高速公路隧道带模压浆施工技术要点分析

2022-05-25王小兵

四川建材 2022年5期

王小兵

(甘肃万泰建设工程有限公司，甘肃兰州 730000)

0 前言

高速隧道道路结构的稳定性和安全性与后续的运营质量密切相关，因此，应该积极地重视一些细节性的问题。因为隧道工程的防护措施未能落实到位，施工工艺水平较低，使得大型隧道衬砌拱顶墙体混凝土结构出现了裂缝和剥落等多种多样的问题，这对道路结构的整体安全性产生了负面影响，也直接干扰了国家高速公路交通运营的基本效益，降低了建筑结构实际的承载能力，缩短了使用寿命，使大型拱顶隧道衬砌的使用长度缩短。

1 隧道拱部脱空形成原因

1)隧道开挖阶段，还需重视干扰性的因素，比如施工轮廓不够合理，缺乏一定的平顺度，尤其是Ⅱ、Ⅲ级的围岩，在进行初支施工时，还需考虑特殊需求，其无需安装另外钢架。平整喷射式混凝土的过程中，应该考虑实际的情况，了解相关的干扰性因素，根据实际的需求，若是需要铺设防水板，在富余量不合理的时候，必须采取适宜的手段。如果涉及到混凝土浇筑，则无法保证拱部超凿严重区域的填充效果，进而出现脱空的情况。

2)重视拱壁混凝土使用性能的稳步提高具有现实意义，这是相当关键的工作内容，首先，需要在二进一衬拱璧混凝土拱部落实好浇筑和冲顶的工作，因为二进一衬拱部混凝土的压力流动性相对较差，所以极易导致建筑拱部二衬混凝土未能全面地充满建筑拱部，从而产生了明显的脱空情况，这种情况愈演愈烈时，将会导致混凝土的厚度明显缺乏[1]。其次，在多层拱部平板混凝土振捣流动性不够理想的情况下，多层平板混凝土振捣流动效果受到明显的限制，平板混凝土则易产生不密实流动的问题。

3)在二衬混凝土浇筑冲顶的阶段，输送泵一旦出现老化的问题，将会出现压力不到位的情况，或者是受到人工操作行为的影响，极易影响到混凝土填充效果，若是输送泵拆除较早，则会引起严重的拱部脱空问题。

2 衬砌脱空的危害

根据目前普遍应用的新奥法工程结构设计学加以讨论，复合式围墙衬砌往往是应用衬砌初支和后期围岩的手段，使得共同效力发挥出作用，从而引发了应力变形问题，最根本的原因则是通过初期衬砌支护结构承受的压力所导致[2]。目前，国内因为高速公路工程隧道建设工程的实际情况不尽如人意，二次支护也仅能起到暂时的支护效果，一旦二次支护的质量收敛，但是难以保证隧道正常通行时，就需要二次衬砌修补，也就是在实际隧道施工阶段积极地遵循相对合理的支护原则。

3 应对措施

1)将施工技术逐步的优化，确保光面爆破效果符合预期，同时也能进一步提高喷射式混凝土平整性。合理使用水压式爆破技术，可以优化光面爆破的成果，通过科学引入湿喷式机械手，让现场管理趋向科学化和合理化，保证混凝土的均匀性[3]。

2)对于现场运用到的所有材料进行适当的管控，将排水配合比逐步优化和完善，借助于科学的手段，确保后期混凝土流动性得到有效的强化，合理控制后期膨胀收缩的状态。

3)现场应该将混凝土输送泵的维护工作落实到位，同时还应该重视保养细节、运用可靠的手段、采取适宜的方式，让设备运行性能符合预期。二衬式混凝土封顶的过程中，还应该安排相应的工作人员参与其中，保证做到现场有序监控，一旦发现问题，应该及时整改，确保拱部式混凝土开挖施工质量拥有理想的支撑条件。

4)应该依照项目的基本情况，选择适宜的方案和手段，促使着隧道工程质量拥有理想的支撑条件。在拱顶带模压浆阶段，需要关注注浆环节和注浆结束后的情况，需要将注浆机软管及时卸下，将灌浆管孔合理地封堵，促使着相应工序的顺利推进，也能在一定程度上保障项目的整体质量。

4 拱顶带模压浆

4.1 拱顶带模压浆工艺原理

台车上预埋径向注浆管，保证二次衬砌混凝土施工完成后两个小时及时落实好注浆工作。注浆运用到的专用设备是制浆注浆一体机，通过科学化的措施，促使后续施工具备可靠条件。在具体注浆的过程中，需要分析好相关材料，明确其具体的特征，如高流动性和微膨胀性等，除了能够展示出空洞充填的效果外，还可将二次混凝土的缺陷加以修复，保证衬砌混凝土的基本质量明显提高。

4.2 拱顶带模压浆工艺特点

二次衬砌模板顶部预留出注浆管以及排气孔，方便在进行注浆的时候能够让压浆的过程更加顺畅，规避一些复杂的干扰因素。SM-RPC注浆管和制浆注浆一体机具有明显的优势，设备相对简易，操作极为方便。带模注浆能够及时在混凝土初凝阶段注浆，实际的压力明显高于脱模后的压力，强化了衬砌混凝土以及浆液间的整体性，确保多种缺陷的合理解决。带模注浆的过程中，因为受到了台车模板的保护和支撑作用，二衬混凝土不会受到干扰，因而不会被破坏，一般混凝土浇筑压力大于6 MPa时，注浆浆液的压力便会在1.0 MPa以下。

4.3 拱顶带模压浆技术参数

1)二次浇筑基层注浆的适用范围应该加以明确，还需判断二次浇筑衬砌背后及拱顶防水板的脱空接缝情况，避免二次浇筑衬砌背后拱顶基层发生脱落问题。

2)从一个采用有限元长度定位的法兰中还应试穿一个RPC型的注浆器或管，标记和长度计算时应测量其所需要穿入的整个注浆器和管固定长度，切除注浆器以及管的多余长度，注浆端口开口区域应该适当地切割十字星形溢流槽，深度也需进行科学地设置，宽度也应该控制到位，分别为5、3 mm,溢流槽两端面向上方并紧贴一个圆形防水板，以便同时安装一个有限元定位注浆器管固定的法兰。注浆变送管和通用注塑制浆器的联系变送器的总体结构设计见图1。

图1 注浆管及注浆连接器

3)拱顶注浆应于二衬钢筋混凝土的浇筑工作完成2～3 h后再施工。

4.4 材料选取

在实际选择材料的时候，应该重视相关材料的特性，需要结合项目的基本情况加以分析，以便制定出可靠的施工方案，运用合理的施工工艺，让隧道项目的质量具有可靠保障。注意砂浆型塑料的材质选择主要考虑应该根据建筑衬砌材料脱水中空材料堵漏防水的性能要求、加固的强度要求和其能够作为一种永久性的材料支护主体结构等各个方面，同时也需要考虑能够同时满足安全无毒、没有环境污染的特殊施工环境使用条件，综合分析考虑后再决定进行材料选择[4]。目前常见的衬垫注浆脱空材料基本上都已经可以将其划分成作为基型水泥类的基类、水泥型玻璃橡胶浆液材料类、高分子基型材料橡胶浆液等种类。

4.5 拱顶带模压浆工艺

1)拱上应该适当地安装好RPC型的注浆排水管，同时还需适当地设置好防水板。二次外墙衬砌安装模板对平台主体安装调试合理之后，从一次衬墙定位的法兰中放入试穿出的RPC每层注浆板或管，标记和计算测量能试穿出的每层防水板衬砌长度，确定能在RPC每层注浆板和管(每层排气板)的安装时间和对长度和质量检查二次衬墙铺砌的基层厚度要求是否完全符合建筑设计工艺要求，长度以能在RPC每层注浆板和管+2 cm左右宽度为宜。

2)浇筑钢筋混凝土的时候，需着重判断预埋管的基本情况。封顶式混凝土浇筑的时候，专职人员需要积极地考虑注浆孔是否存在着明显的漏水情况，方便确定好拱顶式混凝土厚度，确定好注浆管内部的出料入口位置。各个出浆孔漏水之后，则可认为二衬封顶的混凝土完工，拱顶的混凝土也已打满，必要时还可对混凝土的观察嘴进行彻底清理，避免混凝土堵塞。

3)压力灌注材料浆液的加工制备和使用带宽规模压力灌浆。拱顶侧模注入灌浆机的工作程序原则上依照顶部靠近一板二板三衬的侧模注浆填料孔向二板衬砌端面侧模注入灌浆处的孔的方向依次进行拱顶注浆，二板三衬端模钢筋混凝土在首次浇筑拱顶工程中注浆完成2 h后可再继续依次进行，注浆实际运用多种材料均应该进行科学的分析，还需具备专门的微电子膨胀填料注浆机，同时根据实际情况，合理地注浆充填，膨胀率通常需要控制在1%～2%，水灰比也需确定实际的范围，保证其处于0.18。多种浆液原料均应该进行科学地拌制，连续拌制的时候，还需监控实际用量，保证工作质量。

4)仔细检查观察球阀压力计及球阀排气口孔道内的液体出浆水流情况。当下一个模的注浆大小孔内部只涌入少量浓浆时，更换另一个模的注浆孔;同时当一个注浆孔的压力强度大于1.0 MPa时，直接由此方向跳转检测到下一个模的注浆孔大小洞;各个模的注浆大小孔安装完成，衬砌操作台车在两端模的注浆最高点开口处也只出现少量浓浆时，即可暂停一次注浆。