浅谈隧道二次衬砌质量缺陷与处理

刘次高

摘要：随着社会的发展，我国铁路工程飞速发展，隧道进入高维修的阶段，同时施工的质量问题也暴露出来。本文通过在实际施工过程中，二次衬砌带来的质量缺陷，具体是由哪些原因引起的，并相应提出应对整治的办法，通过实施这些整治措施，最终达到工程交付的各项条件和具体要求。

关键词：隧道二次衬砌质量缺陷整治安全措施预防措施

引言

在当前的铁路隧道的施工中主要采用的是新奥法，在这个方法中，对于隧道的支护结构，这是一种复合式的衬砌结构，主要的构成部分有初期支护，二次衬砌以及专用防水层。在进行铁路的施工时，就必须考虑消除隧道的二次衬砌缺陷问题，尤其是要分析空洞或者空响等严重隐患产生的原因，并及时采用正确的方法进行整治，予以纠正。

1隧道质量缺陷产生的原因分析

1.1隧道二次衬砌开裂产生的主要原因

(1)当仰拱的虚渣还没有进行彻底的清理时，就开始进行浇筑抑供，这就会造成结构的承载能力不够，位置处的沉降出现不均匀情况，最终产生了裂纹;(2)由于爆破形成的裂缝，会使得地下水都汇集到隧道中来，使得隧道的衬砌外承压力不断加大，衬砌上就会增加多余的静水压力，而动水压力也会不断冲刷着裂缝以及相应的结构面，不断破坏着岩体，进而对衬砌造成严重影响;(3)隧道二次衬砌浇筑后，拆模过早，混凝土强度不足，不能承受自重引起变形导致二次衬砌开裂;(4)对于隧道来说，因为较大程度变形的出现，逐渐会产生累积效应，并一直持续很长的时间，因此要在条件允许的前提下，提前一定时间开始二次衬砌的施工，这样就会使得一部分的载荷开始承接在二次衬砌上，减少了背后围岩的载荷。

1.2隧道二次衬砌空洞、空响产生的原因

(1)在防水层中没有进行足够的松铺;(2)混凝土具有一定的收缩特性。对于一般的混凝土来说，本身就具备了一定的干缩特性，就算在模板中全部灌满混凝土，等到具体凝固后，拱顶中也一样会或多或少地出现空隙;(3)在拼接端头的模板时并不很严实，也会使得混凝土在浇灌结束后，缝隙处会不断产生漏浆或者跑浆的现象，造成拱部处的混凝土逐渐下落，空洞也因此而形成;(4)由于混凝土具有较差的和易性，离析现象也经常发生，加上振捣操作不到位的话，混凝土在浇灌完成后，就会很容易产生不密实的状况;(6)当太早拆掉混凝土时，相应的混凝土就会掉落，因此而发展成为漏斗;(7)没有选择合适的泵送口角度，也会产生脱空的现象。

2隧道质量缺陷整治的措施

2.1衬砌背后脱空或不密实整治措施

(1)用纯水泥浆来实施二次压注，并密封严实。当完成注浆以后，还要对注浆区域，并以此为中心延伸至外围的50cm的范围区域，对此区域的表面进行清洁工作，且要使用高压水来进行清洁，确保没有油污和粉尘等的污染，之后再将防水涂料涂在该区域中，这是一种渗透结晶型的涂料，厚度约为1.5mm。注浆后衬砌无损检测厚度应满足设计要求;(2)当实际的衬砌测量厚度值低于20cm时：宜采取凿除，植筋，嵌补混凝土等具体的措施，其中在进行嵌补混凝土时，就必须高于一个标号的方式进行设计，略微有点膨胀。

2.2二次衬砌裂缝整治措施

(1)当裂缝是一种独立的单条裂缝时，且边墙裂缝隙的宽度与钢筋砼二衬裂缝缝隙宽度均在0.3mm以上时，那就可以使用针孔注环氧树脂浆液的方式来进行整治;(2)对于使用贴嘴注环氧树脂方式具体的处理流程如下所述：第一步，将裂缝隙两侧约3cm区域的衬砌表面清洗洁净，把那些松动的砼块也要除去，并顺着裂缝，大概每隔20到30cm的距离就粘贴上相应的胶带作为标记;第二步，刮两道J－1型的速干封缝胶，待其凝固以后，将上面的胶带撕掉，安装间在灌浆嘴处;第三步，灌注环氧树脂，等到树脂完全凝固后，就要把灌浆嘴清除掉，同时把它的表面封缝胶也彻底除掉;第四步，顺着裂缝的方向，在它的两边各20cm的区域内分两次涂上渗透结晶型防水涂料，但用量应大于或者等于1.5kg/m2，并保证涂抹的厚度在2.0mm以上。

2.3二次衬砌空洞整治措施

(1)对于二衬的厚度不满足相应的规定范围的，要进行相应的凿除、切割处理，另外也要凿除掉在空洞周边的一些松散层，对于其边缘的修整应满足一定的要求，必须保证平齐、圆顺，且没有尖角的存在;(2)严格按照相关的设计要求，将隧道的防排水系统安装到位，然后针对那些已经出现破损的防水板，还要进行相应的焊接等修复工作，最后一定要保证防水板能够与初期的支护保持紧密贴合;(3)对于其模板的具体要求，可以参考悬吊回灌混凝土的模板，在进行凿除后的空洞区域中，设置一个型号为Ｒ25的空注浆锚杆，这是一种自进式的，整个锚杆的长度约为3.5m，相隔的彼此距离大约是在60到80cm之间;(4)在二次衬砌的切口面位置，分两次将水泥基渗透结晶型防水涂料涂抹在上面，每次的使用剂量应该在1.5kg/m2以上，并保证涂抹的厚度在2.0mm以上;(5)将模板铺设在衬砌的表面，并在上面预留一个用来浇灌的小孔，在两边均用锚杆来进行稳固，固定后并用双螺帽来做进一步的紧固，同时利用拉拔的方式进行测试其固定程度，假如模板长度较长的话，则宜使用一种中空的注浆锚杆来对模板进行固定;(6)从灌料中将C35微膨胀混凝土灌进去，同时利用一种插入式的振动棒对其进行捣固处理;(7)当混凝土的强度达到了C35以后，就可以将防护用的模板拆掉，然后再对凝固后的表面进行打磨，从新的混凝土表面出发向外延伸约20cm的区域中，分两次将水泥基渗透结晶型防水涂料涂抹在上面，每次的使用剂量应该在1.5kg/m2以上，并保证涂抹的厚度在2.0mm以上;(8)切口的位置距离模板螺栓应当适中，以防造成原来衬砌出现裂缝或者出现崩塌的现象。

3隧道质量缺陷预防措施

3.1严格控制超欠挖和规范防水板挂设

(1)在对二次衬砌进行施工之前，必须牢牢遵守相关的规范细则，对最初的支护平整度展开检查，将外面裸露的锚杆头或者钢筋网头都要清除掉，还要使用相关的水泥砂浆来进行抹平，进一步确保混凝土的表面是平整的;(2)在具体铺设防水层时，一定要注意确保其具有一定的松铺系数。在确定了防水板的挂设是足够稳定的，否则就有可能会因为掉落到已浇注的混凝土内，形成局部的空洞。

3.2严格控制混凝土的浇筑

(1)防止因为混凝土的收缩而形成空洞，具体的措施就是，往混凝土中添加适量的减水剂或者泵送剂，就这样来使得混凝土的水灰比降低，以此来提高其和易性与流动性，也可以加入一定的膨胀剂，通过这样来抵消混凝土的一部分收缩作用;(2)调整混凝土泵送口角度减少压力损失，将两端的泵送孔由90°调整为60°，混凝土泵送管选择在台车标高较高的一端入模。在拱部进行混凝土的浇筑时，同时也要注意边观察这个旁边的孔洞，这个任务主要由技术员来完成，这样做主要是为了能够保证混凝土的浇筑是饱满的;(3)在拱部安装堵头板时，一定要特别注意他们之间的贴合程度，具体可以使用双面胶来进行贴合，这样也是为了能够确保混凝土在浇灌后，不会再出现那种漏浆、跑浆的情况;(4)对监控的东西一定要严格落实到位，对初期支护的拱顶，要实时监测它的下沉和水平位置上的收敛值;(5)在完成二次衬砌的施工后，还要使用地质雷达等设备来对二次衬砌的背后脱空状况展开详细的检测，从具体的检测结果中，来判断对空洞的具体处理方法。

结语

隧道二次衬砌的施工要选好原材料，精确混凝土的配合比，科学施工，实时控，不断总结经验，提高人员质量安全意识，控制隧道二次衬砌的施工质量。

参考文献

［1］TB10424－2010铁路混凝土工程施工质量验收标准［S］．

［2］赵国刚．隧道喷射混凝土空洞缺陷的成因及处理方案［J］．土工基础，2007，21(5)：24－27．