西安铁路局 西安 710054
摘要:分析了铁路隧道喷射混凝土平整度缺陷产生原因，针对不同原因制定预防措施、根据不同缺陷类型提出对应的整治方案。
关键词:喷射混凝土 平整度 预防与整治
1 混凝土平整度差的原因
1.1地质条件复杂，围岩较差
同一喷射区域岩面围岩性质差异大，现场技术人员经验不足，对围岩性质认识不到位，导致预留变形量不足。
1.2光面爆破效果差
在隧道爆破施工中，未根据围岩情况及时调整爆破参数或未严格执行爆破设计，导致隧道隧道开挖超欠挖。
1.3操作手熟练程度不够
在喷射过程中，操作手操作设备的熟练程度不够、对设备性能把握不到位，喷射混凝土时，无法精确地调节喷嘴的位置，喷嘴存在游荡现象，导致平整度差。
1.4混凝土所用材料不稳定
在施喷过程中，一般是分层喷射，每层以不掉落的邻近状态为准，最后达到喷射厚度即可。由于喷射混凝土料不稳定，操作手无法把握不掉落的临界状态的时机，而导致混凝土成块掉落，形成堆积料且未及时清理。
1.5养生不及时或养生时间不足
喷射混凝土由于水泥用量较多、砂率高、速凝剂的影响和表面系数大等原因，若不注意养护将会使得混凝土产生更大的收缩，导致开裂。
1.6爆破影响
因一般喷射混凝土施工需紧随开挖进行，故其受开挖爆破震动、冲击影响很大。开挖爆破冲击波对没有达到强度的喷射混凝土影响很大，强度没有达到时，混凝土与围岩的粘结力不大，会造成混凝土脱离。
2 预防措施
2.1加强超前地质预报和监控量测，及时掌握隧道围岩级别和变形情况，根据围岩情况调整爆破参数并严格按爆破设计组织施工，减少超欠挖；充分认识围岩性质，根据变形情况合理预留变形量。
2.2在施喷之前，先对喷射的岩石表面的松动岩石进行清理，表面进行修整。然后再用水清洗喷射岩石表面提高岩石表面的粘附力。如果不能用水清洗的岩石表面则用高压空气对岩石表面进行清理。
2.2根据工程地质及水文地质、喷射量等条件选择喷射工艺，施工前做好人员培训和混凝土试喷。混凝土配合比应通过试验确定，使拌制的混凝土有良好的流动性、和易性，满足设计强度和喷射工艺要求。喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整用量，提出施工配合比。混凝土应随拌随喷，喷射时应按照施工工艺分段、分片，由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10㎝，边墙不得超过15㎝。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
2.2喷射混凝土终凝2h后应立即喷水养生，经常保持其表面湿润，养生时间不得少于14d。避免受低温、干燥、急剧、温度变化等影响。
2.3喷射混凝土作业完成时间间隔不小于3h且强度不小于1.5MPa,方可进行下一循环爆破施工。
3 缺陷分类及整治方案
3.1复测喷射混凝土断面并分区标注
对已喷射混凝土部位，采用全站仪或断面仪复测是否侵限，超挖引起的混凝土补喷富余量，采点标注。采点频次：纵向断面间距1m，环向间距1m，矩阵布置。对测量数据在采集点上标注，以成型后完全符合设计尺寸的断面为基准，考虑5cm台车预留量进行标注，超挖为正，如超挖7cm，即喷射混凝土富余量7cm，则该点标注+7。根据复测结果划分侵限区、合格区、补喷区。
3.2缺陷整治
3.2.1侵限型缺陷整治
侵限区钻孔破检喷射混凝土厚度，若凿除侵限混凝土后基面厚度合格则采取凿除砂浆抹平处理；若凿除侵限混凝土厚基面厚度不满足设计和规范要求则凿除至设计厚度值后补喷。
3.3.2不侵限型缺陷整治
⑴全断面缺陷区
若经复测全断面补喷富余量均大于4cm，则对该段落范围采取全环钢筋网成型整治。整治方案见下图：
附图1：全环处理断面图
整治方案：采用纵向钢筋骨架+环向钢筋骨架形成整体φ22mm钢筋辅助骨架，采用锚杆定位和固定骨架，在骨架上安装全覆盖φ6钢筋网，喷射混凝土成型。网片保护层3cm。超挖超过10cm的在钢筋骨架背后加密一层钢筋网。
施工顺序：测量布点，放出定位钢筋骨架位置→在纵横骨架交点位置打设锚杆，锚杆外露端头标注钢筋网位置→安装环向钢筋骨架，安装纵向钢筋骨架，将骨架点焊在锚杆上→挂设钢筋网，喷射混凝土→复测检验。
⑵局部缺陷区
若经复测局部凹坑导致平整度差，则该段落按照标准挂设局部钢筋网喷射混凝土整治，示意图如下：
附图2：局部处理断面图
整治方案：小凹坑（2㎡以内）：挂网补喷。挂线辅助定位，通过锚杆点焊精确固定钢筋网，确保钢筋网距离设计基面保护层3cm。
大凹坑（2㎡以上）：矮边墙向上2m范围内纵横向间距1m，其他范围纵横向间距2m设置井字形φ22mm钢筋辅助骨架。钢筋辅助骨架点焊在锚杆上精确定位，铺设钢筋网补喷，保护层3cm，必须挂线。
施工顺序：规划纵横钢筋骨架，交点打设锚杆→安装纵横辅助钢筋骨架，和锚杆点焊加固→挂网补喷→复测检验。
⑶微小缺陷区
不具备挂网条件而小范围凹凸不平，不侵限部位，采用砂浆填补凹坑抹平。
3.3施工注意事项
⑴钢筋骨架必须定位准确，必须和锚杆点焊在一起加固到位。
⑵局部凹坑必须挂线。
⑶喷射完毕必须拿1m靠尺或矩形管检验。
⑷处理前必须复测，处理完毕必须复测，确保不侵限。
4 结束语
在工程实际中，采取以预防为主、与整治相结合控制喷射混凝土平整度的方法，取得了良好的效果，保证了喷射混凝土平整度，有效克服了初期支护应力局部集中、二次衬砌背后空洞等质量缺陷。
参考文献:
1、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB 10424-2010
2、《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB 10417-2004
3、《铁路隧道工程施工技术指南》 TZ204-2008
论文作者:荆韦庄
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/15
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