高铁隧道拱顶空洞成因及空洞整治技术研究

高铁隧道拱顶空洞成因及空洞整治技术研究

摘要：近几年伴随着我们国家交通行业的持续稳定发展，公路和铁路隧道上建设的数量持续增加。山岭隧道因为施工等多种因素时长会出现空洞，特别是拱顶出现的空洞较为普遍。本文主主要结合某隧道拱顶空洞的具体成因，对其给予妥善合理的分析，同时对于拱顶空洞病害自身的特点进行分析与介绍，指出对空洞进行整治的技术，希望可以为给有关人员提供有效借鉴。

关键词：高铁隧道；拱顶空洞成因；空洞整治技术

1 工程概况

隧道进口里程为DK56+092,出口的里程为DK59+136整体长度为3044m。隧道2016年1月开工，2018年9月15日贯通。

2 拱顶空洞病害成因及特点

2.1 拱顶空洞病害成因

按照现场进行检查的结果显示，在这一隧道中，防水板会时长会出现严重的脱落情况，这样一种情况令防水板本身的稳定性有一定降低。防水板脱落病害出现的主要原因有：在浇筑混凝土时，因混凝土挤入至初支卷曲的防水板里，伴随着混凝土实际的挤入重量不断的增长，隧道拱部的防水板就会出现脱落情况，其会使得防水板具备的稳定性有所减弱。因此在灌注混凝土时，因为使用的灌注方法存在问题，经常会令混凝土出现裂缝，这样的情况也令防水板自身的牢固性减弱，拱部防水板就会出现衬砌孔洞情况。

2.2 拱顶空洞病害特点

高铁隧道拱顶空洞病害对隧道结构到来的影响极大，但是假如工程中拱顶空洞病害较为严重，那么就会使得高铁隧道工程结构本身的稳定性与工程整体施工质量有所降低。此外，拱顶空洞病害相对严重，会使得注浆效果有所降低，从而还会减弱砂浆流动性。因为工程里模板台车顶部主要使用斜交泵送口，假如隧道存在较大的坡度，那么施工过就需要与隧道的坡度相结合从而完成浇筑。

3 拱顶空洞整治技术要点

3.1 合理控制整治材料

在高铁隧道工程里，为了能够令拱顶空洞获得有效的整治，施工人员需要适当的挑选整治材料。高铁隧道工程拱顶空洞整治的材料为：

水泥：PO42.5；

碎石：反击破方式生产，粒径其自身的直径需要保持在6mm左右，基材为石灰岩以及火山岩，级配连续；

砂：中粗砂以及粗砂，模数不能够少于2.5；

减水剂：液态，对于混凝土自身的耐久性并不会产生任何副作用；

速凝剂：粉末状，添加量需要保持在7至10%，其对于混凝土耐久性产生的影响较小并且便于计算使用量；

回填灌浆以及锚杆注浆材：无收缩水泥浆，不进行砂浆的使用；

锚杆：可以对设计材质的要求给予满足，中空，∮25～28，附∮10～30孔的碗型垫板，球型螺母；

钢筋：材质与设计要求保持一致，∮6圆钢，∮18、∮22螺纹钢；

回填灌浆预埋管：非金属，以PE和PVC以及橡胶，还有塑料与橡塑管材为宜；

环氧树脂：通用胶。

针对工程的施工人员来讲，需要对拱顶空洞治理的流程进行确认，同时需要按照有关原则，与拱顶空洞的整治要求保持一致，提升高铁隧道拱顶的整治效果。并且在实际进行整治的过程里，施工人员还需要按照高铁隧道拱顶结构的优势，充分额度发挥出工程本身的使用功能。

3.2 较严重脱空和厚度不足整治方法和技术要点

在高铁隧道工程进行施工的过程中，假如混凝土其自身进行衬砌的厚度超出25cm，并且钢筋混凝土其自身的厚度超出20cm，那么拱顶就会产生脱空的问题，这时施工人员则能够使用间歇式无收缩浆材去完成回填灌浆的技术，同时与孔封闭的情况相结合，合理的运用注浆技术，同时先进行模板的安装，然后合理的完成混凝土的浇筑。在对混凝土进行浇筑的时候，施工人员能够在喷射用水里添加适当的减水剂，同时合理的去对喷射时间进行控制，假如喷射用水放置的时间超出3h，那么就需要将其废弃，并重新配置。

针对高铁隧道空洞进行治理的人员来讲，在具体进行工作的过程中，需要对以下几

点给予关注：①选择适合的滚筒或者是搅拌机，另其能够便于完成砂石的混合与搅拌，使得砂石混合料和水泥以及减水剂的搅拌质量能够得到提升，假如工程需要使用二次拌合，那么作为施工人员就需要积极进行好翻搅，并在具体进行搅拌的时适当的添加速凝剂。②在喷射的时候，需要先把水泵打开，之后还需要打开动力风设备，同时完成所需要的调试工作，使得水压力可以快速完成对喷基面的清洗。为了能够合理的提高混凝土进行喷射的质量，施工人员还需有效控制设备喷射的速度，假如其中存在的喷射压力相对较大，那么混凝土自身的强度也会有一定程度的降低，喷射压力假如过小，那么混凝土就会产生阻塞的问题，影响混凝土自身的密实度。

3.3 严重脱空和厚度不足整治方案和技术要点

在高铁隧道拱顶空洞衬砌混凝土其自身的厚度保持在15到20cm之间时，钢筋基本上完全被混凝土所包裹，施工人员需要合理控制混凝土当前的支护厚度，尽可能降低脱空情况的出现。并且施工人员在实际进行施工时，能够参照以下的施工流程去完成所需要的施工：①按照当前混凝土实际的灌喷情况，去完成混凝土的封闭处置，将锁定的中空锚杆打开之后，需要适当的混凝土；②并且合理的控制混凝土的厚度，混凝土进行喷灌的厚度切忌超出20cm，同时希望其自身的厚度能够满足有关规定；③合理去完成钢筋的埋设。

3.4 极严重脱空和厚度不足整治方案和技术要点

因为本文提到的高铁隧道拱顶空洞的径向尺寸相对较大，因此极有可能产生大尺度脱空衬砌的问题，目前施工人员在具体进行工作的构成里，需要有效的将混凝土喷灌的情况融合到施工封闭工作中。并且在这一高铁隧道工程进行施工的过程中，施工人员需要结合工程结构的实际特点，合理的控制施工材料质量，令混凝土喷灌质量得到提升。

除了这些以外，假如工程防水板隔离了拱部的衬砌体，那么防水板和施工缝就可以把拱部隔离成为一种单独的混凝土块，施工人员还需要在隔离区去凿毛，同时还可以封闭混凝土。并且在对隔离区混凝土块进行拆除的过程里，施工人员还应该把防水层完全的割除，同时还需要在指定的位置设置锚杆。

结束语

综上所述，通过对于高铁隧道拱顶空洞原因以及特点进行详尽的分析与总结，并指出相对合理的空洞治理技术，使其可以有效的对高铁隧道拱顶空洞结构的稳定性给予提升，降低拱顶空洞对于隧道结构产生的不利影响，使得高铁隧道工程整体的施工质量获得保障。

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