拱顶回填注浆处理在壁板坡隧道中的应用

郑志滇　王定宝

拱顶回填注浆处理在壁板坡隧道中的应用

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为全面推进标准化工艺施工，提高工程质量通病综合治理能力，结合工程实例，对壁板坡隧道拱顶存在的缝隙及空洞采取拱顶回填注浆方案进行处理，通过在隧道拱顶进行回填压浆，可以填充由于混凝土浇筑不饱满或混凝土收缩形成的剩余空间，使初期支护和二次衬砌密贴而共同受力，而且可以填塞由于混凝土不密实或开裂形成的裂隙，封堵地下水的来源而起到防水作用。

回填注浆；共同受力；防水作用

自推行第三方检测工作以来，已组织完成相当数量隧道的检测工作。从检测揭示的缺陷情况分析，隧道拱顶空洞尤为突出，有部分情况为隧道拱顶注浆工序控制不规范导致。隧道拱顶空洞分为以下三大类：衬砌混凝土与防水板之间脱空（出现在隧道拱部，尤其易出现在每板衬砌的两端 ），防水板与初期支护之间脱空（主要出现在II、III级围岩段落 ），初期支护背后脱空（主要出现在IV、V级围岩设钢架支护的段落 ）。

1　注浆时间

隧道二衬拱顶回填注浆作为每循环二衬砼浇筑后的下一道工序，在本段二衬混凝土初凝后，二衬台车脱模前，利用二衬台车作为工作平台，紧跟完成二衬隧道二衬拱顶回填注浆。

2　注浆管及排气管设置

①为确保注浆效果，预贴两根注浆管，位置设于拱顶中心线两侧各50 cm 处。预贴注浆管采用φ20～φ50 mm的PVC管加工而成，为保证纵向注浆管溢浆口的浆液渗透性，采取人工打孔的方式提前作出加工处理，用φ10～14 mm钻头钻孔或圆钢烧孔。梅花型布置孔位。

②隧道反坡施工时，二衬拱顶由下坡端向上坡注浆，根据排气需要，还应在拱顶中央防水板内侧预贴排气管，位置设于拱顶中心处，排气管采用φ20～φ50 mm 的PVC 管加工而成，管身不布孔，距离上坡端（上一循环）二衬端头保持20～30 mm的距离。

③预贴注浆管和排气管（见图1、图2）长度应保证管道在该衬砌段隧道防水板拱顶中心线全长布置，在防水板敷设完成后，采用胶粘于防水板内侧，结合施工缝布置，采取焊接防水板窄条与粘贴透明胶带的方式对纵向注浆管进行固定。

图1　纵向预贴注浆管道法横断面示意图

图2　纵向预贴注浆管道法纵断面示意图

④预贴注浆管和排气管应露出该循环衬砌端头20～30 cm，注浆管外露段端头采用专用弯头实现预贴注浆管与注浆设备管道的连接。

3　注浆材料及注浆设备

①回填注浆采用单液水泥浆水灰比不宜超过0.4。注浆用水泥采用普通硅酸盐水泥42.5 水泥，高效减水剂掺量为水泥用量的1%，膨胀剂掺量为10%～15%。胶凝材料（水泥、膨胀剂和掺合料的总量）最少用量为350 kg/m2。

②各种材料的具体掺量通过配合比选定试验确定。浆液应具有良好的可灌性、黏结性、抗渗性、耐久性和化学稳定性，固结收缩小。注浆工艺简单，操作方便、安全。施工前作效果试验，具体配比通过现场工艺试验，并报监理站审批确定。

③隧道二衬拱顶回填注浆，应采用挤压式注浆机注浆，水泥浆采用与挤压式注浆机相配套的泥浆搅拌机拌制浆液。

4　注意事项

①二衬砼浇筑后和拱顶注浆前，将在二衬台车堵头模板与预贴注浆管和排气管周边间隙采用锚固剂或者速凝速凝水泥砂浆封堵，待封堵材料达到一定强度后进行回填注浆。

②回填注浆的压力直接作用在衬砌砼结构上，要严格控制压力，不能对已模注砼产生破坏，注浆过程中要时刻观察注浆压力和流量的变化，以免扰动衬砌混凝土。当排气孔出浆时，即可结束本孔注浆。注浆结束后应对注浆孔及时堵密实。

5　施工安全措施

①注浆机在使用前必须检查输送管道、接头连接状态，防止管道接头松脱伤人。确认连接牢固后，方可试机，正常后方可进行压浆。管道发生堵管处理前，必须停止注浆作业，释放压力后，方可进行处理，防止水泥砂浆喷出伤人。

②注浆机操作、运转、保养和维修必须符合有关规程要求，不得违章使用，操作人员必须通过培训考核合格后方可上岗，并定期进行安全学习。

③进入施工现场，必须戴安全帽，不得穿拖鞋、高跟鞋进行现场作业；脚手架必须经安全检查员验收合格后方能使用，高空作业必须系好安全绳，配置安全网。

④移动注浆台架时要有专人监护，检查修理机械管路时要切断风源、电源，拆除注浆管道时，应停止注浆机运转。

⑤加强注浆台架周围的照明，并且在注浆台架周围设置路障，有效保障注浆机具及高空作业安全；车辆通过注浆台架附近时必须鸣笛减速，以防发生安全事故。

6　注浆总结

壁板坡隧道全长14 756 m，为高铁第一长隧道，洞身最大埋深达到了735 m，施工难度极大、安全风险极高。工期紧、任务重，为加快施工进度，平导先进，左洞跟进、右洞紧跟，施工过程中，拱顶脱空现象较多，通过组织专项、综合检查，对出现问题段落主要采用拱顶回填注浆处理，达到了预期效果，经注浆整治段落二衬施工无渗水现象。

［1］ 赵林军，曾鹏，唐陶文. 壁板坡隧道二衬拱顶回填注浆专项施工方案 ［J］. 曲靖，2012.

［2］ 陈文超，曹伟明. 隧道二次衬砌后背回填注浆浆液堵漏技术 ［J］.城市建设理论研究 （电子版），2014（29）.

［3］ 王清将. 隧道衬砌背后注浆防水及裂缝渗水整治技术研究 ［J］.国防交通工程与技术，2012.

1曲靖经济技术开发区监察审计局云南曲靖655000；

2曲靖经济技术开发区建设投资集团有限公司云南曲靖655000

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