導(dǎo)讀

復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)中的二次襯砌脫空問(wèn)題十分普遍，二次襯砌脫空將顯著改變結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，增大二次襯砌結(jié)構(gòu)受拉破壞的可能性，不利于襯砌結(jié)構(gòu)繼續(xù)承載。因此，施工過(guò)程中必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)工藝方法，防止二次襯砌混凝土發(fā)生脫空。

造成二襯脫空的因素分析

1、開(kāi)挖及初支對(duì)二襯脫空的影響 

（1）光面爆破效果差是造成隧道二襯背后脫空的首要因素。對(duì)于Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖段，因初支一般不設(shè)鋼架，噴砼很難使表面平順，使得防水板很難密貼初支；對(duì)于Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段，光爆差則有時(shí)會(huì)造成鋼架架立不平順，造成起伏現(xiàn)象，使得防水板很難密貼初支。 

（2）光面爆破效果較好，但由于初支施工時(shí)未對(duì)局部掉塊部位進(jìn)行掛網(wǎng)處理、噴射手技術(shù)水平較差或責(zé)任心不強(qiáng)等原因造成局部空洞或表面不平順。 

2、防水板施工對(duì)二襯脫空的影響

（1）防水板鋪設(shè)松弛度不足，局部緊繃，在防水板與噴砼面之間形成空腔。 

（2）防水板鋪設(shè)松弛度過(guò)大，形成褶皺，造成二襯背后脫空。

（3）防水板與初支之間會(huì)產(chǎn)生一定的自由度，澆筑砼時(shí)易造成防水板局部緊繃而背后脫空。 

（4）防水板固定點(diǎn)數(shù)量不足，砼澆筑過(guò)程中易因砼摩擦力而下坍，引起拱部防水板緊繃而脫空。 

3、 模板施工對(duì)二襯脫空的影響 

（1）模板臺(tái)車(chē)底部支撐不牢靠，如果臺(tái)車(chē)在砼強(qiáng)度不足以承受自重前發(fā)生下沉、變形則可能導(dǎo)致二襯背后脫空。 

（2）擋頭板封堵不嚴(yán)實(shí)，漏漿，造成二襯背后脫空或不密實(shí)。此情況多出現(xiàn)于拱頂處。

4、混凝土澆筑對(duì)二襯脫空的影響  

（1）混凝土澆筑時(shí)僅利用個(gè)別窗口，混凝土流動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)，距灌注窗口遠(yuǎn)處易因混凝土供應(yīng)數(shù)量不足、壓力不足而造成脫空。 

（2）混凝土澆筑過(guò)程中未振搗密實(shí)，澆筑完成后混凝土受自重下沉，造成拱部脫空。 

（3）混凝土澆筑至拱部時(shí)，難以精確掌握混凝土量，拱部混凝土灌注量不足而致使拱部局部形成脫空。 

（4）拱頂混凝土采用一次泵滿的方式施工，搗固后混凝土下沉致使拱頂形成空腔。 

（5）下坡施工時(shí)，澆注段與上循環(huán)之間會(huì)形成空氣囊（拱部）而造成襯砌背后空洞。 

（6）混凝土擴(kuò)散度不足，封頂時(shí)局部泵送不到位，造成二襯脫空。

5、養(yǎng)護(hù)對(duì)二襯脫空的影響  

混凝土自身收縮、徐變由于混凝土本身的特性，其在澆注后要發(fā)生收縮和徐變，致使襯砌與圍巖或防水板間出現(xiàn)空隙，此種原因造成的空隙一般小于2cm。

二襯防脫空施工工藝

通過(guò)上述分析可知，影響二襯脫空的因素涉及施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，需從開(kāi)挖、初支、防水板鋪設(shè)、模板、砼澆筑、砼振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)加以控制。工藝控制要點(diǎn)如下：

1.過(guò)程控制

（1）采用爆破施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)并根據(jù)實(shí)際圍巖情況，做好鉆爆方案及現(xiàn)場(chǎng)工藝優(yōu)化，保證開(kāi)挖斷面施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求。 

（2）初支施工時(shí)設(shè)置厚度控制標(biāo)識(shí)，施工人員做好技能培訓(xùn)和交底，嚴(yán)格控制噴射混凝土厚度和表面平整度，保證初支施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求。 

（3）防水板鋪設(shè)松緊適度，固定點(diǎn)間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求布置，搭接長(zhǎng)度、焊縫及固定點(diǎn)焊接，嚴(yán)格按防水板施工作業(yè)要求施工到位。 

（4）模板臺(tái)車(chē)按襯砌施工作業(yè)要求施作，模板加固支撐體系嚴(yán)格檢查，并采取防止上浮措施，各預(yù)留孔洞封堵到位，拱部澆筑預(yù)留通氣孔。 

（5）混凝土澆筑嚴(yán)格按照襯砌施工作業(yè)要求施作，嚴(yán)控施工澆筑順序、搗固等工序的施工質(zhì)量。 

（6）拆模時(shí)間不宜過(guò)早，在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施作的二次襯砌砼強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到8MPa以上；初期支護(hù)變形穩(wěn)定前施作的二次襯砌砼強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，在模板臺(tái)車(chē)端面上貼反光輪廓標(biāo)，警示運(yùn)輸車(chē)輛，避免撞擊造成臺(tái)車(chē)移位。

2.注漿防脫空

注漿防脫空采用縱向預(yù)留管道法，在襯砌防水板施工時(shí)，在襯砌拱頂中央位置，安裝注漿管與排氣管。管體采用φ30PVC，長(zhǎng)度等于襯砌長(zhǎng)度加200mm外露，注漿管布設(shè)溢漿孔，孔徑φ6～8mm，間距15～20cm，呈梅花型布置，外露段與注漿機(jī)連接，排氣管不布孔，按照排氣要求安設(shè)于注漿管側(cè)面。施工可參照下圖：

注漿管與排氣管同防水板采用強(qiáng)力膠帶粘貼牢固，按照0.5m一個(gè)節(jié)點(diǎn)固定，安裝時(shí)應(yīng)避免管體將防水板捅破。

本循環(huán)襯砌施工完成后，下循環(huán)襯砌施工前，并在孔口封堵材料達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行襯砌拱頂注漿，注漿壓力控制在0.2Mpa以內(nèi)，注漿材料采用M20水泥砂漿或水泥漿，機(jī)械拌制，施工時(shí)嚴(yán)格按配比稱量拌制，稠度控制在14～18s之間。注漿時(shí)，設(shè)備注漿管與襯砌注漿管固定牢靠，注漿壓力達(dá)到0.2Mpa或排氣管出漿時(shí)即可終止注漿。注漿結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將注漿孔封堵密實(shí)。 

3.檢測(cè)、總結(jié)、改進(jìn)

在襯砌施工200m后即安排雷達(dá)檢測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便采取措施，改進(jìn)施工工藝、總結(jié)提高，減少后續(xù)施工襯砌脫空現(xiàn)象的發(fā)生，促進(jìn)襯砌質(zhì)量的提高。