隧道衬砌带模注浆采用隧道衬砌专用注浆机,集制浆、储浆及注浆一体化,施工速度快,使用方便。带模注浆解决了衬砌拱顶脱空问题,并使注浆料与衬砌混凝土形成良好的受力整体,通过对注浆量量化考核,倒逼施工班组提高衬砌浇筑质量。带模注浆工艺将传统的隧道衬砌空洞缺陷由后期修补变为前期预防,早期“预防”式治理,及时纠正和改进,将“隐蔽”的“缺陷”工程变为“可见”的“可靠”工程。
一、隧道衬砌带模注浆工艺原理
通过对衬砌台车进行改造,在衬砌台车模板中心线位置沿台车纵向方向设置一定数量的注浆孔,并安装注浆用固定法兰,在浇筑混凝土前预埋活性粉末混凝土(RPC)注浆管,混凝土浇筑结束后及时从预埋注浆管处进行注浆。
二、隧道衬砌带模注浆工艺特点
1、通过简化预埋管及注浆施工工艺、改进注浆工装及衬砌微膨胀注浆结合料,将衬砌拱顶浇筑的隐蔽工程转化为“可见”工程,预防衬砌拱顶缺陷,避免因衬砌厚度不足进行二次回填注浆或破除重建。
2、微膨胀注浆结合料具有修复施工间隙缝、冷缝及混凝土不密实、缺棱掉角等缺陷的作用;通过浆体的渗透堵塞防水板破损,形成“蘑菇”型栓塞,具有堵水功能,减少拱顶部位的渗漏。
3、采用隧道衬砌专用注浆机注浆,该设备集注浆、储浆、压浆多功能为一体,且具有较高的注浆压力,可充分克服低水料比浆体的管道阻力和浆液垂直输送的阻力。
4、利用衬砌台车的支撑,混凝土浇筑完及时注浆。施工时间段,不影响其他工序。
5、统计每环衬砌注浆量,实施过程管理和考核,倒逼施工班组提高衬砌灌注质量。
三、隧道衬砌带模注浆施工要点
一般在混凝土灌注结束1~2h后,开始带模注浆。
1、注浆过程。对1#主注浆孔进行注浆,控制水料质量比为0.18,当2#注浆孔出浆或压力表读数超过1.0MPa时停止注浆,依次对2#、3#注浆孔进行注浆,当二次衬砌端模处出浆时,结束注浆。4#注浆孔为备用,根据出浆情况选择使用。
2、注浆要点。
① 注浆顺序由主注浆孔向端模注浆孔依次进行注浆。
② 每一个注浆孔均需注浆,但在注浆过程中进行其他孔注浆时未注浆的注浆孔流出达到相同密度的浆体时,该孔可以封闭,不进行注浆。
③ 注浆结束标志以排气孔和端头模板流出浓浆即结束注浆。若台车模板处出浆压力达到1.0MPa,仍未出浓浆,应更换注浆孔注浆,直至端模排气孔流出浓浆时停止注浆。RPC注浆管内须饱满,注浆完毕更换注浆连接件时应及时封堵RPC注浆管。
④ 记录注浆总量、注浆开始时间和结束时间。
3、管路清洗。注浆结束后关闭止浆阀门,卸下注浆机软管及注浆管件,及时封堵RPC注浆管,用清水反复冲洗注浆设备,保障管路畅通。待衬砌混凝土强度达到8.0MPa后,敲除外露RPC注浆管,台车脱模前行,进入下一循环施工工序。
四、带模注浆工艺操作注意事项
1、混凝土灌注前,分析注浆管预埋长度,通过每循环预埋的4根注浆管长度,基本判断衬砌的平整度、超欠挖情况。尤其对预埋管长度明显小于设计厚度的,需要退出台车,拆除防水板,对支护重新处理,避免留下隐患。
2、混凝土灌注过程中,观察注浆管的出浆情况。原则上要求每根注浆管能够出浆,在此种情况下,能够保证拱顶混凝土饱满,无质量缺陷,注浆量小。对支护不平整的情况,也应确保1~2根注浆管出浆,尤其是远端的注浆管出浆。
3、混凝土灌注后,对带模注浆量进行及时分析。每12m衬砌拱顶注浆量0.5~1m3(根据围岩等级不同,空隙体积0.5~1m3)。
4、在支护平整度满足要求的情况下,如果注浆材料超过正常用量过大,须及时分析原因,调整下一循环衬砌混凝土配合比、浇筑工艺,提高衬砌混凝土浇筑质量。
5、由于支护不平整,端头模板易漏浆,如果端头模板低位漏浆,易造成无法保压和拱顶充满,因此,应对端头模板采取封闭措施,如放置弧形防漏的防水板或防水布等。