提高隧道二衬拱顶混凝土脱空注浆处理一次性合格率

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摘 要：隧道二次衬砌混凝土在浇筑过程中因施工人员责任心不强或混凝土拌合物性能不良等因素会导致混凝土在衬砌拱与围岩之前形成空隙，甚至存在混凝土内部脱空现象，如何解决这一问题，主要从水泥浆的配制和脱空深度及长度调整配合比来解决。

关键词：隧道二次衬砌混凝土 脱空 治理

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0085-02

隧道二次衬砌混凝土在浇筑过程中常常受到技术人员，施工人员责任心不强，混凝土拌合物性能不良，混凝土硬化后干缩等因素的影响，在衬砌拱顶与围岩之间形成空隙，甚至存在混凝土内部脱空现象。这种空隙及脱空会改变衬砌的受力结构，减弱其支护强度。

在这种情况下，隧道二次衬砌混凝土是否存在脱空将直接影响隧道的安全性能。若脱空存在，衬砌将无法在围岩和初支变形的第一时间起到主动限制变形的作用，只能在变形达到一定程度后被动支撑，这样会给隧道安全造成极大的隐患。目前隧道衬砌采用全断面整体钢模台车施工，衬砌拱顶易形成脱空，而针对衬砌拱顶脱空的处理，施工图纸（宝兰客专施隧参201）以及《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）均有明确要求。

2016年3月，项目部中心试验室根据隧道质量验收标准要求对项目部施工的几座隧道衬砌拱顶混凝土脱空的处理效果进行了地质雷达复测检查，共复检115处，合格59处，初验合格率仅为 51.3%。

如何提高隧道衬砌拱顶混凝土脱空一次性整改合格率，对二次衬砌有27.055 km的项目来说，可缩短后续工序施工的时间，也可节约劳动力，提高项目的经济效益。

通过从人员、机械、材料、施工方法、环境、测量等方面进行了分析，发现隧道二衬拱顶混凝土脱空注浆处理不合格的原因有：检测人员未进行地质雷达培训，操作工人未进行上岗培训，无技术人员旁站，钻孔深度不足或过深，钻孔位置未明确标识，未设置排气孔，未设置止浆阀，未进行间歇注浆或多次注浆，注浆机维修保养不及时，洞内电压不足，检测报告内未明确建议打孔位置，未根据脱空尝试及长度调整配合比，袋装水泥受潮，注浆压力不足。

但通过现场调查、统计、分析，发现未进行间歇注浆或多次注浆和未根据脱空深度及长度调整配合比是造成隧道二衬拱顶混凝土脱空注浆处理不合格频率最高的两个原因。对出现的这两个主要问题采取的措施如下。

（1）对间歇注浆或多次注浆采用如下措施进行解决，主要以现场配置的1∶1水泥浆液进行取样，用1 000 mL量筒做泌水收缩试验。从试验结果可以看出，1∶1水泥浆液泌水收缩率为（1000-720）×100/1000=28%，我们假设脱空深度

（2）根据脱空深度及长度调整配合比。根据脱空类型，设计并使用不同配合比。首先针对脱空类型在室内设计至少两种配合比。根据现场调查结果，决定设计水泥净浆配合比和水泥砂浆配合比。水泥净浆配合比，分别设计了水灰比为0.6、0.8和1.0的水泥净浆配合比，并检测了流动度（见表1）。

水泥砂浆配合比，由于注浆一般采用Φ40 mm～Φ50 mm管道，水泥砂浆必须流动性好，还要考虑硬化后的收缩情况，我们设计配合比时采取了添加减水剂和膨胀剂的措施，并采用3 mm以下细砂。减水剂掺量为胶凝材料的0.5%，膨胀剂掺量为胶凝材料的10%（注：胶凝材料包括水泥和膨胀剂）。分别采用水泥净浆流动度筒和胶砂流动度试模测定流动度，配合比见表2。

再根据地质雷达检测结果确定脱空长度。钻孔后，量测脱空深度，根据脱空长度和深度确认配合比。通过现场调查研究，根据脱空长度和深度，并结合现场实际，针对脱空的不同类型提出了相应的配合比，配合比使用情况见表3。

注浆时关注注浆压力，根据压力大小适量调整配合比。按优先的配合比去现场进行注浆施工，当注浆压力小时，要及时更换水胶比较大的配合比。通过配合比的调整，注浆效果有明显变化，特别是对于深度大于10 cm的脱空缺陷，极大地减少了循环注浆次数，复检结果达到了设计和标准要求。

解决隧道二衬拱顶脱空注浆处理一次性合格率，不仅提高了注浆工作效率，同时也解决工程施工进度的问题，为项目取得了良好的经济效益。

参考文献

[1] TB 10753-2010，高速铁路隧道工程施工质量验收标准[S].

[2] GB/T2419-2005，水泥胶砂流动度测定方法[S].