论隧道加固施工方法

论隧道加固施工方法

作者：聂永权 赵磊

来源：《城市建设理论研究》2013年第31期

摘要：随着科技的发展、社会的不断进步，高速公路的重要性越来越显著，而作为公路的一部分——隧道，对于其使用功能的要求也越来越高。隧道加固可以延长隧道的使用寿命，用少量的资金投入，使隧道重新能满足交通的需求。 关键词：隧道；注浆技术；混凝土 中图分类号：U45 文献标识码：A 引言

公路是国民经济的重要命脉，由于其特有的灵活和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用。随着我国社会主义市场经济的发展，西部大开发战略的实施，高等级公路已从沿海地区向西南、西北山岭区延伸，公路隧道作为公路工程结构的重要组成部分之一，其建筑规模也越来越大，这就需要对隧道进行加固，保证公路的安全性，同时尽量减少人力、财力、物力的浪费。

面临一些新的挑战，中国工程技术人员在总结自己的经验，同时学习借鉴国外经验的基础工，在加固方面的水平都有了不少成熟成果，本文介绍了几种隧道加工方法，供大家参考。 二、隧道加固施工方法 、小导管超前注浆

小导管不仅起到了超前管棚的作用，而且通过注浆工艺改善了围岩的自稳能力。小导管超前注浆加固技术是浅埋暗挖隧道在软弱围岩施工中非常重要的手段之一，此技术对于隧道开挖防坍、防塌、控制围岩变形及地表沉降明显的作用。 小导管制作

超前小导管采用3.2×3.25mm普通水煤气管，管长3.0—3.5m，注浆钢管应沿隧道开挖轮廓线布置，外插角一般取5°—10°，处理坍体时可适当加大。注浆管一端做成尖形，另一端焊工铁箍，在距铁箍端0.5—1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔 100—200mm呈梅花形布设，孔位互成90°，孔径6—8mm。注浆小导管环向间距应按设计要求或通过试验确定，无试验条件时，视地质条件按0.2—0.4m选用。纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1m。注浆试验的主要目的是选定注浆压力p、注浆半径r及注浆量，在选定注浆半径r后，可按两圆相交形成厚度等于30cm确定孔距。

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2、超前预注浆浆材及配合比选择

对于无水的粉细砂层，可考虑使用改性水玻璃浆液，而对含水粉细砂层来说，应用改性水玻璃效果也不理想，加工粉细砂层颗粒细小，用普通水泥浆只能进行劈裂注浆。为了应付各种情况，在浆材选择工准备了几种方案，总的原则是浆液要满足固结地层，防止涌水的需要。开挖后如果无水，可考虑使用改性水玻璃浆，如果粉细砂层被水浸泡，在拱顶部位考虑使用一部分超细水泥、玻璃浆液;在中下部位置考虑使用普通水水玻璃浆液，并在水泥浆中加少量膨润土，以增加可灌性。

一种是水泥水玻璃浆，膨润土掺入量5%，水玻璃浆浓度:35Be°；普通水泥浆水灰比:1:1—1.5:1，水泥浆与水玻璃浆双液比:1:1—1:0.6，超细水泥浆水灰比:1:1一1.2:1，工述三种在施工中可依据现场情况适量调节。另一种是改性水玻璃浆。水玻璃原浆浓度:35Be°，改性剂的浓度为20%，改性水玻璃浆的酸碱度是PH=3—4。 注浆

注浆时将两种不同的浆液分别放在两个容器内，使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，两种浆液在混合器混合后注入地层。注浆前先挂网喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲净管内积物，然后再注浆，注浆顺序山下向工，浆液用搅拌桶搅拌。初凝时间可用小同配合比和少量磷酸氢一钠来控制。 （二）回填注浆技术

根据回填作用部位和目的不同，回填注浆又可分为初期支护回填注浆和二次衬砌背后回填注浆。隧道的回填注浆具有堵水、加固结构、改善结构受力条件和控制地层沉降等多重作用。由于注浆工艺、注浆机具和注浆目的等内容都较为一致，因此对回填注浆技术统一叙述如下: 2、回填注浆孔的布置

将注浆孔编号，先注奇数孔，后注偶数孔，这样可使各孔注浆达到互补作用，提高注浆效果。注浆管采用cp 42(或cp 25)普通焊接钢管，均采用预埋方式布管。注浆孔布置于拱顶，初期支护背后注浆孔孔距3 —6m/组，一次衬砌背后注浆孔孔距6m/组，每组3个，梅花形布置，布孔以避开环向施工缝为宜。 1、注浆浆液配制与注浆压力

水泥选用425#硅酸盐水泥，内掺水泥用量9%的Fs- 1防水剂及聚内稀酞胺(水用量的0.5—1‰，拌浆前先溶于水），或内掺高强无收缩外加剂XPM。根据既有工程经验，选择水泥浆液或高标号水泥砂浆作为背后回填浆液较为适宜，水泥浆水灰比宜为1:1—1:1.5。

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回填注浆压力小宜过高，只要能克服管道阻力和二衬与初期支护防水板之间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护或衬砌变形采用注浆泵注浆时，紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在0.2—0.6Mpa，不得超过0.6Mpa 3、注浆施工

注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。注浆之前，检查注浆泵及压力表，清理注浆孔，安装好注浆管，保证其畅通，必要时应进行压水试验。关于注浆管理，可以做到以下几方面：施工中应经常监视注入量、注浆压力及二衬结构状况，必要时应变换注浆参数；为了确实地获取注入浆液质量和数量，必须保管好个部证明书及测量数据；根据注浆情况，事先应计算出注浆量，并与实际注浆量进行对照，及时跟踪、变更参数。

注浆应由山低处向高处，山无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析当漏水量较大，则应分段留排水孔，以免高水压抵消部分注浆压力，最后处理排水孔。 在注浆过程中，如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆，当冒浆或跑浆严重时，应关泵停压，待一两天后进行第一次注浆。注浆时，必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使结构产生裂缝。当注浆压力稳定工升，达到设计压力并持续稳定10分钟(土层中要适当延氏时间)后，小进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。停浆后，立即关闭孔口阀门，然后拆除和清洗管路，待浆液初凝后，再拆卸注浆管，并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实 、湿喷混凝土施工技术

湿喷混凝土施工具有粉尘少、回弹少、水灰比叮控、一次喷射混凝土较厚等优点，在利用时方便快捷。湿喷混凝土有以下一些施工方法：

一是喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，否则露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料会引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。在喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，清扫施喷面松散土体。

二是尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。喷射前，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准，先开速凝剂阀门，后开风，再送料，严禁随意增加速凝剂掺量。试验室负责优选喷射混凝土配合比和施工控制，施工中按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射混凝土强度符合设计要求。

三是喷射顺序自下而工，料束旱旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形长度3 —4m。 严格控制好喷射机喷嘴与受喷面的距离和角度，喷嘴与受喷面垂直的工作风压严格控制在0.3 —0.4Mpa范围内；有钢筋时角度适当放偏300左右，喷嘴与受喷面距离控制在1.0—1.2m范围内。

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四是喷射混凝土由专人喷水养护，发现裂纹用红油漆作工标识，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹，采取在其附近加设土钊或加喷一层混凝土的处理办法处理，以减少山于水化热引起的开裂，保证安全。 三、结束语

通过对隧道加固处理，加强了施工措施，从工程实践上取得了较好的效果，隧道已经顺利施工，有效地满足设计要求。随着隧道在公路建设中的重要性突出，其坚固程度决定着隧道质量。结合实践经验，笔者建议对于隧道加固处理应当重点是。此外，在对隧道加固采取处理时应当采取安全可靠措施，确保人员机械设备的安全。 参考文献

[1]贾克锐.界碑关隧道涌水段施工技术[J].科技信息(科学教研).2007(12)

[2]张辉军;温冬海.浅议动水条件下双液注浆加固既有桥桩基的施工方法[J].黑龙江科技信息.2010(27)