，保證相關(guān)的施工成效符合預(yù)期。

[ID:013184]