二次衬砌预防拱顶空洞施工技术交底
1工程概况
工区管段隧道处于东北地区，冬季时间长，温度低，衬砌背后出现空腔则易发生积水冻胀，造成衬砌混凝土漏水、开裂，形成重大安全质量隐患。根据中国铁路总公司工程管理中心印发的《铁路隧道二次衬砌预防拱顶空洞实施意见》及相关标准规范和设计图纸编制二次衬砌预防拱顶空洞施工技术交底。
2 施工方法
从开挖超欠挖控制、初期支护表面平整度处理、防水板铺设、二衬纵向及径向排气（注浆）管预留、二衬混凝土浇筑、拱顶回填注浆等施工环节加强工艺控制，预防拱顶空洞。隧道衬砌拱顶空洞防治工艺流程图见图1。 2.1 隧道开挖及初期支护
① 加强隧道开挖成型，严格控制超欠挖，石质坚硬岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）欠挖不应大于5cm。超挖部分应采用同级混凝土回填。
② 喷射混凝土表面平整度应符合D/L≤1/10的要求（D、L分别为初期支护基层相邻两凸面间的深度和距离，且L≤1m）。
③初期支护完成后，在铺挂防水层前，采用断面仪沿隧道纵向每3m测一个断面，根据断面测量结果所反映的情况，检查开挖洞身有无欠挖，若有欠挖及时处理。
④处理完成后进行检测，断面轮廓线合格后进行排水盲管、土工布、防水板施工。 2.2防水层铺设
①防水板下料长度应适当加长，实铺长度与初期支护基面弧长的比值宜为10:8，铺设完成后应保证防水板与初期支护表面密贴无空洞。
②防水板铺设应由拱部向两侧进行，禁止采用吊带式铺设，热熔垫片应与防水板同材质，防水层拱部固定点的间距不宜大于0.5m，边墙0.8～1.0m，呈梅花型布置，对局部凹凸较大位置应在凹处加密固定点，避免衬砌浇筑时防水板脱落造成拱部空洞。示意如下
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图1隧道衬砌拱顶空洞防治工艺流程图
2.3 拱顶纵向排气管、注浆管安设
衬砌铺设防水层前及拱顶灌注混凝土前于拱顶预埋PVC注浆花管与排气管。 2.3.1注浆管的制作
① 现场加工注浆管，注浆管采用φ30mmPVC注浆管，注浆管每隔10cm,设置螺旋切口，切口周长为管周长的1/2～1/3，安装切口朝上，注浆管外露部分采用φ30mm镀锌钢管与注浆管采用丝扣连接，并在镀锌钢管尾部连接止浆阀。
② 在注浆管底部连接排气管以确保在注浆过程中排出浇筑混凝土过程中密闭的空气。排气管与注浆管采用胶带绑在一起，排气孔不布孔。 2.3.2防水板内侧注浆管的固定
① 每循环台车定位之前，将注浆管设于正拱顶紧贴防水板，（防水板内侧、衬砌外边
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缘），采用防水板条(5cm宽、15cm长)焊接固定在防水板内侧，防水板条固定纵向间距70-80cm,纵向注浆管结合环向施工缝在拱顶位置通长布置。在纵向注浆管预埋时，将止浆阀一端预留在衬砌端头模板外侧，以便在混凝土施工后立即对该段衬砌进行注浆处理。管道安装固定示意图见图2。
预贴排气管预贴PVC注浆花管防水板条
图2管道安装固定示意图
② 预埋注浆管及排气管时应小心施作，以免将衬砌背后防水板捅破而影响隧道的防水能力。
2.3.3 防水板外侧注浆管的固定
防水板铺设前，用射钉及钢筋卡将注浆管固定在初支上不能有尖头，以防刺破防水板。 2.4台车就位及安设径向排气孔
①衬砌台车应具有足够的动载荷刚度和强度，面板厚度不小于10mm.
②衬砌台车顶部面板上两端及中部各设1个排气孔，采用法兰盘或套丝方式连接。排气孔兼做观察孔和注浆孔。具体布置见图3。
③径向排气管采用φ20mm～φ30mm钢管，严禁使用内壁光滑的塑质材料，顶部管口设深度和宽度10mm～20mm的U型溢槽。
④径向排气管通过法兰盘或套丝连接，顶部管口与防水层顶紧，使防水层与基面密贴。 2.5 混凝土浇筑与观察
①泵送混凝土应具有良好的和易性，拱部混凝土坍落度宜按200mm控制。 ②二次衬砌浇筑应从下至上利用灌注窗依次灌注。 ③采用高压混凝土输送泵（泵送压力≥6MPa）泵送混凝土 ④拱顶混凝土浇筑应采用不小于2个浇筑孔。
⑤拱顶混凝土浇筑间隔时间不大于0.5小时；搅拌后的混凝土应在1/2初凝时间入泵，并在初凝前浇筑完成。拱部混凝土浇筑时间一般宜控制在2小时以内。
⑥采用全站仪测量断面、预估混凝土浇筑数量，在封顶最后一车混凝土时进一步确认混凝土数量，确保混凝土供应。
⑦径向排气管及挡头板封闭处相继流出浆液时停止浇筑。
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图3径向注浆管布置图
2.5拱顶回填注浆
将拱顶回填注浆纳入工序，注浆采用微膨胀性水泥砂浆，在混凝土浇筑完成后，应对防水板内侧进行注浆，注浆过程中，排气管冒浆时，采用止浆塞封闭排气管后，采用0.4MPa压力持续压浆8min后停止注浆。内侧注浆完成后再对防水板外侧注浆，注浆结束后待混凝土终凝后脱模，注浆过程中发现吸浆量过大时应停止注浆。 2.6检测与处理
①在注浆完成后3个月内采用人工敲击、地质雷达法等方式对拱顶衬砌质量进行自检，施工缝、预埋槽道位置应重点检查，发现缺陷后及时处置。
②自检合格后及时开展第三方检测，根据第三方检测报告在现场标识缺陷位置并提供缺陷形态，按相关程序进行处理。
3 施工保证措施
3.1质量保证措施
①所有技术人员及施工人员必须经过培训交底后才能上岗作业。 ②所有机械设备及材料经检验合格后方可投入使用
③ 工程检查，采取班组检查与专业检查相结合的方式，即施工班组在每道工序完工之
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后，首先进行自检，自检合格后再由经理部质检工程师进行检查。
④每道工序在完成自检、专检并确认合格后，由质检工程师报请监理工程师检查验收，经监理工程师现场签认合格后，再进行下道工序施工。
⑤ 每道工序必须有严格的施工记录，将检查项目、技术要求及检查部位等项目填写清楚，记录上有各队技术负责人、质量检查人签字，将检查记录报项目工程部。 3.2 安全保证措施
①加大对安全生产的投入，设置安全管理机构及配备专职安全管理人员，使安全生产的各项措施落实到人。
②施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。 ③施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。 ④制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。
⑤隧道开挖前必须根据设计要求采用的方法做好超前地质预报。
⑥ 各电器设备均应设置防火消防设施，并应对施工人员进行操作规程的培训，确保熟练掌握器材使用方法。
⑦现场设专职安全员对施工中的安全进行监督管理，所有施工人员进入工地，必须佩戴好安全防护用品，如安全帽，安全绳，防滑鞋等，特殊工种应佩戴特殊防护用品，如：防尘面罩，绝缘鞋等。
⑧高处作业人员应经过体检，合格后方上岗，有心脏病等不适宜高空作业的人不得从事高处作业。
⑨高空作业时临边要有足够的操作平台和安全防护，特别在平台外缘部分应加强防护。高处作业人员必须系好安全带。凡在2m以上高处作业，必须系好合格的安全带。有的高处作业点没有挂安全带的条件时，施工负责人应为工人设置挂安全带的安全拉绳、安全栏杆等，并确保高挂低用。
⑩洞口设置值班室，24小时监控，禁止非施工人员进入施工现场；定期进行安全应急演练。 3.3、环保措施
①成立施工环境卫生保证管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。
②对各类施工机械、机具采取定人定点控制，对操作人员进行安全、环保教育。 ③施工机械，设备的废水，费油以及生活污水，不得直接排放于溪水或其他水域中，也不得泄于饮用水源附近的土地上，以防止污染水质和土地。
④施工便道及施工现场要注意洒水防尘，减少对周围环境的破坏。
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