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1、铁路山体隧道带模注浆技术应用摘要：隧道施工中极易出现二衬脱空质量缺陷，造成二衬欠厚，形成质量 “红线”问题。且影响铁路安全运营。本文通过对隧道带模注浆的技术研究分析， 有效的减少了隧道二衬脱空现象。关键词：隧道二衬、脱空、带模注浆1工程简介新建金华至宁波铁路JYZQSG-8标，全线43.042km，其中隧道5座，共计 11.122km，占比27.1%。其中珠村隧道长10525m，是全线第三长大隧道。隧道存 在高地温、地应力、岩爆等不良地质，隧址区内断层有9条，节理密集带8处， 节理密集带地下水为构造裂隙水，较发育。全隧采用新奥法施工工艺，隧道采用 复合式衬砌。2二衬背后脱空原因分析及危害隧道二
2、衬施工完成后，按照铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10417- 2018)要求，利用PLT600型隧道衬砌检测专用雷达扫描仪对隧道拱顶、左右拱 腰、左右边墙不少于5条测线进行检测。通过检测得知二衬背后是否存在脱空现 象，经研究分析二衬背后拓宽的主要原因如下：光爆效果差造成钢架不平顺，防 水板未密贴初支混凝土；围岩局部掉块未有效处理，造成局部空洞；防水板铺设 局部紧绷，造成防水板与初喷面形成空腔；防水板铺设不平，射钉过少，形成褶 皱，混凝土浇筑无法填充，形成空洞；防水板固定不牢固，浇筑过程中下滑脱落， 造成拱部防水板过紧，形成空腔；混凝土浇筑过程中，浇筑窗设置不合理，浇筑 不连续、振捣不到位，
3、有气体未排出，形成空洞；混凝土浇筑“冲顶”不连续， 有气囊产生，造成空洞。混凝土流动度、坍落度较差，振捣不密实，形成空洞等。隧道二衬脱空易造成列车高速运营中因产生风管效应，二衬混凝土空洞处极 易发生掉块或由于隧道内围岩裂隙发育，地表渗水随裂隙在空洞处淤积，越积越 多，水压越来越大，最终将隧道二衬压裂产生掉块或隧道坍塌，危及行车安全和 旅客生命安全。故而，解决隧道二衬脱空问题势在必行。3带模注浆工艺3.1带模注浆施工流程拱顶带模注浆施工的主要施工程序为：衬砌台车改造一安装RPC注浆管一衬 砌砼浇筑一安装注浆管并制备浆液一注浆一拆卸、脱模一雷达检测。3.2注浆孔位置台车注浆孔位置布置见图1，主注浆
4、孔距离端模为60-100cm。端模注浆孔 （可做排气孔）距端模边缘100-150cm。中间注浆孔安置在混凝土灌注口之间平 均分布。图1注浆孔布置示意图3.3注浆孔要求在衬砌台车模板顶部开孔，孔径为40mm。在开孔处焊接固定法兰，固定法兰 采用四周满焊方式，防止漏浆或注浆时法兰脱落。固定法兰连接螺栓在模板外侧； 通过螺栓安装注浆管定位法兰钢管，法兰钢管内径中40mm，法兰外径中120mm， 法兰自带钢管内径37.538mm，外径40mm，高度50mm （除法兰盘的厚度10mm）。 模板固定法兰、注浆管定位法兰几何尺寸见图2。模板固定法兰注浆管定位法兰图2.模板固定法兰、注浆管定位法兰几何尺寸示意
5、图3.4注浆所用材料及设备制浆压浆机一体机1台；止浆阀5个；固定法兰5个；RPC注浆管5段；衬 砌微膨胀注浆料。注浆料配合比：水料比宜为0.182.0,出机流动度380410mm。3.5拱顶带模注浆注浆采用专用的制浆注浆一体机进行操作，注浆材料具有微膨胀、高流动性、 早强、无泌水、缓凝等特性，不仅起到空洞充填作用，且能起到弥补或修复衬砌 混凝土的缺陷的作用。(1) 安装RPC注浆管、排气管顶住防水板根据衬砌几何要求使改造后的模 板就位后，将准备好的RPC注浆管通过改造后的预留孔处进行“试穿”量测，确 定RPC注浆管的安装长度和检测衬砌厚度是否满足设计要求，具体标准以RPC注 浆管顶住防水板长度
6、+2cm为准。(2) 记录板上记录RPC管埋入深度，在RPC注浆管顶住防水板后做好标记 记录RPC管埋入深度：标记应为两条线，一条为与衬砌模板外模板的线(用来检 测衬砌厚度是否满足要求)；另一条为RPC注浆管的下料长度。(3) 注浆液制备及带模注浆拱顶注浆原则上按照从低端往高端开始注浆。 衬砌混凝土浇筑完成后及时进行，注浆材料采用专用微膨胀结合注浆料，一般采 用隧道拱顶专用注浆料或管道压浆料，严禁采用普通水泥浆做为注浆料使用；注 浆采用专用的制浆注浆一体机进行操作。浆液要求连续拌制，拌制过程中严格严 格执行水料比，现场严格称重，不得私自调整用水量，以保证浆体的性能。(4) 观察压力表和排气孔出
7、浆注浆前注浆班应对每个注浆孔进行疏通，以 防止注浆孔堵塞，注浆时每个注浆孔都应使用，首先从与封闭端模板处的注浆孔 开始注浆，如果其他出浆口及端模均出浆，则注浆结束；注浆压力按照0.6MPa 1MPa控制。若台车模板处出浆压力达到1.0MPa，仍未出浓浆，应更换排气孔注 浆，直至排气孔和端模模流出浓浆35s时停止注浆。(5) 注浆结束，卸下注浆机软管，将灌浆管孔封堵密实。(6) 浆液初凝后卸除定位法兰。注意：二衬冲顶完成后，若等待时间过久再注浆，存在二衬砼与注浆料间形 成断层的质量隐患，若等待时间过短再注浆，存在冲顶混凝土未完全收缩注浆后 砼二次收缩再次形成空洞的质量隐患。为了保证带模注浆效果达
8、到最佳状态，采 用冲顶完成4小时后(初凝后，终凝前)进行带模注浆，同时注浆必须在12小 时内完成。具体时间根据现场环境、气温，由试验室确定。4效益分析隧道二次衬砌拱顶混凝土施工，由于施工工艺的缺陷、施工人员素质以及施 工管理问题，难免会导致隧道拱顶衬砌空洞，给铁路后期运营带来了极大的危害 和风险。带模注浆工艺的应用即可减少隧道二次衬砌背后脱空现象，又避免后期 隧道克缺整治重新搭设支架或租赁登高设备进行缺陷整治的现象。虽带模注浆不 可能完全消除二次衬砌背后脱空的问题，经本项目推广带模注浆工艺后，经第三 方检测单位和质量监督站的抽查，隧道二次背后脱空问题已由原平均100m 一处 降低至每450m
9、一处缺陷。经济方面，通过本隧道施工测算，可节约直接费和间 接费约280万左右。5结束语施工质量越来越受到各界人士的关注，尤其是当前铁路建设飞速发展的时代， 隧道二次衬砌质量尤为关键，消除隧道缺陷，是我们每一个工程人员义不容辞的 责任和目标，通过本文对隧道带模注浆的简要介绍，希望能为以后隧道施工中积 累一些经验，提高隧道施工质量，确保后期铁路运营的安全。参考文献:1. 谢天科，隧道二衬浇筑带模注浆空洞处理技术在高速公路工程中的应用， 黑龙江交通科技，2021年第9期；2. 刘威，威隧道拱顶带模注浆施工工艺研究，河北建筑工程学院学报，第35 卷第1期；3. 张强、寇荔、项东东，隧道衬砌带模注浆在高铁隧道施工中的应用，应用 与实践，2019.10；4. 京沈客专京冀公司关于印发隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求的通知 （京冀铁工管201627号）。
