為提高鐵路隧道襯砌質量,防止運營過程中出現隧道拱頂混凝(níng)土掉塊現象,采用(yòng)隧道(dào)拱頂帶模注漿施工(gōng)技術,即通過對襯砌台車進(jìn)行改造,在襯(chèn)砌台車模板中心線位置沿台車縱向方向設置一定數量的注漿孔,並安裝注漿用固定法(fǎ)蘭,預埋活性粉末混凝土(RPC)注漿管。混凝土澆築結束後及時從預(yù)埋注漿管處進行注漿,該施工(gōng)技術不僅簡(jiǎn)化了傳統注漿(jiāng)工藝,而且顯著提高(gāo)了注(zhù)漿的質量。

1、帶模注漿工藝(yì)原理及特點
1.1 RPC注漿管工藝原理(lǐ)及特點
注漿管采用RPC管,與襯砌混凝土粘結性能(néng)好;在灌注混凝土和(hé)注漿時,該管的作用主要有4個:
(1)預判拱頂襯砌厚度。
(2)作為混凝土是否灌注飽滿的標誌。當所有的管口流出混凝土漿液時,判定拱頂混凝土已灌注飽滿。
(3)可以(yǐ)作為排氣孔、觀察孔。
(4)在混凝土灌注完成後可及時帶模注漿。
1.2 隧道拱頂帶模注漿工藝原理及特點
在襯砌台(tái)車拱頂設置注漿孔、排(pái)氣孔及觀察口,並(bìng)在(zài)襯砌台(tái)車上安(ān)裝注漿管、排氣管等。安裝注漿管並固定,在(zài)開口處(chù)安裝法蘭(lán),在法蘭(lán)內安裝注漿管並(bìng)固定。在襯(chèn)砌混(hún)凝土澆築時,該注漿管的作用就是觀察口。帶(dài)模注漿是在襯砌混凝土澆築結束後(hòu)及(jí)時注漿,由於有台車保護可采用較高的(de)壓力(高達1.0MPa)進行注漿,注漿材(cái)料與襯砌混凝土結合成整體,提高襯砌結(jié)構的整(zhěng)體性,在短時間(jiān)修複(fù)各種混凝土空洞及缺陷。一(yī)般(bān)情況,注漿(jiāng)在混(hún)凝土澆築完即可開始,注漿施工時間2h左右,不占用隧道任(rèn)何作(zuò)業工序時間。注漿管采用RPC注漿管,RPC管為高(gāo)性能水泥基材料,與混凝土粘接性能良好(hǎo),且(qiě)本身強度高,易於切割,便於襯砌台車脫模(mó)。注漿料采用(yòng)各項指(zhǐ)標達(dá)到或優於襯砌混凝土性能(néng)的充填砂漿,同時具有良好的流動性和可泵送性,微膨脹,可施工時間(jiān)長,不泌水不收縮,凝結後強度高。注(zhù)漿采用專用的製漿注漿一體機,機器泵內(nèi)高壓力可達4MPa,且設備(bèi)走行及操(cāo)作方(fāng)便,作業強度小效率高。
2、襯砌拱頂帶模注漿施工要點
2.1 作業準備及技術要求
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)對施工人員進行技術交底與(yǔ)施工安全交底,對參加施工人員上崗技術前培訓,考試合格後持證上崗。
(3)做好現場勞動力組織,準備好各種(zhǒng)施工機械,並保證施工設備(bèi)機具的良好使用性,性(xìng)能滿足施工要求。
(4)各項施工材料準備(bèi)齊全,並按規定進行檢驗合格後方可投入現場使用。

2.1.2 技(jì)術要求

(1)拱(gǒng)頂(dǐng)帶模注(zhù)漿采(cǎi)用拱(gǒng)頂預埋RPC管進行(háng)注漿(jiāng)。
(2)製漿及注漿設備選用拱頂帶模注漿一體機。
(3)注漿材料采用專用微膨脹(zhàng)結合砂漿料,水料配合比初步選定為0.18,施工中根據(jù)工藝試驗總結參(cān)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,砼初凝之(zhī)前進行。
2.2 施工程序及工藝流程
拱頂帶模注漿施工步驟如下:
(1)安裝PRC注漿管並頂(dǐng)緊防水板。根據襯砌(qì)幾何要求使改(gǎi)造後的模板就位後,將準備好的PRC 注漿管(兼做(zuò)排氣(qì)孔、觀察孔)通過改造後的預留(liú)孔處進行(háng)“試穿”量測劃線,確定檢測襯砌厚度是否滿足設(shè)計要求,具體標(biāo)準以PRC注漿管頂住防水板長度+2cm為準(zhǔn)。
(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(fàng)置密封膠圈,擰緊避免漏漿,將PRC管穿入頂緊(jǐn)防水(shuǐ)板,RPC管下料長度以(yǐ)頂住防水板外漏+2cm。
(3)注漿(jiāng)液製備及帶模注(zhù)漿。拱頂注漿(jiāng)原則上按照(zhào)從低端向高端開始注漿。襯(chèn)砌混凝土澆築完(wán)成後及時進行注漿,注漿材料采用微膨脹水泥漿,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,拌製過程中嚴格監控材料用量,確保漿液質量。
(4)觀(guān)察壓力表和排氣管出漿。注漿結束標注以排氣孔和端頭模板流出濃漿即結束注(zhù)漿。若台車模板處出漿(jiāng)壓力(lì)達到1.0MPa,仍未出漿,應更(gèng)換注漿孔注漿(jiāng),直至中間排氣(qì)孔和端模排氣孔流出濃(nóng)漿3-5s時停止注漿。
(5)注漿結束,關閉球閥,卸下注漿軟管。漿液初凝後(hòu)卸掉定位法蘭。
3、施工質量控製措施
通(tōng)過對隧道二次襯砌拱頂空洞質量病害原因分析發現,有(yǒu)些現場技術管理人員對隧道(dào)襯砌實際(jì)需要的(de)混凝(níng)土數量不清,造成混凝土供應量不夠,實際襯砌在未澆築滿的情況下停止,混(hún)凝土施工配合比中水灰比偏大,混合料坍落度大,混凝(níng)土振搗不密實,混凝土自(zì)重下沉,混凝土收縮徐變等,均可能產生空隙(xì)形成空洞。根據隧道拱頂空(kōng)洞形成原(yuán)因,首先(xiān)要加強隧道襯砌封拱頂工藝水平,確保滿足襯砌混凝(níng)土設計厚度(dù)。其次采取帶模注漿新技術,按(àn)照要求提前做好注漿準備工作,嚴格控(kòng)製好注漿壓力、注漿流量,滿足注漿結束標準及(jí)結束注漿(jiāng)要求。再次(cì),做好隧道施工管理(lǐ)的標準化、規範化,保證全工序工藝達標,從而從施工工序工藝源頭(tóu)上預防(fáng)隧道拱(gǒng)部襯砌(qì)厚度不夠、拱(gǒng)頂出現空洞(dòng)等質量病害。
隧道襯砌拱頂帶模注漿工藝(yì)能(néng)在施工中有效的提高注漿的質量,使襯砌整體結構性更好,該工藝(yì)使用高性能的微膨脹充填砂漿,一次性的解決襯砌施工缺陷,具有顯著的綜合經濟效益,能夠大量節省後期成本,其操(cāo)作簡單、不占用正常(cháng)襯(chèn)砌時間、加快工程進度、綜合施工成本較低,並在施工中能讓工人更容易掌握該(gāi)施工方法。