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1、隧道二襯背后空洞分析及防治措施???高速鐵路隧道病害較多,其中二襯背后空洞病害較為常見且危害大。隧道二襯背后空洞將顯著改變其結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),特別是在隧道開通后隨著列車高速通過,產(chǎn)生較大的瞬間氣壓將增大二襯結(jié)構(gòu)受拉破壞的可能性,進(jìn)而影響到高鐵營運安全。因此施工過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)工藝、工法要求,杜絕二襯背后空洞情況的發(fā)生。一、常見空洞分類???二襯背后空洞按照位置分四類。一是初支空洞;二是防水板與初支間的空洞;三是二襯混凝土與防水板間空洞;四是二襯端頭“兩帶”(環(huán)向背貼式止水帶、中埋式止水帶)與二襯混凝土之間的空洞。二、空洞原因分析(一)初支空
2、洞1.超挖后為減少噴射混凝土量,人為采用支擋、填塞雜物等方法,造成初支空洞;2.噴射混凝土施工過程中圍巖掉塊未及時清理,造成初支背后空洞;??3.巖面滲水散流,未進(jìn)行有效處理,導(dǎo)致噴射混凝土被滲蝕、沖刷后形成空洞;???4.噴射混凝土施工時未嚴(yán)格按照施工工藝要求施工,鋼架周邊存在噴射盲區(qū),噴射不到位形成空洞。(二)防水板與初支間空洞1.初支平整度較差,防水板很難與初支密貼,形成空洞;???2.防水板鋪設(shè)時松弛度不足,局部緊繃,在防水板與噴射混凝土面之間形成空洞;鋪設(shè)防水板松弛度過大,固定點數(shù)不足,在二襯混凝土澆筑時受沖擊,防水板脫落、褶皺,形
3、成空洞。(三)二襯混凝土與防水板間空洞???1.二襯混凝土澆筑時僅僅利用個別窗口,布料不均,混凝土依靠振搗流動至其他各窗口,流動距離過長,易造成粒料分布不均,混凝土不密實,澆筑完成后受自重下沉引起拱部脫空;下坡施工時,澆注段與上循環(huán)之間會形成空氣囊(拱部)而造成襯砌背后空洞;2.二襯混凝土沖頂時供應(yīng)不及時、和易性不好、振搗不到位,造成局部形成空洞,而在拱頂帶模注漿時注漿孔堵塞、注漿材料性能差、注漿工序操作不當(dāng)?shù)惹闆r下,注漿不能完全消除二襯頂部空洞;3.混凝土本身收縮、徐變較大,致使襯砌與防水板間出現(xiàn)空隙,此種原因造成的空隙一般小于2cm。(四
4、)襯砌端頭“兩帶”(環(huán)向背貼式止水帶、中埋式止水帶)與襯砌混凝土之間的空洞。1.環(huán)向背貼式止水帶與防水板粘接不牢固,混凝土澆筑時止水帶受擠壓變形形成板縫空洞;2.中埋式止水帶固定不牢,混凝土澆筑時受擠壓變形跑邊、褶皺形成板縫空洞;3.混凝土澆筑時端頭堵縫采用土工布,下板二襯混凝土澆筑時未及時清理,形成空洞。三、二襯防空洞措施??通過上述分析可知,影響二襯空洞的因素涉及施工的各個環(huán)節(jié),需從開挖、初支、防水板鋪設(shè)、砼澆筑、砼振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)加以控制。工藝控制要點如下:1.加強開挖控制,從源頭上控制混凝土超耗量,提高工效,杜絕人為原因造成空洞。黃土
5、隧道采用機(jī)械人工相結(jié)合開挖方式,盡量減少對圍巖擾動,開挖后及時封閉,防止圍巖失穩(wěn)掉塊;石質(zhì)隧道采用聚能水壓爆破、光面爆破,減少對圍巖擾動,減少超挖量。2.巖面有滲水時,在噴射混凝土前預(yù)埋排水盲管,做好集中引排措施,避免圍巖面水散流,造成噴射混凝土與圍巖粘連不牢,后期流水滲蝕、沖刷混凝土形成空洞。3.加強鋼架周邊噴射混凝土施工工藝控制,分片噴射自下而上進(jìn)行,先噴鋼架與壁面間混凝土,再噴射兩榀鋼架之間混凝土,保證鋼架周邊噴射混凝土無盲區(qū)。4.噴射混凝土施工時設(shè)置厚度控制標(biāo)識,對施工人員做好技能培訓(xùn)和交底,嚴(yán)格控制噴射混凝土表面平整度,保證防水板鋪
6、設(shè)平順。?5.防水板鋪設(shè)松緊適度。固定點間距拱部按照50cm要求布置,拱腰按照80cm要求布置。防水板搭接長度、焊縫及固定點焊接,嚴(yán)格按防水板施工作業(yè)要求施工到位。?6.二襯混凝土澆筑嚴(yán)格落實逐窗分層澆筑工藝要求,振搗到位。每層窗口間安裝一臺附著式振動器,并安設(shè)一個對應(yīng)專用電表,入模窗口、附著式振動器和集中控制柜開關(guān)統(tǒng)一編號管理,集中操作控制?;炷吝吶肽_呎駬v,每次入模時,混凝土振實振平。四層及四層以下窗口采用“插入式振搗棒與附著式振動器”相結(jié)合方式振搗,五層窗口采用帶壓入模。各預(yù)留孔洞封堵到位,拱部澆筑預(yù)留通氣孔,防止下坡施工時,澆注段與
7、上循環(huán)之間會形成空氣囊(拱部)而造成襯砌背后空洞。沖頂補方時,保證混凝土及時供應(yīng)、和易性良好,沖頂孔使用順序按照坡度方向,由下及上,充分利用附著式振動器輔助振搗密實,同時利用拱頂密貼度監(jiān)控儀,實時監(jiān)控二襯沖頂情況。現(xiàn)場填寫二襯施工可溯源管理信息表,為分析二襯混凝土施工情況提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以便總結(jié)分析采取相應(yīng)有效措施,指導(dǎo)后續(xù)二襯施工,提高二襯澆筑質(zhì)量。7.嚴(yán)格執(zhí)行帶模注漿工藝要求。二襯澆筑完成4-6個小時后開始帶模注漿。拱頂帶模注漿施工工序:安裝RPC注漿管并固定—襯砌混凝土澆筑—安裝注漿組合件——漿液拌制—注漿—拆卸注漿組件、襯砌脫?!r砌混
8、凝土表面清理—養(yǎng)護(hù);現(xiàn)場主要有四個注漿孔,原則上除4#孔外每一個注漿孔均需注漿,但在注漿過程中進(jìn)行其他孔注漿時未注漿的孔流出達(dá)到相同密度的漿體時,該孔也可封閉,不進(jìn)