隧道二衬拱顶脱空的成因及其防治措施（上）

摘 要

文章分析了隧道拱顶脱空的产生原因，并从防水板挂设、混凝土浇筑、台车支垫等方面采取防治措施，以期杜绝二衬背后脱空。

前言

二衬混凝土在浇筑过程中常常受到人为因素、技术因素、混凝土干缩、徐变等因素的影响，在衬砌拱顶与围岩之间形成空隙。这种空隙会改变衬砌的受力结构，减弱其支护强度。

根据新奥法理论，初期支护承载围岩70%左右的松散压力，二衬尽是用作安全储备和满足净空需求等。当围岩的收敛结束后进行二衬，形成抗荷环，只要混凝土的强度达到要求，那么就能保证隧道的安全。但是目前国内的隧道施工现状，初期支护往往只是起到一个临时的封闭作用，确切的说是一个施工过程中的措施。当初支收敛无法稳定时，一般紧跟施做二衬补救，这也是实际工程中遵循的一个施工原则。所以二衬 的作用就不仅仅是安全储备，相反承载着较大的围岩松散压力。

鉴于此，隧道二衬背后脱空防治就显得尤其重要。本文以此为出发点，根据实际隧道施工情况，对隧道拱顶脱空的成因进行分析、总结，并研究防治措施，以起到减小或消除拱顶脱空的作用。

拱顶脱空成因分析

⑴ 初支面不平顺，局部存在较深的凹坑，防水板挂设后形成一个空腔，因防水板松弛度所限，在混凝土浇筑后形成空洞。

⑵  防水板挂设张弛度不适。防水板如果挂设太松，在混凝土浇筑过程中会因受挤压形成褶皱，在褶皱之间留下空隙；防水板如果挂设太紧，会造成防水板与初支面之间留下空隙或因混凝土压力太大撑坏防水板。

⑶ 混凝土在浇筑过程中振捣不密实，内部存在气孔、空洞等，上部混凝土浇筑完成后在自重作用下下沉，在拱部造成空洞。

⑷ 拱部混凝土浇筑时，由于泵送压力或浇筑方式等问题，致使拱顶位置浇筑不到位，留下空洞。

⑸  端头模板拼接不密实，浇筑完成后在等强过程中从接缝里漏浆、跑浆，使拱部混凝土下落，形成空洞。

         ⑹  拆管过早，混凝土掉落形成漏斗。在混凝土浇筑后，现场施工人员急于拆下混凝土输送管，在拆管时，未形成自稳能力的混凝土随输送管掉落下来，形成漏斗，造成衬砌脱空。

        ⑺  衬砌台车底座支撑不牢固，在混凝土浇筑过程中或浇筑后变形下沉。在现场施工过程中，台车多采用方木支垫行车轨道，由于衬砌台车附近较潮湿，方木容易糟烂，在混凝土浇筑后方木被压碎引起台车下沉。

另外混凝土浇筑时模板应采用刚性支撑，绝不可用液压杆支撑模板。使用液压杆支撑时由于压力过大可能会使杆件受压收缩，使模板内收或下沉，造成拱部空洞。

⑻ 拱架背后喷砼不密实，留有空洞，混凝土浇筑后在等强过程中初喷混凝土受挤压破裂，混凝土进入空洞内，造成拱部混凝土下落。

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知识点：隧道二衬拱顶脱空的成因及其防治措施