隧道二次衬砌的脱空原因分析及预防措施.docx

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1、隧道二次衬砌的脱空原因分析及预 防措施造成二衬脱空的因素分析1、开挖及初支对二衬脱空的影响(1)光面爆破效果差是造成隧道二衬背后脱空的首要因素。对于n、 m级围岩段，因初支一般不设钢架，喷碎很难使表面平顺，使得防水板 很难密贴初支；对于iv、v级围岩段，光爆差则有时会造成钢架架立不 平顺，造成起伏现象，使得防水板很难密贴初支。(2)光面爆破效果较好，但由于初支施工时未对局部掉块部位进行挂 网处理、喷射手技术水平较差或责任心不强等原因造成局部空洞或表面 不平顺。2、防水板施工对二衬脱空的影响(1 )防水板铺设松弛度不足，局部紧绷，在防水板与喷碎面之间形成 空腔。(2 )防水板铺设松弛度过大，形成

2、褶皱，造成二衬背后脱空。(3)防水板与初支之间会产生一定的自由度，浇筑碎时易造成防水板 局部紧绷而背后脱空。(4)防水板固定点数量不足,已浇筑过程中易因磅摩擦力而下坍，引 起拱部防水板紧绷而脱空。3、模板施工对二衬脱空的影响(1)模板台车底部支撑不牢靠，如果台车在已强度不足以承受自重前 发生下沉、变形则可能导致二衬背后脱空。(2)挡头板封堵不严实，漏浆，造成二衬背后脱空或不密实。此情况 多出现于拱顶处。4、混凝土浇筑对二衬脱空的影响(1 )混凝土浇筑时仅利用个别窗口，混凝土流动距离过长，距灌注窗 口远处易因混凝土供应数量不足、压力不足而造成脱空。(2)混凝土浇筑过程中未振捣密实，浇筑完成后混凝

3、土受自重下沉， 造成拱部脱空。(3)混凝土浇筑至拱部时，难以精确掌握混凝土量，拱部混凝土灌注 量不足而致使拱部局部形成脱空。(4)拱顶混凝土采用一次泵满的方式施工，捣固后混凝土下沉致使拱 顶形成空腔。(5)下坡施工时，浇注段与上循环之间会形成空气囊(拱部)而造成 衬砌背后空洞。(6)混凝土扩散度不足，封顶时局部泵送不到位，造成二衬脱空。5、养护对二衬脱空的影响混凝土自身收缩、徐变由于混凝土本身的特性，其在浇注后要发生收缩 和徐变，致使衬砌与围岩或防水板间出现空隙，此种原因造成的空隙一 般小于2cmo二衬防脱空施工工艺通过上述分析可知，影响二衬脱空的因素涉及施工的各个环节，需从开 挖、初支、防水

4、板铺设、模板、碎浇筑、碎振捣、养护等环节加以控制。 工艺控制要点如下：1 .过程控制(1)采用爆破施工时，现场严格按照钻爆设计并根据实际围岩情况， 做好钻爆方案及现场工艺优化，保证开挖断面施工质量符合设计和验标 要求。(2)初支施工时设置厚度控制标识，施工人员做好技能培训和交底,严格控制喷射混凝土厚度和表面平整度，保证初支施工质量符合设计和 验标要求。(3)防水板铺设松紧适度，固定点间距严格按设计要求布置，搭接长度、焊缝及固定点焊接，严格按防水板施工作业要求施工到位。(4膜板台车按衬砌施工作业要求施作模板加固支撑体系严格检查， 并采取防止上浮措施，各预留孔洞封堵到位，拱部浇筑预留通气孔。(5

5、)混凝土浇筑严格按照衬砌施工作业要求施作，严控施工浇筑顺序、 捣固等工序的施工质量。(6)拆模时间不宜过早，在初期支护变形稳定后施作的二次衬砌已强 度应达到8MPa以上初期支护变形稳定前施作的二次衬砌碎强度应达 到设计强度的100%，在模板台车端面上贴反光轮廓标，警示运输车辆, 避免撞击造成台车移位。2 .注浆防脱空注浆防脱空采用纵向预留管道法，在衬砌防水板施工时，在衬砌拱顶中央位置，安装注浆管与排气管。管体采用cp30PVC ,长度等于衬砌长度加200mm外露 注浆管布设溢浆孔 孔径cp6 8mm，间距15 20cm , 呈梅花型布置，外露段与注浆机连接，排气管不布孔，按照排气要求安 设于注

6、浆管侧面。施工可参照下图：注浆管与排气管同防水板采用强力胶带粘贴牢固，按照0.5m 一个节点 固定，安装时应避免管体将防水板捅破。本循环衬砌施工完成后，下循环衬砌施工前，并在孔口封堵材料达到一 定强度后，进行衬砌拱顶注浆，注浆压力控制在0.2 M pa以内，注浆材 料采用M20水泥砂浆或水泥浆，机械拌制，施工时严格按配比称量拌 制，稠度控制在14 18s之间。注浆时，设备注浆管与衬砌注浆管固 定牢靠，注浆压力达到0.2Mpa或排气管出浆时即可终止注浆。注浆结 束后，应及时将注浆孔封堵密实。3 .检测、总结、改进 在衬砌施工200m后即安排雷达检测，及早发现问题，以便采取措施, 改进施工工艺、总结提高，减少后续施工衬砌脱空现象的发生，促进衬 砌质量的提高。