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前言:隧道二次衬砌砼空洞是隧道最常见的病害之一,造成二衬砼承载力下降等隐患,对隧道长期健康运营十分不利。本文针对传统二衬施工中存在的缺陷,根据砼浇筑时流变规律,提出了平行切缝引气注浆新技术。通过引气管、注浆管的安装,不仅能使二衬浇筑过程中形成的“有压气囊”顺利排出,还能对二衬空洞进行注浆回填处理,有效减少了脱空现象。
3)二衬封端模板拼接不严,尤其是拱部端头模板拼接不密实,存在漏浆、跑浆现象。混凝土由于自重而在初凝前下沉导致拱部局部混凝土脱空。
4)混凝土在浇筑过程中振捣不密实,浇筑完成后附着式振动器振动时混凝土下沉产生空洞。
5)拱部混凝土浇筑不到位,混凝土冲顶不满,在拱部留下空洞。
6)输送泵的泵管拆除过早,混凝土掉落形成漏斗。在混凝土浇筑后,现场施工人员急于拆下输送管,在拆管时,未形成自稳能力的混凝土掉落下来,形成漏斗,造成衬砌脱空。
7)拱顶注浆管埋设不规范。二衬混凝土浇筑时注浆管堵死导致拱顶回填注浆无法施作,二衬拱顶的脱空得不到填充。
8)浇筑过程中,局部空气无法排出,混凝土浇筑过程中形成的有压气体压力大于泵送压力,导致了脱空。
以上所列第1)至7)条影响二衬空洞产生的原因通过加强工序控制、加强技术交底等均可以得到有效的解决,但第8)条有压气体形成封闭的“有压气囊”造成的空洞,需采用引气注浆方法方可避免,本文主要针对“有压气囊”导致的二衬脱空进行介绍。
上坡洞混凝土泵送过程中,通过混凝土自身重力往上一模的端头处流动,在输送泵动力足够的前提下,从低处往高处堆积,至模板堵头处浇筑完成,堵头模板拼接处存在空隙,空气能通过空隙顺利排出,经地质雷达检测显示:存在的空洞机率较小,且空洞长度小、体积小、数量少、总占比例较小。但是浇筑下坡洞二衬时,堵头板在低位处,混凝土在浇筑过程中,受重力作用往低位处进行流动,直至堵头板全部被混凝土填充时,至此,所有空隙全部封闭,在输送泵提供的动力作用下,混凝土不断对本次衬砌高位处的空气进行压缩,高位处的空气无法排出,在泵压力作用下,这部分被压缩的高压气体形成“有压气囊”效应,当气压与泵压力抗衡时形成空洞。经地质雷达检测显示:存在空洞机率大,且空洞长度大、体积大、数量多、总占比例大。衬砌空洞主要分布在每一模衬砌的两头和中部,以及在部分超欠挖处引起的边墙脱空。下坡洞产生空洞主要集中在高处。
PVC 管平行切缝示意图
引气注浆装置拼接
注浆管、排气管 注浆管、排气管固定
纵向预贴注浆管道法横断面示意图
纵向预贴注浆管道法纵断面示意图
某隧道技术经济效益比较表(每模二衬长度按 10m 计算)