高速铁路隧道二次衬砌脱空原因和整治及预防措施分析

价值工程
0引言
隧道的安全性和稳定性和高速铁路的正常运行有着紧密的联系，而复合衬砌处理则是保证隧道安全运行的重要屏障。

随着施工技术类型的不断创新，高速铁路隧道一次衬砌脱空的问题得到了有效的控制，但是由于多种因素的影响二次衬砌脱空问题难以得到有效控制。

当出现复合衬砌脱空问题时，如果地质应力出现变化，则会产生集中应力，最终会导致复合衬砌开裂的现象，隧道的拱部位置会出现掉块的现象，会威胁到高速铁路的运行安全，一旦发生问题会造成大量的财物损失和人员损失。

因此相关人员需要明确分析在高速铁路隧道建设过程中出现二次衬砌脱空问题的主要原因，并提前做好相应的预防措施。

1高速铁路隧道二次衬砌脱空原因1.1施工机具的先进性水平不一
当前我国衬砌台车设备已经拥有了逐窗浇筑系统和防空洞预警系统，然而其他设备仍然存在功能多数较为单一，难以满足二次衬砌的综合性需求。

现工程中使用的设备先进程度上存在一定的差异，导致设备之间无法进行有效的配合，会给施工效率带来影响。

并且工艺设备的落后就需要增加人力进行补充，由于人力属于一项不可控的因素，就会导致较多质量问题出现，例如人字坡、冷缝、渗水漏水或者衬砌脱空等问题。

因此相关单位必须更要重视工艺设备落后这一问题，及时采取相应的措施进行预防，否则会制约到后续工程的实施，影响施工进度和施工质量[1]。

部分工点有先进的设备但是缺少熟练的操作人员和技术管理人员，是人的整体技术水平和管理水平影响了工艺性能的发挥。

1.2混凝土浇筑量以及收缩特性影响高速铁路建设属于政府规划的工程项目，对于建设周
期、建设进度要求较高，在工期紧任务重的情况下，无法有效地做到隧道全断面扫描。

初支表面坑洼不平时，计算混凝土使用总量时会受到较多人为因素的影响，计算准确性差。

混凝土的收缩性也是引起脱空问题的一大因素，混凝土在凝结的初期阶段或者硬化阶段体积会逐渐缩小，混凝土含水量和泥浆量、坍落度之间成正比关系。

如果混凝土振捣不到位，混凝土会出现下沉的现象，水灰比增加则收缩增加，最终导致二衬混凝土出现蜂窝、麻面等质量缺陷。

1.3施工工艺质量管理较差
当前在施工过程中会选择拱顶带模注浆的施工工艺，注浆位置为每板衬砌区域。

这种注浆方式存在两点问题：第一，注浆管在埋设施工时容易出现埋设不当、位移等情况，这就需要在进行注浆施工之前再一次钻设注浆孔洞，增加了施工所需要的时间，也同时容易出现钻穿防水板的问题。

第二，当在二次衬砌成型后实施拱顶回填注浆时，混凝土强度已经达到了所需要的强度标准，所注入的水泥浆和混凝土之间的收缩徐变存在差异，则会影响到混凝土的整体稳定性。

1.4防水板挂设质量不规范
防水板挂设质量不合格的问题主要表现为铺设防水板时没有考虑松弛度，使得二次衬砌混凝土以及初期支护之间难以紧密的贴合，这会增加高速铁路隧道二次衬砌脱空质量的出现几率。

当所预留的松弛度较小时，防水板会出现绷紧的状态，使防水板以及喷射混凝土两者间出现了脱空的问题，如果脱空较为严重甚至会引起其他问题[2]。

当所预留的松弛度较大时，防水板出现褶皱的几率会有所增加，会使二次衬砌背后出现脱空的问题。

部分时候虽然预留松弛度处于较为适宜的状态，然而防水板热塑性垫圈却存在固定点间距过大的现象，这会使防水板在浇筑混凝土
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—作者简介:刘勇军（1983-），女，湖南邵东人，中级职称，毕业于郑
州大学，研究方向为土木工程施工管理。

高速铁路隧道二次衬砌脱空原因和整治及
预防措施分析
Analysis of Causes,Treatment and Preventive Measures for the Secondary
Lining Void of High-speed Railway Tunnel
刘勇军LIU Yong-jun
（中铁二十二局集团第四工程有限公司，天津301700）
（4th Engineering Company Ltd.of China Railway 22Bureau Group ，Tianjin 301700，China ）
摘要:通过探讨高速铁路隧道二次衬砌脱空原因，整理出解决这一问题的方法以及预防脱空问题的措施，强化高速铁路隧道建设
的安全性。

本文从工艺设备配置、混凝土浇筑方量、施工工艺使用现状、防水板挂设质量以及施工人员技术水平出发探讨了脱空出现原因，并提出了解决方法和预防措施。

在今后的高速铁路隧道二次衬砌施工过程中采用先进的工艺设备，加强各个环节的工序控制。

Abstract:By discussing the causes of voids in the secondary lining of high-speed railway tunnels,sorting out methods to solve this problem and measures to prevent voiding problems,and strengthening the safety of high -speed railway tunnel construction.This paper discusses the causes of voids from the perspective of process equipment configuration,concrete pouring volume,construction technology use status,waterproof board mounting quality and the technical level of construction personnel,and proposes solutions and preventive measures.In the future high -speed railway tunnel secondary lining construction process,advanced technology and equipment will be adopted to strengthen the process control of each link.
关键词:高速铁路隧道；二次衬砌；脱空原因；整治措施；预防措施Key words:high-speed railway tunnel ；secondary lining ；cause of void ；remedial measures ；preventive measures 中图分类号:U455.91文献标识码:A 文章编号:1006-4311（2021）07-0120-03
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选择先进工艺设备进行施工
图1注浆孔布置图
支护防水板+土工布
脱空区
衬砌衬砌台车模板
上循环二次衬砌
排气孔
注浆孔
混凝土浇筑孔
衬砌台车端模
端模排气孔
预埋注浆管
注浆软管
12000
100~150
60~100
价值工程
0引言
近年来我国基础设施的不断发展，隧道及地下工程规模越来越大，技术难度也越来越高，与国外相比我国山岭隧道施工整体机械化水平目前仍然较低，主要以简单的机械设备及人工完成，施工工效较低、安全隐患大。

以公路隧道施工为例，隧道机械化施工正在逐渐替代传统粗放的“人海战术”，不断降低劳动强度、加快施工进度、增大安全系数、改善施工环境，提高实体质量，有效降低能耗，成为新形式下隧道施工的必然趋势。

1项目概况
莆炎高速公路文笔山1号特长隧道位于福建省大田县，全长4674m，设计为双线六车道分离式隧道，衬砌后断面尺寸为15.44m×7.82m，线路纵坡为0.5%单向坡，最大埋深648m。

隧道地层岩性主要为花岗岩、混合花岗岩、砂岩，基岩裂隙水弱发育，隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩占比55%，Ⅴ~Ⅱ级围岩交错分布，地质条件复杂，并且施工工法转换频繁，施工组织难度大，施工安全风险高。

文笔山1号隧道合同工期仅24个月，工期极为紧张。

为按期完成施工任务，我项目组织专家经过多次方案比选，根据长大隧道特点和实际情况，采用隧道机械化九台套组织施工。

九台套系列施工设备即两机一桥六台车，
多臂凿岩台车在长大公路隧道中的应用
Application of Multi-arm Rock Drilling Trolley in Long Highway Tunnel
盛畅畅SHENG Chang-chang
（中铁十四局集团第三工程有限公司，济南250000）
（The No.3Engineering Co.，Ltd.of China Railway14th Bureau Group Corporation，Ji'nan250000，China）摘要:随着中国科学技术的快速发展，隧道的施工工艺发生了巨大的改变，“机械化、信息化、智能化”成为今后发展的必然趋势。

文章结合多臂凿岩台车在文笔山1号隧道钻爆施工中的应用，从施工准备、施工工艺及应用效果等方面，对多臂凿岩台车钻爆施工工艺进行了探究，并与传统人工手持风镐式进行了比较，体现出多臂凿岩台车在施工进度、光面爆破、安全管理等方面的优点。

Abstract:With the rapid development of science and technology in China,great changes have taken place in the construction technology of tunnels."Mechanization,informatization and intelligence"has become the inevitable trend of future bined with the application of multi-arm rock drilling trolley in the drilling and blasting construction of Wenbishan No.1Tunnel,this paper explores the drilling and blasting construction technology of multi-arm rock drilling trolley from the aspects of construction preparation, construction technology and application effect,and compares it with the traditional manual hand-held air pick,reflecting the advantages of multi arm rock drilling jumbo in construction progress,smooth blasting,safety management and so on.
关键词:多臂凿岩台车；公路隧道；效果评价
Key words:multi-arm rock drilling trolley；highway tunnel；effect evaluation
中图分类号:U455.1文献标识码:A文章编号:1006-4311（2021）07-0122-03
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作者简介:盛畅畅（1986-），男，山东济宁人，工程师，本科，研究
方向为公路隧道。

出现浓浆即可，在结束注浆之后卸除定位法兰，同时将注浆孔关闭[3]。

3.4强化防水板挂设质量
在安装防水板挂设时需要对防水板的松弛度进行评估，保证松弛度符合相应标准，要求松紧度适当、挂设牢固，并且在进行防水板挂设的过程中必须要严格沿着一次衬砌时的轮廓线进行挂设。

在对松弛度进行评估时可以用手掌把防水板贴到初期支护的外表，当感受不到紧绷感时即代表此时松弛度适宜。

当存在超挖“凹型”区域时应当按照其形状特点进行布设，这样才能够保证防水板的挂设质量，从而发挥出防水板应有的作用。

3.5加强施工人员培训
在施工过程中重视对施工人员进行培训，让施工人员可以了解到隧道二次衬砌的脱空的严重性，使施工人员可以主动严格约束自身，落实各项施工要点。

在培训中对施工人员进行技术交底，讲解不同施工环节的技术要点，提升施工人员的工作能力。

为了保证施工技术交底的有效性，可以利用BIM技术，以可视化视频的方式展示施工工
艺的全部流程，并重点展示施工要点。

4结束语
为了促进高速铁路建设速度的加快，打造精品铁路工程，需要注重二次衬砌混凝土施工质量。

通过对引起隧道二次衬砌背后脱空的原因进行分析了和整理，提出了在今后的施工过程中应当加强施工质量管理，改进施工设备和工艺技术，及时预防该问题的出现。

相关人员应定期对工程施工情况进行监督和管理，如果发现脱空问题立即采取有效措施进行处理，确保脱空问题不会造成更为严重的影响。

参考文献:
[1]段晓明.公路隧道衬砌脱空原因和病害防治举措[J].长春大学学报，2020，30（08）：9-14.
[2]张军，王明慧，向道银，张桥，蒋树平，刘伟帮.郑万高铁重庆段隧道二次衬砌施工质量管理实践[J].现代隧道技术，2020，57（02）：49-54.
[3]刘彬.隧道衬砌脱空缺陷拆换处理施工技术研究[J].太原城市职业技术学院学报，2020（03）：191-193.
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