关于隧洞施工的一篇论文

在施工中如何保证隧洞砼衬砌
与围岩的整体性

摘要：在水工隧洞施工中，如何保证围岩与砼衬砌的整体性是保证隧洞的质量和安全的主要因素，因此，在隧洞施工中要对衬砌施工、回填灌浆、固结灌浆三道工序精心组织、设计，分别对不同的工序要采取相应的施工控制措施。首先在衬砌砼的浇筑过程中采取科学的布设排气管和降低砼塌落度的施工方法，尽可能地缩小砼衬砌和围岩之间的空隙，其中封拱砼的浇筑更是重中之重，要根据实际情况设计不同的排气设施，以确保砼浇筑后填满围岩与衬砌之间的空隙；然后再利用隧洞的回填灌浆将衬砌与围岩之间的空隙进一步填满，最后利用固结灌浆将回填灌浆后的孔隙以及岩石的裂隙用水泥浆液注满，使隧洞的衬砌与围岩结合密实，形成整体，提高隧洞的质量，以达到设计使用目的。

关键词：砼衬砌施工 缝隙 回填灌浆 固结灌浆


绪论
在隧洞砼衬砌施工过程中,由于施工方法的局限和砼的收缩特性,顶拱在砼浇筑完毕后,砼与围岩之间,存在一定的缝隙,影响砼与围岩结合成整体共同受力。严重时在通水受力后,可造成水工砼隧洞顶拱衬砌破坏，同时减少隧洞的使用年限。因此，在施工过程中如何使砼衬砌与围岩紧密结合，减少围岩与衬砌之间的缝隙，使隧洞衬砌与围岩形成良好的共同受力体是保证水工砼隧洞的质量和使用的重要因素。
在施工中如何保证隧洞砼衬砌与围岩的整体性
如何保证水工砼隧洞砼衬砌与围岩的紧密接触？在施工过程中，应从三道工序进行严格控制。这三道工序分别是砼衬砌的浇筑、回填灌浆和固结灌浆。
首先在衬砌砼的浇筑过程中采取科学的布设排气管和降低砼塌落度的施工方法，尽可能地缩小砼衬砌和围岩之间的空隙；然后再利用隧洞的回填灌浆将衬砌与围岩之间的空隙进一步填满，最后利用固结灌浆将回填灌浆后的孔隙以及岩石的裂隙用水泥浆液注满，使隧洞的衬砌与围岩结合密实，形成整体，提高隧洞的质量，以达到设计使用目的。

一、 隧洞砼衬砌的浇筑：
砼衬砌浇筑是影响水工隧洞质量的重要工序，要精心设计浇筑方案，对于封拱砼的浇筑更是重中之重，其浇筑的质量好坏直接影响砼的质量，应根据水工隧洞的具体实际情况选择适宜的施工方案和方法，以保证隧洞砼衬砌的质量。
1.1在隧洞砼衬砌施工前应做好以下的准备工作：
1.1.1 浇筑方案的确定：浇筑方案在确定后上交工程指挥部和监理审核，在审核通过后方可实施。
(1)砼浇筑的方法：根据水工隧洞的特性和设计要求，一般采取分段、跳段浇筑方法，较长的隧洞还可以按桩号分成不同的施工段进行施工。
(2) 砼的入仓方式：一般采取砼泵送的方法入仓，砼泵采用60式。
(3)砼的制作
a、砼的施工配合比的确定：根据现场的砂、石骨料、水质、外加剂的种类、水泥的种类、砼的标号及砼设计要求，由实验室进行实验得到砼的配合比，再根据每台搅拌机的容量得到现场使用的施工配合比。
b、根据砼的浇筑强度、运输方式选取搅拌机的数量，搅拌站应尽可能地选择与之相配套的全自动上料方式。
(4)砼的运输方式：砼的运输方式有三种:水平运输、垂直运输和水平垂直结合运输。
a、水平运输：砼罐车、砼泵接力、皮带机运输。根据不同施工条件选取不同的运输方式。
b、垂直运输：卷扬机、吊罐等方法。
(5) 振捣方式：分浇筑部位不同采取不同振捣方式。
a、底拱及边拱：采用人工进仓，用振捣棒分层振捣。
b、顶拱：采用平板振捣器振动表面模板的方法进行振捣。
1.1.2. 机械设备的准备
1.1.3．封拱砼的浇筑准备工作：封拱砼是施工过程中重要一个环节，对隧洞砼衬砌质量影响较大，应单独对封拱砼的浇筑进行特殊规定。
(1) 封拱砼浇筑入口应留在顶拱正中位置，入口间距不得大于2米，入口应设止回阀门。
(2)为保证砼在浇筑封闭的顶拱部位时，能及时地将空气排出，应在围岩顶部设置直径不小于5厘米的铁管进行排气，在围岩岩石开挖超挖严重的地方，洞顶会凹凸不平，应在洞顶凹处最高点分别设置排气管，以保证排气通畅，在砼浇筑时尽可能的充满砼。
(3)封拱砼的坍落度应不大于12~13厘米，只要保证泵送砼不堵管即可，以减少砼在固化后析出的水所占衬砌与围岩之间的空间。
（4）封拱砼在浇筑振捣过程中，尽可能地采用人工入仓振捣，同时加强使用平板振捣器在模板外振捣。
1.2.隧洞砼衬砌的施工工艺流程：钻架立杆孔→清基 →钢筋制作安装 →排气孔的安置→ 模板制作安装 → 砼浇筑
注意事项：1.2.1在钻架立杆孔时，孔位选择应综合考虑钢筋安装和模板安装。
1.2.2.钢筋安装前应在基础验收合格够方可进行。
1.2.3.排气管的安装必须稳固，防止在砼浇筑过程中歪倒，失去排气的作用。
1.3．隧洞衬砌砼浇筑:砼浇筑顺序应按先底拱再边拱最后顶拱、两边拱对称下料的原则浇筑。
注意事项：1.3.1.在底拱砼和边拱砼浇筑时注意加强振捣，防止气泡集中，影响砼的外观质量。
1.3.2.浇筑砼的过程中严密注意模板的变化，发现问题及时采取措施。
1.3.3. 确保封拱砼的浇筑连续性，争取在最短的时间内完成砼的浇筑；当排气管流出砼后，方可将排气管堵住，完成砼的浇筑。

二、 水工隧洞的回填灌浆：为进一步提高隧洞衬砌与围岩接触的密实程度，加强围岩的整体性，使衬砌砼与围岩共同受力起到一定的作用，待衬砌砼全部完成、砼强度达到设计强度的70%后，进行回填灌浆施工。
2.1回填灌浆前的准备工作
２.1.1.灌浆设备的选择：
(1)压浆设备的选择：根据回填灌浆的设计压力，压浆设备的工作压力应大于设计压力的２０％，一般选用ＨＢ５０／１５型灌浆泵。
(2)搅浆设备的选择：搅浆设备的搅浆量要满足灌浆泵的需要，一般采用立式搅浆机。
(3)钻孔设备的选用：一般采用７６５５手风钻，其钻出的孔径为φ４０ｍｍ。
２.1.2灌浆配合比的确定：隧洞回填灌浆一般采用水泥砂浆浆液，配合比一般为１：１：０.８～０.５（水泥：砂：水），并交由实验室做砂浆强度及析水量的试验。
２.1.3.灌浆压力的确定：回填灌浆压力是由设计单位给出，素砼一般为
０.２～０.３Ｍｐａ，钢筋砼一般为０.３～０.５Ｍｐａ。
２.1.4.回填灌浆的管路设计：采用填压式灌浆，孔口无回浆管的灌注方法。
2.2．回填灌浆布孔：在顶拱部120o范围内布设不少于3个灌浆孔，灌浆孔排距一般为2～3米，由测量根据设计图纸放线后确定孔位及编号；对于开挖时超挖严重的地段和衬砌砼浇筑计算方量与实际浇筑量相差较大的地段，应与设计单位、工程指挥部、监理共同商讨，应按实际情况增加灌浆孔并确定孔位及编号。