隧道二次衬砌空洞的防治措施及应对分析

一、 隧道二次衬砌空洞成因及预防措施

成因分析： 隧道施工中，初支表面出现凹凸不平的情 况，当防水层铺设紧绷时，衬砌混凝土凹陷的地方很容易被隔开，所以边墙与拱顶凹陷处容易形成空洞。当防水层铺设过于松散时，防水板在混凝土浇筑过程中会形成褶皱，在褶皱位置形成空洞。

预防措施： 为避免防水板铺设出现过松或过紧的情况，首先，在挂设防水板之前 对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网头应齐根切除，并用水泥砂浆抹平，使混凝土表面平顺。其次，必须准确对挂订进行定位，适当增加挂定点，以保证初支与防水板紧密结合。

成因分析： 衬砌砼都是地泵泵入二衬模板，如果泵送压力偏低时，就会导致模 板内的小空隙不能充分填充， 此外 当输送泵的压力满足时，混凝土的施工 和易性 也很关键，如 混凝土流动性过低，消耗的动力过多，也不能充分填充衬砌，并且不易被发现 。 衬砌施工要保持施工的连续性，尤其是最后进行压顶的部分，必须进行连续 作业，如果不连续就会影响混凝土的流动性，导致空洞发生。

预防措施： 在衬砌施工 前要对泵送车进行检查确保不出现问题，并且仔细检查压力计，并且注意泵车的 与台车之间的距离，防止泵送距离过长影响泵送的压力。 此外可以通过加入减水 剂、泵送剂等方法，改善混凝土的流动性而不影响混凝土的强度安全性，保证了 衬砌质量。

成因分析： 振捣不密实导致内部存在气孔、空洞，上层混凝土自重作用下不均匀下沉， 造成空洞； 另外在钢筋较密的部位或预留孔洞和预埋件处，混凝土下料被搁住， 未振捣或振捣不充分就继续浇注上层混凝土，导致局部空洞。

成因分析： 一般模板台车拱顶预留设置有三个左右泵送孔，并且这些 泵送孔设置都为垂直角度。 当混凝土从泵管压入模板时，混凝土部分压力 会消散在衬砌表面，所以减小了水平的压力，进而衬砌远端压力小于正常值，容易形 成空洞。

预防措施： 增加衬砌混凝土的水平流动性尤为必要，可以通过 改变两侧的泵送孔的泵送角度（如下图，角度以 70o～80o为宜），就可以很有 效的避免台车远端空洞。 此外有的隧道坡度较明显时，就要采用高位孔进行泵送， 如果采用中低位孔，那么顶端压力不足容易形成空洞。

成因分析： 混凝土塌落度过大、细骨料偏细、水灰比较大，在浇筑过后 混凝土收缩，造成空洞。 另外在坡度较陡的隧道也会在混凝土总重的作用下缓慢 收缩造成上坡端出现空洞。

预防措施： 对混凝土进行改良，增加泵送剂或减水剂，在允许的范围 内适当减小水灰比，或者使用膨胀剂来抵消混凝土自身的收缩，在坡度较陡的隧道 在上坡端密切监测空洞，在台车上预留注浆孔以便出现空洞时及时注浆填补。

成因分析： 隧道台车的一端（两端）端头模板链接不密实导致跑浆，漏浆容易造成空 洞； 二衬台车基础不稳固，由于在混凝土浇筑过程中台车自重不断增加造 成沉降，导致漏浆、跑浆，从而形成空洞； 封口方法监管不到位，就简简 单单的使用编织袋封堵，这样的封堵方法不能抵抗混凝土的自重力，而慢慢向外 流动，容易在泵送口上方形成空洞。

预防措施： 密切注意台车端头链接是否密实，必要 时可采用双面胶； 台车基础设立于刚性支座上，避免因自重过大产生变形； 封口的方法建议使用阀门，阀门设置在泵送口与输送管之间，安置法兰盘， 当泵送结束后，保持压力不变先关闭阀门，拆卸输送管，等到初凝过后再拆卸 模板的阀门和法兰盘（如下图）。

二、隧道二次衬砌空洞的处理

总体施工流程为：施工准备→放样布点→破除薄壁混凝土形成天窗→重构局 部排水系统→预设注浆管和观察孔网络→植筋→分层喷混凝土、养护（或模筑混 凝土并预留封窗钢筋、养护）→回填注浆→天窗周边打设钎钉→天窗周边凿毛→ 喷混凝土封闭天窗→清理喷混凝土表面。

其中需要进行额外注意的有： （ 1 ）采 用冲击钻孔，钻孔后用小型吹风机吹掉灰尘。 （ 2 ）注入植筋胶体的饱满度不小 于  95% 。 （ 3 ）槽钢两端应长出  40cm ，用于安装锁脚钢筋。 （ 4 ）模板高处应预 留一个排气孔和一个注浆孔。 （如下图） 本方法适用于衬砌脱空且钢筋混凝土品质合格厚度小于  20cm  的缺陷整治。

一般隧道空洞除个别的较大空洞采用“开天窗”法处理外，其 余的均采用注浆法进行空洞补强处理。 注浆法是在空洞衬砌表面打孔接入注浆管，进行压浆，压浆压力达到规定压 力后，使砂浆充满空洞。

但是由于普通注浆材料流动性大，漏浆和串孔问题存在 导致空洞很难注满，所以压浆材料不但要有自稳性和填充性，还要具有一定的流 动性。 这里所谓的一定流动性，是指在一定压力以上，回填材料易于变形，可充 填到空洞中，而在一定压力以下，流动性会大大降低性能。 此外还应具有以下特 征： 一，遇水离析和稀释小； 二，比重小，对衬砌的荷载小。如 隧道采用的压浆材料为气泡砂浆，气泡砂浆中加入可塑剂，这样就可以限定压注。