中鐵十一局《京沈客運(yùn)專線隧道襯砌拱頂帶模注漿技術(shù)要求》

1、京沈客運(yùn)專線隧道襯砌拱頂帶模注漿技術(shù)要求編制說明 本標(biāo)準(zhǔn)是為了提高隧道拱頂襯砌質(zhì)量的整體性和密實度，加強(qiáng)對隧道拱頂襯砌混凝土沖頂灌注的監(jiān)控和管理，掌握支護(hù)的超欠挖情況，及時進(jìn)行拱頂不密實部位實施帶模注漿，保證拱頂襯砌結(jié)構(gòu)的整體性。根據(jù)鐵總工管中心的統(tǒng)計以及第三方檢測結(jié)果，隧道拱頂襯砌厚度不滿足設(shè)計要求的情況時有發(fā)生，甚至出現(xiàn)厚度嚴(yán)重不足的情況。為解決隧道襯砌厚度達(dá)不到設(shè)計要求和克服拱頂脫空問題，進(jìn)行了帶模注漿工藝、注漿用結(jié)合料以及適合隧道內(nèi)施工的注漿設(shè)備的研究。本技術(shù)要求滿足隧道拱頂帶模注漿施工及質(zhì)量檢驗需要而編制。 根據(jù)隧道襯砌拱頂帶模注漿的要求，本技術(shù)要求編制過程中參考了高速鐵路隧道工程施

2、工技術(shù)規(guī)程、高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)、中國鐵路總公司工管中心鐵路隧道二次襯砌預(yù)防拱頂空洞實施意見（2015199號文）、鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范以及相關(guān)單位研究的最新成果編制而成。 本技術(shù)要求是以預(yù)防隧道拱頂襯砌空洞、脫空、保障拱頂襯砌的設(shè)計厚度為主要目的，結(jié)合國內(nèi)外的注漿工藝、預(yù)埋管、注漿設(shè)備以及注漿材料的最新研究成果編制而成的。由于國內(nèi)外尚無相應(yīng)的帶模注漿技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對注漿材料以及配套設(shè)備等均無定量的規(guī)定，而拱頂混凝土灌注以及脫空注漿為隱蔽工程，施工條件差，監(jiān)控和管理困難，本技術(shù)要求既從管理和監(jiān)控方面提出了相應(yīng)的方法和手段，簡化了施工工藝、提高了施工設(shè)備的工作性能，優(yōu)化了注漿材料

3、的性能，及時方便的對可能存在的缺陷補(bǔ)救，起到預(yù)防作用。本技術(shù)要求在國內(nèi)既有規(guī)范基礎(chǔ)上主要對以下方面進(jìn)行了修改和補(bǔ)充： （1）通過預(yù)埋注漿管監(jiān)控襯砌混凝土沖頂情況以及帶模注漿量對工班進(jìn)行量化考核，倒逼施工隊伍提高襯砌灌注質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)問題，采取積極補(bǔ)救措施。 （2）根據(jù)的大量實踐，通過比較塑料管（PVC/PP/PE等）、鋼管以及RPC管，發(fā)現(xiàn)使用RPC管具有良好的適應(yīng)性，與襯砌混凝土以及注漿材料均為同質(zhì)材料，結(jié)合性好，脫模方便，直接卡段或敲斷即可，而注漿材料在管內(nèi)與其結(jié)合性能好，減少脫落的風(fēng)險，且不老化不銹蝕。 （3）規(guī)定了臺車注漿孔改造方法，注漿管安裝位置以及法蘭安裝方法。 （4）增加臺車端模

4、防滲漏處置的要求。 （5）增加了臺車襯砌混凝土灌注及注漿管安裝視頻監(jiān)控要求。 （6）規(guī)定了注漿管的尺寸以及抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度。 （7）提高了流動性及流動性保持的控制指標(biāo)。 （8）提出了漿體的分離度指標(biāo)。 （9）提出了結(jié)合強(qiáng)度比的指標(biāo)。 （10）增加了對水質(zhì)影響的環(huán)保性能指標(biāo)。 （11）對攪拌注漿設(shè)備的攪拌型式以及注漿泵型式進(jìn)行了規(guī)定。 （12）對注漿時間進(jìn)行了規(guī)定 （13）對注漿工藝進(jìn)行了規(guī)定。 主要內(nèi)容說明如下： 12010年以來，先后有多條鐵路隧道出現(xiàn)拱部開裂掉塊、修補(bǔ)脫落、敲擊空響、滲漏水鑿槽修補(bǔ)脫落、涌水等病害，嚴(yán)重威脅行車安全。部分線路在靜態(tài)驗收時，因隧道質(zhì)量問題嚴(yán)重推遲開通。對運(yùn)營

5、和安全造成了嚴(yán)重影響，經(jīng)濟(jì)損失巨大。為解決隧道襯砌拱頂?shù)拿摽?，避免后期脫空注漿的“兩層皮”現(xiàn)象，并對拱頂襯砌施工冷縫以及環(huán)向施工縫進(jìn)行及時的修復(fù)，對各種原因造成襯砌厚度不足進(jìn)行及時補(bǔ)救，技術(shù)要求中對及時帶模注漿工藝、臺車注漿設(shè)計、預(yù)埋注漿管、注漿材料、施工設(shè)備以及驗收等進(jìn)行了規(guī)定。 2采用及時帶模注漿工藝。根據(jù)鐵總工管橋隧函【2015】199號文，要求對隧道襯砌拱頂進(jìn)行及時注漿。本技術(shù)要求積極貫徹和落實【2015】199號文，并根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)行了改進(jìn)和完善，由雙排縱向管改為徑向管。在選擇注漿管類型時，比較了塑料管、鋼管以及RPC管。在灌注拱頂混凝土?xí)r，由于混凝土的擠壓推動，鋼管傾斜后易與模板卡

6、住。在脫模時容易拉出鋼管，破壞拱頂混凝土。塑料管易彎曲，且管壁非常光滑。RPC管既具有良好的剛度，也與混凝土、微膨脹注漿料之間具有良好的粘結(jié)力，不彎曲，并且在脫模時直接敲斷或者卡斷多余部分。使用方便簡單，具有較厚的管壁（10.5mm），無鋒利邊緣，可以頂緊防水板不滑倒且對防水板無實質(zhì)性的破壞力。 3. 對常用的12m臺車設(shè)置4個注漿孔，確保徑向注漿工藝的可靠性，在某1-2個注漿孔出現(xiàn)各種問題時，依然有備用的注漿孔，確保工藝的可靠性。并且由于拱頂?shù)钠秸葐栴}，其脫空存在不連續(xù)性，因此平均3m設(shè)置一個注漿孔，能確保注漿的可靠性。 4. 主注漿孔（1#孔）設(shè)置在主要的混凝土沖頂灌注孔和上一板混凝土之

7、間。這是由于兩板混凝土的連接一般為薄弱區(qū)，且上一板端模處的混凝土一般也是澆筑的薄弱區(qū)，因此該處的注漿能同時兼顧兩板混凝土。 5. 端模的防漏措施，現(xiàn)行端模一般采用半鋼模和木模結(jié)合的方式，在灌注混凝土以及注漿時，容易漏漿，尤其是注漿時，一旦縱向通道打通很難堵住，但此時內(nèi)部還有脫空區(qū)或者同時漿料向拱腰滲漏時，可能造成已注滿的假象而選擇停止注漿。因此在端模采取防漏措施是非常必要的。 6. 端模監(jiān)控裝置，由于隧道拱頂混凝土的灌注以及注漿均為隱蔽工程，為防止拱頂惡意充填或者注漿不到位，進(jìn)行實施監(jiān)控，有利于拱頂襯砌的施工質(zhì)量管理。 7. 在滿足施工可泵性以及擴(kuò)散性、流動性的條件下，降低水料比/水膠比，降低

8、材料中的自由水，本技術(shù)要求規(guī)定水料比不大0.20。過小的水料比，強(qiáng)度會過高，與原混凝土之間結(jié)合性及整體性差，并且低水料比時泵送性不好，在更換管道或停泵時易堵泵，現(xiàn)場施工人員容易形成加水的依賴，因此建議不小于0.18。 8. 對RPC注漿管，既能滿足注漿的要求，內(nèi)徑15mm，也不宜采用過大的注漿速度，避免注漿時迅速從端頭流出，而拱頂未充滿。過大的管徑也增加成本、增加芯部砂漿重量，增加對沖頂混凝土縱向的阻力。外徑采用36mm。 9. RPC注漿管的抗折強(qiáng)度直接關(guān)系到是否被縱向推動的混凝土折斷，因此必要的抗折強(qiáng)度，提高注漿的有效性。 10. 增加拌合物的表觀密度項目，能夠有效的指導(dǎo)注漿，并且避免材料

9、中加入一些不合格的摻和料和骨料，雖然其他指標(biāo)合格，但難以泵送，通過對拌合物表觀密度的基本規(guī)定，能夠穩(wěn)定材料配方，避免制造商大量的變更原材料，造成注漿施工困難； 11. 規(guī)定90min流動度保留值，從注漿實際，一般注漿時間為60min，特殊情況下90min，譬如停電、停水、設(shè)備臨時故障、換管等。因此確保90min的可施工性能是適宜的。 12. 分離度指標(biāo)是參考科技基【2008】74客運(yùn)專線鐵路CRTS型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件以及分層度試驗。主要表征材料的穩(wěn)定性和不分離特征，穩(wěn)定性好的漿體不堵管。在隧道內(nèi)施工，由于條件惡劣，一旦堵管清理非常困難，直接影響工人是否按章操作，一旦堵管

10、堵設(shè)備，不好施工工人最簡單的辦法是后續(xù)施工多加水。 13. 為拱頂注漿密實，規(guī)定須進(jìn)行注漿材料的膨脹率試驗，為模擬注漿材料的實際狀態(tài)，提出了3h膨脹率（塑性膨脹率）指標(biāo)。塑性階段的膨脹主要是完成密實過程，由于此時沒有強(qiáng)度，不會導(dǎo)致對襯砌混凝土的破壞。根據(jù)GB/T50448-2015水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程中3h豎向膨脹率為0.1%-3.5%；歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 934中規(guī)定在在加入膨脹劑時控制指標(biāo)為05%。JTG F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)程中規(guī)定3h為0-2%，24h為0-3%。TB/T3192-2008鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件規(guī)定3h自由膨脹率為0-3%。在實際應(yīng)用時，

11、廠家往往按照下限實施，膨脹率為0甚至微收縮，在南昌局實施的對預(yù)應(yīng)力鑿孔檢測中就發(fā)現(xiàn)灌注不滿現(xiàn)象，與壓漿劑存在一定的收縮有關(guān)系。本技術(shù)要求暫規(guī)定自由膨脹率為0.32%，提高下限。由于過高的膨脹率會影響強(qiáng)度指標(biāo)，規(guī)定其上限為2%。 14. 要求具有適中的早期強(qiáng)度，一般注漿結(jié)束后12-18h即拆模，并可能進(jìn)行下一板混凝土的施工。具有一定的強(qiáng)度，能使端頭處的混凝土在模板頂緊時具有較好的受力能力。 15. 提出結(jié)合強(qiáng)度的要求，是根據(jù)隧道拱頂混凝土施工的特點而特別提出的要求，注漿材料與襯砌混凝土之間具有良好的結(jié)合和整體性，即使出現(xiàn)襯砌厚度不足的情況，也能滿足襯砌整體的受力性能，而不只是對脫空進(jìn)行充填，具有整體結(jié)構(gòu)性能。同時對板板之間的環(huán)向施