隧道二次衬砌空洞的防治措施及应对分析
有胆有识的石榴
2024年07月03日 10:42:24
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来源:澜晨讲造价

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作者:澜晨讲造价

前言: 隧道施工过程中二次衬砌空洞的是较为常见的问题之一,需及早进行预防处理;其严重影响隧道的抗渗及受力状态,最终可能导致衬砌结构不能支撑荷载而受到破坏,而影响结构安全和耐久性, 本文针对隧道二次衬砌空洞的预防措施进行了分析,并对其处 理方法进行了阐述,望对类似问题起到 参考作用。

前言: 隧道施工过程中二次衬砌空洞的是较为常见的问题之一,需及早进行预防处理;其严重影响隧道的抗渗及受力状态,最终可能导致衬砌结构不能支撑荷载而受到破坏,而影响结构安全和耐久性, 本文针对隧道二次衬砌空洞的预防措施进行了分析,并对其处 理方法进行了阐述,望对类似问题起到 参考作用。


一、 隧道二次衬砌空洞成因及预防措施

1
  初支与防水层结合不紧凑造成的脱空

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。

2
      砼工作性能不足或泵送压力不足形成的空洞

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。

3
      混凝土振捣不密实

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。

预防措施:   衬砌模板台车在边墙、拱腰部位均安装有附着式振捣器,同时在混凝土浇筑时台车两侧各配两台插入式振捣器,从台车预留窗口进行分层振捣,这些可有效解决振捣问题。
4
      泵送口角度选择不当造成的脱空

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。

5
      砼收缩造成的空洞

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。

6
 封堵方法不合理造成的脱空

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

1
 “开天窗法”处理空洞

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。

2
 注浆法处理空洞

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。

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tumux_21664
2024年07月03日 11:01:40
2楼
在隧道工程中,二次衬砌空洞是一个比较常见的问题,如果不加以防治,可能会影响隧道的使用寿命和安全性。我觉得可以从以下几个方面入手来防治隧道二次衬砌空洞:1. 设计阶段:在设计阶段,应该根据隧道的地质条件、围岩级别和衬砌类型等因素,合理确定衬砌的厚度和配筋,以及预留注浆孔等。2. 施工阶段:在施工阶段,应该严格按照设计要求进行施工,确保衬砌的质量。比如,应该控制好混凝土的坍落度、振捣时间和养护条件等,以保证混凝土的密实性;应该按照设计要求进行衬砌背后的注浆,填充衬砌与围岩之间的空隙,以提高衬砌的承载能力和防水性能。3. 检测阶段:在检测阶段,应该采用先进的检测技术和设备,对隧道二次衬砌的质量进行检测和评估。比如,可以采用地质雷达、超声波、射线等检测方法,对衬砌内部的空洞、裂缝等缺陷进行检测和定位。对于已经出现的隧道二次衬砌空洞,应该根据空洞的大小、位置和深度等因素,采取相应的应对措施。比如,如果空洞较小,可以采用压浆、喷涂等方法进行修补;如果空洞较大,可以采用内衬、注浆等方法进行加固。总之,隧道二次衬砌空洞的防治措施及应对分析是一个比较复杂的问题,需要综合考虑设计、施工和检测等多个环节。
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