摘要：近几年，伴随科技创新和社会发展，高速铁路在此过程中取得了不小成绩，成为全球利用率最高的现代化交通用具。在我国各地地区修建高速铁路的过程中，隧道施工所占比例较高，隧道二次衬砌的施工质量对今后线路的安全长久运营显得尤为重要。本文从影响隧道拱顶混凝土密实度的主要因素出发，对隧道二次衬砌拱顶密实度控制措施进行深入探析，希望能对隧道拱顶混凝土密实度的提高工作起到重要的作用。
关键词：隧道拱顶；混凝土密实度；控制；措施
引言
国内隧道拱墙衬砌混凝土主要采用整体式模板台车、输送泵泵送浇筑混凝土施工，由于传统浇筑工艺的缺陷导致浇筑成型混凝土强度离散性大、不能满足设计要求，且易在拱顶衬砌背后形成脱空、不密实等质量缺陷，在列车运营过程中，由于拱顶不密实、脱空段落易剥落给安全行车及保证隧道衬砌结构的稳定带来极大安全隐患，在二次衬砌施工过程中一定要严把质量关，掌控好衬砌厚度，达成设计标准，尤其是拱顶混凝土密实度是整个二衬施工的薄弱环节，需要重点控制。
1影响隧道拱顶混凝土密实度的主要因素
1.1混凝土各原材料质量不达标
（1）水泥种类挑选不佳，稳定性较差，各种批次的水泥一起使用。
（2）砂级、碎石配比不合理，含泥量过多，碎石里存在大量石粉，片状物体与针状物体随处可见，严重阻碍骨料和水泥的结合。
（3）外加剂产品质量不稳定。
（4）混凝土坍落度控制较差，灌注拱顶混凝土时，由于拱顶位置位于作业人员头顶，自由伸展空间小，浇筑混凝土时难度大，拱部混凝土坍落度宜偏大。
（5）制作混凝土时选用的材料存在较大的计量偏差，材料配比缺少合理性，未按照石料和砂的所需含水率进行实时调整，导致混凝土强度降低。
1.2施工工艺或现场操作不规范
按照规范施工是二次衬砌拱顶混凝土密实度的保证，由于施工操作不规范，而导致拱顶混凝土厚度不足且密实度不够，主要有以下几点：
（1）隧道拱顶挖掘塑型效果不佳，混凝土在衬砌过程中厚度不均衡；隧道超挖轮廓线过大，初期支护轮廓线也跟着过大，即使隧道衬砌厚度满足设计要求，也造成衬砌拱顶混凝土背后存在脱空现象。
（2）喷锚混凝土不平顺，钢架之间出现凹地现象，挂防水板时没有摊铺平整，造成拱顶混凝土存在脱空现象。
（3）采用整体式钢模板台车施工时，钢模板油缸没有完全支撑到位，模板拱顶位置附着式振捣器数量不足，灌注拱顶混凝土时饱和度较低，浇筑过程中没有按要求完成振捣或出现漏振现象，导致其质量有好有坏。
（4）二衬拱顶混凝土是否密实仅靠施工经验，未在拱顶采取相关措施控制混凝土的厚度，以检验拱顶混凝土是否密实。
（5）拱顶纵向注浆管埋设方法不准确，注浆施工方法不规范或注浆压力不足，拱顶防水板与混凝土之间存在空隙。
2隧道拱顶混凝土密实度施工质量控制要点
2.1混凝土原料的选择
（1）水泥的选择。水泥作为混凝土的胶凝材料，为了保证混凝土在养护过程中不会出现收缩裂缝，应该采用水化热较低的普通硅酸盐水泥。
（2）掺合料的选择。掺合料时水泥混凝土中不可缺少的组分，在自密实混凝土中，应该保证混合料颗粒与水泥颗粒形成一个级配良好的体系。
（3）外加剂的选择。外加剂是提高混凝土性能的主要手段，为了保证混凝土的耐久性，往往要控制外加剂的掺入，为了保证足够的密实度，就必须将水灰比定在0.4以下，可以保证自密实混凝土的泵送要求，免去振捣工序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据实践证明，在混凝土中添加聚羧酸类高效减水剂有以下优点：①能显著减少混凝土拌制中所用的水量；②坍落流动度损失较小；③凝结时间缩短；④在混凝土硬化所需的时间较短，并且能够达到一定的强度；⑤不会出现离析现象。
（4）粗骨料的选择。粗骨料的最大粒径应该加以控制，保证最大粒径不得超过规范规定的钢筋最小间距25mm，选择的粗骨料尽量不含针片状，不得含有粘土、石粉等杂质。
（5）细集料的选择。自密实混凝土的细集料的细度模数可以选择为2.5-3.2之间，相对于碎石，砂在混凝土中的作用具有双面性，在水泥混凝土流动过程中，圆形颗粒的砂可以减小摩擦力，对混凝土的流动有利，但是其贡献强度不如碎石；并且砂的比表面积比较大，因此在混凝土的配合比设计过程中，应该根据实际情况和各种原材料的情况合理选择砂率。
2.2混凝土配合比设计
为了保证自密实混凝土能够达到设计要求，施工技术人员应该根据相关规范做好配合比设计，排除影响配合比的因素，最终对设计的配合比进行优化，以保证混凝土能够达到高流动性、稳定性等优点。
2.3现场施工工艺的控制
（1）隧道拱顶超欠挖的控制
首先加强对司钻人员的培训交底工作，要求作业人员熟练掌握和应用钻孔技术，钻孔过程中要根据钻爆设计标准掌控好炮眼的距离、角度与高度等；并且提高光面爆破的质量，确定合理的附近孔装药密度与科学的附近眼距离与周围的最低抵抗线，让爆破后附近孔产生适当的缝隙，以此降低对孔壁岩体的影响，并且降低隧道拱顶超欠开挖工作量。
（2）钢筋的加工与布设
钢筋的布设应按次序进行，先加工顶部及侧墙纵深长度方向的钢筋，钢筋棚顶应预先成型后再运到现场绑扎、焊接，以免在现场焊接时损坏止水板，侧墙钢筋绑扎时，间距筋纵向焊接，保证边墙浇筑混凝土时，二衬钢筋的间距大小均匀。钢筋布置时长短交错，搭接长度不小于1米。焊接靠近止水板的钢筋时，要在一侧放置木板以保护止水板不被损坏，钢筋焊接前，接头处要保持干净，焊缝要符合规范要求，保证一定的宽度、厚度及长度。
（3）喷锚混凝土平整度的控制
喷射过程中让嘴口和被喷面之间维持合理的间距，角度要尽量控制在90°，以此得到最小回弹与最大压实。二者间的距离最好控制在1.0～1.5m。喷射作业应分段分片依次进行，自上而下进行，喷嘴要持续、慢慢的进行水平环行运动，喷射手描绘的圆圈，水平50～55cm，高度在14～21cm之间；如果钢筋网和钢架遮盖住被喷面，则要调整好喷嘴角度，需要注意的是不可低于70°喷射完成后，初凝后，进行人工修整平面，确保平整美观。
（4）混凝土封顶
当混凝土浇筑面已接近顶部，进入封顶阶段，衬砌台车长度一般分为9m、12m两种，仅靠泵送入模混凝土自身的流动性无法保证封顶混凝土将衬砌断面以内空间全部填满，根据混凝土设计配合比的和易性并经现场观察、地质雷达无损检测结果确定拱顶部位封顶浇筑孔布置原则如下：9m长度衬砌台车在距端头3m、6m处设2处封顶浇筑口，12m长度衬砌台车在距端头3m、6m、9m处设3处封顶浇筑口，浇筑拱顶部位混凝土时安排专人注意观察拱顶混凝土是否浇筑密实；为保证拱顶衬砌断面内空气能够顺利排出，在防水板顶部粘接一道打孔排气管，排气管与防水板粘接牢固。
结语
工程技术人员在控制隧道拱顶混凝土密实度时，必须要充分结合实际情况，选用合适的混凝土材料，并对其进行正确的配比，另外，要注意各个流程的正确操作方法，同时要积极总结成功的施工经验和学习先进的新工艺，加强施工人员的质量意识，以此确保各项工作有序进行，提高二次衬砌施工质量，希望能对类似的工程施工可以有一定的指导作用，从而推动项目工程实现健康持续发展。
参考文献
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论文作者:李鹏飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：混凝土论文; 拱顶论文; 密实论文; 隧道论文; 钢筋论文; 过程中论文; 水泥论文; 《基层建设》2019年第9期论文;