中国水利水电第五工程局有限公司 四川成都 610000
摘要：根据现场施工情况，结合施工经验，改善传统隧道二衬压浆施工技术，打造高品质、高标准的隧道二衬施工。
关键词：带模负压压浆
1前 言
目前城市地铁建设已进入高速发展阶段，高品质、高标准的隧道施工技术对飞速发展的地铁建设起到决定性作用，而隧道施工中的二衬施工质量则是隧道施工的关键性环节。而传统二衬压浆工艺不能排除空洞内空气，容易造成二衬结构不密实，使二衬背部形成空洞或脱空，从而降低二衬承载能力，促使拱顶下沉而造成安全隐患；另外，对于瓦斯隧洞而言，传统二衬压浆极易破坏隧道防水层结构，促使瓦斯等有害气体的涌出从而造成安全隐患。
根据上述情况，我们结合现场实际施工情况，确定引进桥梁预应力施工中的压浆工艺，经过不断地创新、优化、完善，研究出一套适用于瓦斯隧道施工的二衬带模负压压浆施工工艺，弥补了传统二衬压将施工的诸多缺点，取得了较好的经济、社会效益。
2工程概况
成都轨道交通18号线试车线隧道位于18号线一期工程合江车辆段，该隧道为高瓦斯隧道，区域内天然气最大浓度26200ppm，瓦斯压力0.67Mpa，掌子面最大天然气涌出量0.73m³/min；隧道全长2060m，包含明挖段57m，暗挖段2003m，隧道采用矿山法施工，主要穿越强、中风化泥岩，埋深10～224m。
3二衬带模负压压浆技术应用
3.1二衬带模负压压浆施工原理
利用二衬台车，待二衬混凝土初凝，先用真空泵抽吸二衬空洞中的空气，使空洞中达到0.06～0.08MPa的负压，然后在另一端用压浆泵以0.4～0.6MPa的压力将搅拌好的水泥浆体压入二衬空洞。由于空洞内只有少量空气，浆体很难形成气泡；同时，由于空洞内和压浆泵之间的正负压力差，不仅是“压”而且是增加了“吸”的功能大大提高空洞内浆体的饱满性和密实度。
图3-1：二衬负压压浆整体示意
3.2施工准备
3.2.1技术准备
根据设计文件要求，进行施工现场实际勘测，认真编制专项施工方案，掌握二衬压浆施工中的难点与施工技术、施工工艺。明确安全文明、质量控制、环境保护的规章制度，严格组织技术交底，并落实到每个作业人员。
3.2.2材料、设备准备
Φ32高压钢丝压浆花管、Φ32高强度PE管、胶带、不锈钢三通接头、真空泵、压浆泵、灰浆搅拌机、水泥、压浆剂。
⑴压浆泵应采用螺杆式压浆泵。此压浆泵应具备多级压力控制，在压浆过程中应能控制压浆压力。
⑵拌浆机应采用高速搅拌设备，桨叶的转速至少为1000rpm，桨叶的最高线速限制在15m/sec以内；拌和时间不宜超过6min。
3.3二衬带模负压压浆操作步骤
3.3.1主要系统的加工制作
⑴高压钢丝压浆软管加工制作
压浆采用Φ32高压钢丝压浆软管，压浆前提前进行加工制作，在软管上每5cm上下打孔各一个（孔洞直径6mm）并使孔洞呈梅花型布置；打孔完毕后用胶带进行密封，以避免二衬混凝土浇筑时混凝土浆液堵塞孔洞。
图3-7：排气管固定于台车排气孔处法兰盘
3.3.3固定与衔接
高压钢丝压浆软管的一端通过台车压浆孔固定于压浆孔上的法兰盘上，待可以进行压浆作业时，通过法兰盘与连接接头连接而后通过连接件与压浆泵泵送管道固定连接；而PPR排气管的一端通过台车排气孔固定于排气孔上的法兰盘上，待可以进行压浆作业时，通过法兰盘与三通接头连接而后通过连接件与真空泵抽气管道固定连接，连接好后，封闭备用的压浆孔和排气孔。
3.3.4二衬带模负压压浆
⑴真空泵的选择
真空泵选择应能达到0.092Mpa的负压力。
⑵压浆料的拌制
压浆材料采用M20微膨胀性水泥砂浆，施工前浆液的配合比必须经过现场的实验后确定，当拌制压浆料的流动性、粘结性、抗渗性、耐久性和化学稳定性均符合要求时方可进行下一环节。
⑶抽取二衬混凝土空洞内空气
抽空气前，为了可以为压浆制造良好的负压空间，提前对台车端头进行封堵，封堵完成后启动真空泵，在孔道的一端对二衬混凝土间空洞进行抽空气，使空洞内产生-0.06Mpa 至-0.08Mpa左右的恒压负压。
图3-8：连接接头
⑷压浆
开启压浆泵，压浆时的最大压力不宜超过0.6Mpa。压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后，应保持不小于0.5Mpa且不少于3min的稳压期。
⑸补浆
进行压力补浆时，让管道内水、浆悬浮液自由地从出口端流出。再次泵浆，直到出口有匀质浆体流出，0.5Mpa的压力下保压5min。
⑹排出浆液的处理
出浆口排出的浆液及清洗机具的废水不可随排随流，应由特定的容器进行收集，待施工结束后统一送至指定位置进行掩埋处理。
3.3.5压浆密实性检测
使用传统的二衬压浆技术进行压浆时浆液几乎压不进去，而使用新型带模负压压浆技术时可以压进1m³左右的浆液，已明显提高二衬压浆的饱满度。为了进一步证明新技术的压浆效果，我们采用SIR－20探地雷达进行无损扫描检测，以提供结构性破损及其他主要病害的客观资料，检测结果显示二衬结构均填充密实且二衬厚度均符合设计要求，结果论证该技术的应用成功的解决了隧道二衬混凝土浇筑不密实和不饱满的问题。
图3-9：现场地质雷达检测
4 结 论
新型二衬带模真空压浆适用于所有隧洞暗挖法施工，可有效提高二衬混凝土浇筑后空洞压浆的密实性和饱满度，并且可在保证质量的前提下有效缩短二衬压浆时间。该技术打破传统二衬压将施工的诸多缺点，在提高功效、降低成本创造效益的同时，也满足了现场施工质量、施工工期及文明环保施工等方面的要求，取得了较好的经济、社会效益。
参考文献：
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[4]皮淮蓉 提高隧道二衬拱顶混凝土脱空注浆处理次性合格率［J］.科技资讯.2017（05）。
作者简介：
刘 奇：（1989-），男，河南漯河人，高级主管，现任职中国水电五局成都地铁18号线土建4标项目工程部高级主管，从事市政工程技术管理工作。
李新强：（1985-），男，河南平顶山人，工程师，现任职中国水电五局成都地铁18号线土建4标项目项目副总工，从事市政工程技术管理工作。
论文作者:刘奇,李新强
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/1
标签：隧道论文; 浆液论文; 密实论文; 法兰盘论文; 混凝土论文; 真空泵论文; 气孔论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;