铁路隧道衬砌背后注浆施工工艺分析
2014-12-25孙莹玺
孙莹玺
中铁十三局集团第二工程有限公司
随着社会经济的快速发展,我国的工程建设的速度也越来越快,随着铁路隧道的开挖以及衬砌混凝土的的施工,经常会在隧道衬砌背后和围岩之间都会留下一些空隙,尤其是在拱圈的顶部所存在的空隙比较多。正是由于存在着这些空隙,因此衬砌荷载的增大、围岩松弛的增加、地表下沉的增加都增加了更大的可能性。在这种情况下,为了能够尽量的减小这些空隙,通常都会在铁路隧道衬砌背后采取衬砌背后注浆施工工艺来保证铁路隧道衬砌的稳定性。
一、铁路隧道衬砌背后注浆施工的概述
(一)铁路隧道衬砌背后注浆施工的形式
铁路隧道衬砌背后注浆施工的形式主要有两种:一种是通过管片上所预留的注浆孔进行压浆,同步注浆就是此注浆形式属于比较先进一种技术;另一种就是通过在盾壳的外表所设置的注浆孔进行同步注浆。
(二)铁路隧道衬砌背后注浆施工的作用
在铁路隧道衬砌背后采用背后注浆施工工艺具有以下几个方面的作用。1.能够加强铁路隧道衬砌结构的稳定性,提高铁路隧道衬砌结构的耐久性;2.能够及时的对空隙进行充填补充,对于天然土体的变形能够得到一定程度上的抑制,从而控制了地面发生沉降,保证了施工环境的安全;3.能够使铁路隧道的防水能力逐步增强,成为铁路隧道衬砌进行防水的第一防线,从而为铁路隧道提供稳定、均质、长期的防水作用;4.能够促使外力作用受到均匀化,使隧道的上浮量得到一定程度上的控制,保证隧道能够尽快的得到稳定。
二、铁路隧道衬砌背后注浆施工参数的选择
(一)背后注浆的速度
铁路隧道衬砌背后注浆的速度应该由单环注浆量和注浆泵其本身的性能来进行确定,但是同时要与在进行掘进的速度保持一致性。
(二)背后注浆的注浆量
通常情况下,在实际的施工过程中,背后注浆的注浆量应该是大于理论上的注浆量,而实际上的注浆量应该是与铁路隧道的掘进方式、铁路隧道的线路以及地层等因素进行充分的结合,将这几个方面的因素进行综合性的考虑之后再与适当的饱满系数进行相乘,以此来保证背后注浆充填的密实性。一般来说,饱满系统主要包括了铁路隧道的土质系数、铁路隧道采取的掘进方式所产生的超挖系数、注浆过程中注浆压力所产生的压密系数以及施工过程中所消耗的系数等等。在实际的施工过程中,最主要的还是要考虑超挖系数以及土质系数。超挖系数一般只会在曲线的施工过程中才会产生,其具体的数值可以经过计算得出,而土质系数主要是取决于底层的性质,一般情况下取值在1.1-1.5之间。以上几个饱满系数累计的总值在1.3-1.8之间。
(三)背后注浆的压力
在铁路隧道衬砌背后注浆的时候,对于背后注浆的压力选择一方面是要尽量的避免注浆压力因为过大而导致地表出现隆起或是破坏衬砌,从而影响了地下管线以及地表建筑物的正常使用和安全性;另一方面是为了能够将注浆材料对铁路隧道衬砌所出现的空隙进行充分的填充,以此来避免因为出现空隙而造成地表沉陷。通常上注浆压力应该是稍微待遇地层的水压和土压,以能够使出现的空隙进行充分的填充为主要目的,而不是采用劈裂注浆法,在施工的过程中,一般的注浆压力都会控制在0.2-0.4MPa之间,是从设备性能、地基条件、土仓压力和浆液特性上进行综合考虑的。
三、铁路隧道衬砌背后注浆施工的工艺
(一)铁路隧道衬砌背后注浆施工的工艺
在进行铁路隧道衬砌背后注浆施工的时候,首先要将渗漏的基面进行清理干净,找出渗漏点或者是裂缝后用色笔进行标识,留下记号;其次,用清洗机将灌浆孔进行冲水清洗后,要用快干堵漏剂将渗漏点或裂缝的表面进行封闭并保证具有一定的严密性,而裂缝内所含有的渗水可以通过注浆嘴进行流排出;再次,根据渗漏的部分具体情况来确定注浆量和注浆压力,一般情况下,注浆压力是0.3MPa,在进行灌注的时候会采用从结构立面从下往上进行注浆的顺序,注浆的机械会采用堵漏注浆泵。如果在注浆的过程中,相邻的孔出现纯浆液的时候,应该移动到邻孔进行注浆,当注浆达到了所规定的压力之后,应该马上将阀门进行关闭,在移动至下孔进行注浆。为了能够使裂缝完全的灌满浆液,应该在浆液快凝固前进行第二次的注浆;最后,在注浆完成24小时之后,对于渗漏的部分进行检查,看其是否会还会出现渗水的情况,如果没有渗水的情况出现,则将灌浆嘴进行拆除,将基面用快干水泥进行抹平封闭。
(二)铁路隧道衬砌背后注浆施工时应注意的问题
为了保证铁路隧道衬砌背后注浆施工能够顺利的完成,在背后注浆施工的时候应该注意以下几个方面的问题:1.在注浆之前必须进行详细清楚的浆液配比的试验,从而确定合适的浆液配比,保证其所选的浆液配比强度和耐久性等各个物理力学指标都能够符合设计施工的要求;2.对于注浆孔的密封工作要做好,保证其不会发生任何的渗漏现象;3.对于注浆设备的保养和维修工作要严格做好,从而保证注浆作业与注浆材料的供应不会间断。
总结:
综上所述,铁路隧道工程衬砌背后注浆施工工艺的对于我国铁路隧道衬砌的稳定性和渗漏水病害具有一定的作用,最关键的还是在于铁路隧道衬砌背后注浆施工过程中的质量控制,对于衬砌背后注浆施工工艺进行严格的控制,在施工的过程中严格的按照规范进行操作,才能够防患于未然,保证铁路隧道工程衬砌背后的稳定性和工程质量。
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