高铁隧道二衬质量控制探讨

高铁隧道二衬控制关键点是隧道二砼强度、隧道二衬厚度、隧道二衬钢筋缺失、槽道预埋位置等，也是隧道二衬的四大“癌症”。控制好这四方面质量是隧道控制的核心。

一、隧道轮廓开挖及支护控制

1、轮廓开挖

隧道轮廓开挖线采用控制爆破，IV、V级围岩通过不断进行爆破试验，控制好超欠挖，满足拱架安装并最大可能减低喷射混凝土的消耗。Ⅱ、Ⅲ级围岩采用光面爆破，严格按光面爆破设计参数施工，控制开挖轮廓线保证圆顺，避免二衬背后脱空。

 

Ⅲ级围岩采用光面爆破

 

IV级围岩采用光面爆破

2、初期支护

初支拱架安装前进行厂里试拼，保证节段拱架弧度及节点连接的圆顺，同时控制预留沉降量。在安装时拱架必须与隧道轴线垂直，防止拱架不垂直引起初支侵限。喷射砼时采用湿喷机械手分段分层施工，保证初支轮廓线圆顺，避免二衬背后脱空。

 

隧道初支表面平整度

二、隧道基面处理及防水系统施工

1、基面处理

在施工防水系统前，对基面进行处理。对初支表面凹凸不平的部位进行处理，凹面处挂设钢筋网片补喷砼，对凸面进行凿顺。同时，对初支表外露锚杆头、沉降观测点及电力线风水管线等挂钩进行切割打磨处理。

2、环向、纵向盲管安装

土工布安装前，在基面安装环向土工布包裹的盲管，在富水地段加密布设盲管，接出二衬面的孔口防止反坡。纵向盲管在每板二衬里为独立体系，在两端弯出二衬面，并固定好位置，防止砼施工过程中上浮。

3、土工布防水板安装

土工布采用热溶垫片钉在基面，拱腰以下为0.8～1.0m间距，拱顶为0.5～0.8m间距，梅花型布设，环向盲管周边适当加密垫片，土工布间搭设宽度为10cm。

防水板采用顺坡反搭接，三缝焊接，搭接缝距离伸缩缝不小于1.0m。防水板与垫片采用电磁焊，紧贴岩面。

 

4、止水带安装

纵向止水带预埋于边墙混凝土中央，止水带一半埋入混凝土中，采用收紧器将止水带拉紧确保止水带顺直。板缝环向止水带采用端头固定钢模夹住止水带，每米采用∮12以上直径的钢筋将止水带夹紧，同时环向每米采用“筷子筋”夹紧。

  

三、钢筋及预埋件安装

1、钢筋安装

钢筋安装前纵向每2米、环向每3米测量安装定位钢筋，保证钢筋保护层厚度及层厚。特别注意二模台车端头固定钢模处的钢筋容易缺失，以及同一板二衬跨越两种围岩的钢筋。拱墙二衬与仰拱二衬板缝不得错位，否侧容易引起钢筋缺失或间距过大。

2、预埋件安装

预埋件安装注意型号、位置，采用槽道固定模具确保预埋槽道的相对位置准确。特别是E型槽道上层两根竖向槽道的前后方向容易错埋。

四、台车及模板安装

1、台车定位

台车要求定位准确。由于台车要求分窗入模，所以目前施工台车大部分采用无门架形式，由传统的门架受力改为面板体系受力，因此必须要有效定位面板系统。面板系统没有固定会引起上浮带动二衬混凝土产生表面粗糙现象。

2、端头模板安装

端头模板采用固定模，便于定位环向止水带。并用固定∮108钢管内套∮89钢筋固定端模，防止二衬间歇反复冲顶时将端头模板挤爆，有利于冲顶到位。

 

五、二衬混凝土施工

1、分窗入模

台车采用半自动分窗入模系统，保证混凝土分层入模，防止混凝土出现“人”字冷缝、不匀质、离析等问题。

 

2、捣固到位

混凝土入模后分层振捣，分层厚度不大于30cm，顶层窗口以上采用附着式振捣器振捣。且不得随意加水。

3、间歇反复冲顶

拱顶窗口以上虽采用附着式振捣器振捣，仍然振捣不彻底。采取间歇性冲顶（冲3～5次停5min），通过输送泵的压水对混凝土进行挤压有一定的密实效果，同时由于泵管垂直泵送，混凝土四周流散速度慢于泵水速度，滞流而形成“蘑菇球”，采取多次间歇充顶达到密实及二衬背后不脱腔。

4、预留观察孔

在二衬混凝土与台车搭接处距离30cm的台车面板上，预留5cm的孔，孔内插入5cm的端头刻十字槽PVC管，顶到防水板上。作为混凝土观察口，PVC管内有水泥浆渗出证明二衬背后砼打满。

 

六、二衬带模注浆

1、带模注浆时间点

二衬混凝土施工完成后2h以内，在混凝土初凝前进行带模注浆，注浆料与二衬混凝土充分结合成整体，防止浆液与二衬混凝土“两张皮”。

2、带模注浆设备及材料

拱顶带模注浆一体机是制浆注浆一体机，注浆部分采用活塞式注浆机，工作压力达8MPa，入模压力达到1 MPa。注浆料采用微膨胀复合注浆料，兑水搅拌后可直接使用，与混凝土结合性好。

3、带模注浆工艺

（1）浆料放入到储浆桶后，将注浆管放到排水沟边缘，启动注浆机，将管体中的水全部挤出后，停止注浆机。

（2）将注浆管管头提升到衬砌台车上，与台车注浆接头连接。并将注浆管固定到台车上，悬空部分固定到台车侧面。

（3）启动拱顶带模注浆一体机，开始注浆。注浆顺序由主注浆孔向端模注浆孔依次进行注浆。

（4）注浆过程中，观察台车压力表和端模出浆情况。如果端头模圆弧最高点漏浆，先停止注浆机，并及时对漏浆处进行封堵，然后继续注浆，直至端头出浆浆体密度与制浆机中一致。更换至下一个注浆孔，依次类推。

注浆时，如果台车处压力表超过1.0MPa，直接转至一下注浆孔。每一个注浆孔均需注浆，但在注浆过程中进行其它孔注浆时未注浆的注浆孔流出达到相同密度的浆体时，该孔可以封闭，不进行注浆。RPC注浆管内须饱满，注浆完毕更换注浆连接件时应及时封堵RPC注浆管。

（5）结束注浆。各孔注浆结束，端模最高处出浆浆体密度与制浆桶中一致，结束注浆。

（6）记录注浆总量、注浆开始时间和结束时间。

七、二衬质量检测

二衬质量采用四种检测手段，分别为90HZ的地质雷达检测、冲击回波声频检测、钻孔检测、人工敲击等。

用地质雷达检测二衬拱墙七条线，检测出疑似缺陷问题，再使用冲击回波声频检测，对二衬脱空及欠厚准确度较高。

针对二衬脱空及欠厚进行人工钻孔检测，最终检测准确缺陷后进行分类，根据不同的类别进行缺陷整治。

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