本標(biāo)準(zhǔn)是為了提高隧道拱頂襯砌質(zhì)量的整體性和密實(shí)度，加強(qiáng)對(duì)隧道拱頂襯砌混凝土沖頂灌注的監(jiān)控和管理，掌握支護(hù)的超欠挖情況，及時(shí)進(jìn)行拱頂不密實(shí)部位實(shí)施帶模注漿，保證拱頂襯砌結(jié)構(gòu)的整體性。根據(jù)鐵總工管中心的統(tǒng)計(jì)以及第三方檢測(cè)結(jié)果，隧道拱頂襯砌厚度不滿足設(shè)計(jì)要求的情況時(shí)有發(fā)生，甚至出現(xiàn)厚度嚴(yán)重不足的情況。為解決隧道襯砌厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求和克服拱頂脫空問(wèn)題，進(jìn)行了帶模注漿工藝、注漿用結(jié)合料以及適合隧道內(nèi)施工的注漿設(shè)備的研究。本技術(shù)要求滿足隧道拱頂帶模注漿施工及質(zhì)量檢驗(yàn)需要而編制。
根據(jù)隧道襯砌拱頂帶模注漿的要求，本技術(shù)要求編制過(guò)程中參考了《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》、《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、中國(guó)鐵路總公司工管中心《鐵路隧道二次襯砌預(yù)防拱頂空洞實(shí)施意見》（[2015]199號(hào)文）、《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》以及相關(guān)單位研究的新成果編制而成。

本技術(shù)要求是以預(yù)防隧道拱頂襯砌空洞、脫空、保障拱頂襯砌的設(shè)計(jì)厚度為主要目的，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的注漿工藝、預(yù)埋管、注漿設(shè)備以及注漿材料的新研究成果編制而成的。由于國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相應(yīng)的帶模注漿技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)注漿材料以及配套設(shè)備等均無(wú)定量的規(guī)定，而拱頂混凝土灌注以及脫空注漿為隱蔽工程，施工條件差，監(jiān)控和管理困難，本技術(shù)要求既從管理和監(jiān)控方面提出了相應(yīng)的方法和手段，簡(jiǎn)化了施工工藝、提高了施工設(shè)備的工作性能，優(yōu)化了注漿材料的性能，及時(shí)方便的對(duì)可能存在的缺陷補(bǔ)救，起到預(yù)防作用。本技術(shù)要求在國(guó)內(nèi)既有規(guī)范基礎(chǔ)上主要對(duì)以下方面進(jìn)行了修改和補(bǔ)充：
（1）通過(guò)預(yù)埋注漿管監(jiān)控襯砌混凝土沖頂情況以及帶模注漿量對(duì)工班進(jìn)行量化考核，倒逼施工隊(duì)伍提高襯砌灌注質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取積極補(bǔ)救措施。
（2）根據(jù)的大量實(shí)踐，通過(guò)比較塑料管（PVC/PP/PE等）、鋼管以及RPC管，發(fā)現(xiàn)使用RPC管具有良好的適應(yīng)性，與襯砌混凝土以及注漿材料均為同質(zhì)材料，結(jié)合性好，脫模方便，直接卡段或敲斷即可，而注漿材料在管內(nèi)與其結(jié)合性能好，減少脫落的風(fēng)險(xiǎn)，且不老化不銹蝕。
（3）規(guī)定了臺(tái)車注漿孔改造方法，注漿管安裝位置以及法蘭安裝方法。
（4）增加臺(tái)車端模防滲漏處置的要求。
（5）增加了臺(tái)車襯砌混凝土灌注及注漿管安裝視頻監(jiān)控要求。
（6）規(guī)定了注漿管的尺寸以及抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度。
（7）提高了流動(dòng)性及流動(dòng)性保持的控制指標(biāo)。
（8）提出了漿體的分離度指標(biāo)。
（9）提出了結(jié)合強(qiáng)度比的指標(biāo)。
（10）增加了對(duì)水質(zhì)影響的環(huán)保性能指標(biāo)。
（11）對(duì)攪拌注漿設(shè)備的攪拌型式以及注漿泵型式進(jìn)行了規(guī)定。
（12）對(duì)注漿時(shí)間進(jìn)行了規(guī)定
（13）對(duì)注漿工藝進(jìn)行了規(guī)定。
主要內(nèi)容說(shuō)明如下：
1. 2010年以來(lái)，先后有多條鐵路隧道出現(xiàn)拱部開裂掉塊、修補(bǔ)脫落、敲擊空響、滲漏水鑿槽修補(bǔ)脫落、涌水等病害，嚴(yán)重威脅行車安全。部分線路在靜態(tài)驗(yàn)收時(shí)，因隧道質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重推遲開通。對(duì)運(yùn)營(yíng)和安全造成了嚴(yán)重影響，經(jīng)濟(jì)損失巨大。為解決隧道襯砌拱頂?shù)拿摽?，避免后期脫空注漿的“兩層皮”現(xiàn)象，并對(duì)拱頂襯砌施工冷縫以及環(huán)向施工縫進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，對(duì)各種原因造成襯砌厚度不足進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)救，技術(shù)要求中對(duì)及時(shí)帶模注漿工藝、臺(tái)車注漿設(shè)計(jì)、預(yù)埋注漿管、注漿材料、施工設(shè)備以及驗(yàn)收等進(jìn)行了規(guī)定。
2. 采用及時(shí)帶模注漿工藝。根據(jù)鐵總工管橋隧函【2015】199號(hào)文，要求對(duì)隧道襯砌拱頂進(jìn)行及時(shí)注漿。本技術(shù)要求積極貫徹和落實(shí)【2015】199號(hào)文，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行了改進(jìn)和完善，由雙排縱向管改為徑向管。在選擇注漿管類型時(shí)，比較了塑料管、鋼管以及RPC管。在灌注拱頂混凝土?xí)r，由于混凝土的擠壓推動(dòng)，鋼管傾斜后易與模板卡住。在脫模時(shí)容易拉出鋼管，破壞拱頂混凝土。塑料管易彎曲，且管壁非常光滑。RPC管既具有良好的剛度，也與混凝土、微膨脹注漿料之間具有良好的粘結(jié)力，不彎曲，并且在脫模時(shí)直接敲斷或者卡斷多余部分。使用方便簡(jiǎn)單，具有較厚的管壁（10.5mm），無(wú)鋒利邊緣，可以頂緊防水板不滑倒且對(duì)防水板無(wú)實(shí)質(zhì)性的破壞力。
3. 對(duì)常用的12m臺(tái)車設(shè)置4個(gè)注漿孔，確保徑向注漿工藝的可靠性，在某1-2個(gè)注漿孔出現(xiàn)各種問(wèn)題時(shí)，依然有備用的注漿孔，確保工藝的可靠性。并且由于拱頂?shù)钠秸葐?wèn)題，其脫空存在不連續(xù)性，因此平均3m設(shè)置一個(gè)注漿孔，能確保注漿的可靠性。
4. 主注漿孔（1#孔）設(shè)置在主要的混凝土沖頂灌注孔和上一板混凝土之間。這是由于兩板混凝土的連接一般為薄弱區(qū)，且上一板端模處的混凝土一般也是澆筑的薄弱區(qū)，因此該處的注漿能同時(shí)兼顧兩板混凝土。
5. 端模的防漏措施，現(xiàn)行端模一般采用半鋼模和木模結(jié)合的方式，在灌注混凝土以及注漿時(shí)，容易漏漿，尤其是注漿時(shí)，一旦縱向通道打通很難堵住，但此時(shí)內(nèi)部還有脫空區(qū)或者同時(shí)漿料向拱腰滲漏時(shí)，可能造成已注滿的假象而選擇停止注漿。因此在端模采取防漏措施是非常必要的。
6. 端模監(jiān)控裝置，由于隧道拱頂混凝土的灌注以及注漿均為隱蔽工程，為防止拱頂惡意充填或者注漿不到位，進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，有利于拱頂襯砌的施工質(zhì)量管理。
7. 在滿足施工可泵性以及擴(kuò)散性、流動(dòng)性的條件下，降低水料比/水膠比，降低材料中的自由水，本技術(shù)要求規(guī)定水料比不大0.20。過(guò)小的水料比，強(qiáng)度會(huì)過(guò)高，與原混凝土之間結(jié)合性及整體性差，并且低水料比時(shí)泵送性不好，在更換管道或停泵時(shí)易堵泵，現(xiàn)場(chǎng)施工人員容易形成加水的依賴，因此建議不小于0.18。
8. 對(duì)RPC注漿管，既能滿足注漿的要求，內(nèi)徑15mm，也不宜采用過(guò)大的注漿速度，避免注漿時(shí)迅速?gòu)亩祟^流出，而拱頂未充滿。過(guò)大的管徑也增加成本、增加芯部砂漿重量，增加對(duì)沖頂混凝土縱向的阻力。外徑采用36mm。
9. RPC注漿管的抗折強(qiáng)度直接關(guān)系到是否被縱向推動(dòng)的混凝土折斷，因此必要的抗折強(qiáng)度，提高注漿的有效性。
10. 增加拌合物的表觀密度項(xiàng)目，能夠有效的指導(dǎo)注漿，并且避免材料中加入一些不合格的摻和料和骨料，雖然其他指標(biāo)合格，但難以泵送，通過(guò)對(duì)拌合物表觀密度的基本規(guī)定，能夠穩(wěn)定材料配方，避免制造商大量的變更原材料，造成注漿施工困難；
11. 規(guī)定90min流動(dòng)度保留值，從注漿實(shí)際，一般注漿時(shí)間為60min，特殊情況下90min，譬如停電、停水、設(shè)備臨時(shí)故障、換管等。因此確保90min的可施工性能是適宜的。
12. 分離度指標(biāo)是參考科技基【2008】74《客運(yùn)專線鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》以及分層度試驗(yàn)。主要表征材料的穩(wěn)定性和不分離特征，穩(wěn)定性好的漿體不堵管。在隧道內(nèi)施工，由于條件惡劣，一旦堵管清理非常困難，直接影響工人是否按章操作，一旦堵管堵設(shè)備，不好施工工人簡(jiǎn)單的辦法是后續(xù)施工多加水。
13. 為拱頂注漿密實(shí)，規(guī)定須進(jìn)行注漿材料的膨脹率試驗(yàn)，為模擬注漿材料的實(shí)際狀態(tài)，提出了3h膨脹率（塑性膨脹率）指標(biāo)。塑性階段的膨脹主要是完成密實(shí)過(guò)程，由于此時(shí)沒有強(qiáng)度，不會(huì)導(dǎo)致對(duì)襯砌混凝土的破壞。根據(jù)GB/T50448-2015《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中3h豎向膨脹率為0.1%-3.5%；歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 934中規(guī)定在在加入膨脹劑時(shí)控制指標(biāo)為0~5%。JTG F50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定3h為0-2%，24h為0-3%。TB/T3192-2008《鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件》規(guī)定3h自由膨脹率為0-3%。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，廠家往往按照下限實(shí)施，膨脹率為0甚至微收縮，在南昌局實(shí)施的對(duì)預(yù)應(yīng)力鑿孔檢測(cè)中就發(fā)現(xiàn)灌注不滿現(xiàn)象，與壓漿劑存在一定的收縮有關(guān)系。本技術(shù)要求暫規(guī)定自由膨脹率為0.3~2%，提高下限。由于過(guò)高的膨脹率會(huì)影響強(qiáng)度指標(biāo)，規(guī)定其上限為2%。
14. 要求具有適中的早期強(qiáng)度，一般注漿結(jié)束后12-18h即拆模，并可能進(jìn)行下一板混凝土的施工。具有一定的強(qiáng)度，能使端頭處的混凝土在模板頂緊時(shí)具有較好的受力能力。
15. 提出結(jié)合強(qiáng)度的要求，是根據(jù)隧道拱頂混凝土施工的特點(diǎn)而特別提出的要求，注漿材料與襯砌混凝土之間具有良好的結(jié)合和整體性，即使出現(xiàn)襯砌厚度不足的情況，也能滿足襯砌整體的受力性能，而不只是對(duì)脫空進(jìn)行充填，具有整體結(jié)構(gòu)性能。同時(shí)對(duì)板板之間的環(huán)向施工縫和冷縫具有較好的結(jié)合力，改善整體性能。
16. 從實(shí)踐看，注漿開始時(shí)間建議在混凝土灌注結(jié)束1-2h后進(jìn)行，原因有兩點(diǎn)，一，混凝土施工完，需要清理管道以及設(shè)備，需要在混凝土施工清理完畢后進(jìn)行；第二，拱頂澆筑完，混凝土未完全穩(wěn)定，還有一個(gè)向邊墻緩慢自密實(shí)填充的過(guò)程，過(guò)早注漿，混凝土自身不密實(shí)，拱頂端頭出漿后即停止注漿，但混凝土還在下沉充實(shí)邊墻。