為提高鐵路隧道襯砌質量,防止(zhǐ)運營過(guò)程(chéng)中出現隧道拱頂混凝土掉塊現象,采用隧道拱頂帶模注漿施工技術,即通過對(duì)襯砌台車進行(háng)改造,在襯(chèn)砌台車模板中心線位置(zhì)沿台車縱向方向設(shè)置(zhì)一定數量的注漿(jiāng)孔,並安裝注漿用固定法蘭,預埋(mái)活性粉末混凝土(RPC)注漿管。混凝土澆築結束後及時從預埋注漿管處進行注漿,該施工技術不僅(jǐn)簡化了傳統注漿工藝,而且顯著提高了注漿的質量(liàng)。

1、帶模注漿工藝原理及特點
1.1 RPC注漿(jiāng)管工藝原理及特點
注漿管采用RPC管,與襯砌混凝土粘結性能好;在灌注混凝土和注漿時(shí),該管的作用主要有4個:
(1)預判(pàn)拱頂襯砌厚度。
(2)作為混凝土(tǔ)是否灌注飽(bǎo)滿的標誌。當所有的管口流出混凝土(tǔ)漿液時,判(pàn)定拱頂混凝土已灌注飽滿。
(3)可以作為排氣孔、觀察孔。
(4)在(zài)混凝土(tǔ)灌注完成後可及時帶模注漿。
1.2 隧(suì)道拱頂帶(dài)模注漿工(gōng)藝原理(lǐ)及特點
在襯砌台車拱頂(dǐng)設置注漿孔、排氣孔及觀察口,並在襯砌台車上安裝注漿管、排氣管等。安裝注漿管並固定,在開口處安裝法蘭,在(zài)法蘭內安裝注漿管並固定。在襯砌混凝土澆築時,該注漿管的作用(yòng)就是觀察口。帶模注漿是在襯砌混凝土澆築結束後及時注漿(jiāng),由於有台車保(bǎo)護可采用較高的(de)壓力(高達1.0MPa)進行注漿,注漿材料與襯砌(qì)混凝土結合成整(zhěng)體,提高襯砌結(jié)構的整體性,在短時間修複各種混(hún)凝土空洞及缺陷。一般情況,注(zhù)漿在混凝土澆築完即可開(kāi)始,注漿施工時間2h左(zuǒ)右(yòu),不占用隧道任何(hé)作業工序時間。注(zhù)漿管采用RPC注漿管(guǎn),RPC管為高性能水泥基材料,與混凝土粘(zhān)接性能良好,且(qiě)本身強度高,易於(yú)切割,便於(yú)襯砌台車脫模。注漿料采用各項指標達(dá)到或優於襯砌混凝土性能的充填(tián)砂(shā)漿,同(tóng)時具(jù)有(yǒu)良好的流動性和可(kě)泵(bèng)送性(xìng),微膨脹,可施工(gōng)時間長,不泌水(shuǐ)不收縮,凝結(jié)後強度高。注(zhù)漿采(cǎi)用專用的(de)製漿注漿一體機,機器泵(bèng)內高壓力可達4MPa,且設備走行及操作(zuò)方便,作業強度小效率高。
2、襯砌拱頂帶(dài)模注漿施工要點
2.1 作業準備(bèi)及技術要求(qiú)
2.1.1 作業準備
(1)製定施工安全保證措施,提交應急預案。
(2)對施工人員進(jìn)行技術交底與施工(gōng)安全交(jiāo)底,對參加施工人(rén)員上崗技術前培訓,考試合格後持(chí)證上(shàng)崗。
(3)做好現場勞動力組(zǔ)織,準備好各(gè)種(zhǒng)施工機械,並保證施工(gōng)設備機具的良好使用性,性能滿足施工要求。
(4)各項施工材(cái)料準備齊(qí)全,並按規定進(jìn)行檢驗合格後方可投入現場使用。

2.1.2 技術要求(qiú)

(1)拱頂帶模注漿采用拱頂預埋RPC管進行注漿。
(2)製(zhì)漿及注漿設備選用拱頂帶模注漿(jiāng)一體機。
(3)注漿(jiāng)材料(liào)采用專用微膨脹結合砂漿料,水料配(pèi)合比初步選(xuǎn)定為0.18,施工中根據工藝試驗總(zǒng)結參數具體確定。
(4)拱頂帶模注漿時間為襯砌砼澆築完成後2小時內,砼初(chū)凝之前進行。
2.2 施工程序及工(gōng)藝流程
拱頂(dǐng)帶模注(zhù)漿施工步驟如(rú)下:
(1)安裝PRC注漿管並頂(dǐng)緊防水板。根據襯砌幾何要求使改造後的模板就位後,將準備好的PRC 注漿管(兼做排(pái)氣孔、觀察孔)通過改造後的預留孔處進行(háng)“試穿”量測劃線,確定檢測(cè)襯砌(qì)厚度是否滿足設計要求,具體標準以PRC注漿管頂住防水板(bǎn)長度+2cm為準。
(2)記錄PRC注漿管埋入深度。安裝注漿管定位法蘭,固定法蘭與定位法蘭之間放置密封膠圈,擰緊(jǐn)避免漏漿,將PRC管(guǎn)穿入頂緊防(fáng)水板,RPC管下(xià)料長(zhǎng)度以頂住防水板外漏+2cm。
(3)注漿液製備及帶模注漿。拱頂注漿原則上按照從低端向高端開始注漿。襯砌混凝土澆築(zhù)完成後及時進行注漿,注漿材料采用微膨脹水泥漿(jiāng),水灰比6∶10;注漿采用拱頂帶模注漿一體機進行操作。漿液要求連續拌製,拌製過程中嚴格(gé)監控材料(liào)用量,確(què)保漿液質量。
(4)觀察(chá)壓力表(biǎo)和(hé)排(pái)氣管出漿。注漿結束標注以排氣孔和端頭模板流出濃漿即(jí)結束注漿。若台(tái)車模板處出漿壓力達到1.0MPa,仍未出漿,應(yīng)更換注漿孔(kǒng)注漿,直至中間排氣孔和端模排氣孔流出濃漿(jiāng)3-5s時停止注漿。
(5)注漿結束,關閉球閥,卸下注(zhù)漿軟管。漿液初(chū)凝後卸掉定(dìng)位法蘭。
3、施工質量控製措施
通過對隧道二次襯砌拱頂空洞質量病害(hài)原因(yīn)分析發現,有些現場技術管理人(rén)員對隧道襯砌(qì)實(shí)際需要的混(hún)凝土數量不清,造成混凝土供應量不夠,實際襯砌在未澆築滿(mǎn)的情況下停止,混(hún)凝土施工配合比中水灰比(bǐ)偏大(dà),混合料坍落度大,混(hún)凝土振搗不密實,混凝土自重下沉,混凝土收縮徐變等,均可能產生空(kōng)隙形成空洞。根據隧(suì)道拱頂空洞形成原因,首先要加強隧道襯砌(qì)封拱頂工藝水平,確(què)保滿足襯砌混凝土設計厚度。其次采取帶(dài)模注漿新技術,按照要求提前做好注(zhù)漿準備(bèi)工(gōng)作,嚴格控製好注漿壓力、注漿流量,滿(mǎn)足注漿(jiāng)結束標準及結束注漿要求。再次,做好隧道施工管理的標準化、規(guī)範化,保證全工序(xù)工藝(yì)達標,從而從施工(gōng)工序工(gōng)藝源頭上預防隧道拱部襯砌厚度不(bú)夠、拱頂出現空洞等質量病(bìng)害。
隧道襯砌拱頂帶模注漿工藝能在施工中有效的提高注漿的質量,使襯砌整體(tǐ)結構性更好(hǎo),該工藝(yì)使用高性能的微(wēi)膨脹充填砂漿(jiāng),一次性的解決襯砌(qì)施工缺(quē)陷,具有顯著的綜合經濟效益,能(néng)夠大(dà)量節省後期(qī)成本,其操作簡單(dān)、不占用正常襯砌時間、加快工程進度、綜合施工成(chéng)本較低,並(bìng)在施(shī)工中能讓工人更容易掌握該施工方法。