二衬背后回填注浆管

发布时间：2025-07-22

二衬后回填灌浆管是隧道二衬（二衬）现场作业后密实二衬与原始支护（或软岩）中间间间隙的关键部件。其作用是保证结构牢固，避免泄露，提升整体承载力。下列从袖阀管种类、布局规范、现场作业技术、质量控制和难点解决等多个方面具体剖析：
一、袖阀管的类型和特性
结合材料和结构，二衬后回填灌浆管重要分为以下三类：
1. 塑料袖阀管（PVC/PE管）
构造：单壁或双壁波纹管，厚度开洞（孔径3-5mm，间距10-20cm，呈梅花形布置）。
特性：成本低(约5-10元/米)，重量轻，易切割接合。
耐腐蚀性强，毁灭性强，适用地下水丰富的环境。
刚度较低，浇灌混凝土时要固定牢固，避免挪动。
适用场景：中小跨距隧道（如地铁区间隧道）、地理条件（软岩特性维护程度高）。
2. 钢管(镀锌管/无缝管)
构造：直径20-50mm，厚度开洞（孔径5-8mm，间距15-30cm）或焊接花管（厚度焊接短钢筋产生透水孔）。
特性：强度高，能承受较大的注浆压力(可达2.0MPa之上)。
耐磨性，适用繁杂地质(如断层破碎带)。
费用较高(约20-50元/米)，必须防锈处理(如镀锌)。
适用场景：大跨度隧道（如公路隧道）、髙压环境或需要快速土壤工况。
3. 塑胶袖阀管(可重复使用性)
构造:金属弹簧骨架置入塑料套管，厚度打槽或打孔，外包土工布。
特性：可弯曲，融进不规律间隙。
灌浆后，塑料膨胀密封，避免浆体倒流。
一次应用费用较高(约30-80元/米)，但可回收重复使用(需清理)。
适用场景:需要多次灌浆加固的工程(如弱软岩隧道)。
二、袖阀管布局规范
1. 布局位置
纵向布置：沿隧道轴线方向，袖阀管间距1.5-3.0m，依据间隙尺寸开展灌浆范畴调节。
腋角布局：拱顶：必须设置袖阀管，避免拱顶脱空导致结构失衡。
侧墙：依据间隙检测结果布局，一般间隔2-4m。
仰拱:若有间隙，应设置在仰拱与侧墙交界处。
2. 埋设深度
袖阀管尾部应深入原始支护(或软岩)10-20cm，以确保浆体用于全部间隙地区。
张嘴端(灌浆端)应超出二衬内层5-10cm，便于与注浆设备接合。
3. 固定方式
塑料管：用铁丝或扎带固定于钢网上，间距50-100cm。
钢管：焊接在初始支护钢筋上，或用U型卡固定。
橡胶管：用管夹或胶布固定，防止浇筑时挪动。
三、现场作业生产流程
1. 间隙检测
方法：地质雷达:无损检测二衬后间隙遍及(精度)±5cm）。
钻孔取芯:在疑是间隙区开洞，测量间隙深层(一般)≥5cm必须灌浆)。
备案：制做间隙布局图，标出袖阀管的规划位置和数量。
2. 袖阀管拼装
步骤：按设计位置开洞（直径比袖阀管大10-20mm）。
消除孔里的碎渣，擦洗EP树脂或速凝水泥砂浆。
将袖阀管插进孔里，保证尾部深入初期支护。
袖阀管外露端用木楔或膨胀螺栓固定。
3. 灌浆成品材料类型
成品材料类型   适用场景   特性要求
一般水泥浆   一般间隙密实(间隙＜20cm)水灰比0.6-0.8，28d抗压强度≥10MPa，渗入指数≤1×10⁻⁶ cm/s。
细颗粒水泥浆   微小间隙(间隙5-15cm)水泥超微煤灰(粒度＜10μm），水灰比0.5-0.7，流动性好。
化学浆体   水环境或迅速土壤规定   聚氨酯、硅酸钠水泥双液浆，初凝5-60分钟可调，抗压强度≥5MPa(24h)。
膨润土水泥浆   水泥地层(避免浆体流失)水泥膨润土(5%-10%)，水灰比0.8-1.0≥50s(马氏漏斗)。
4. 灌浆施工工作
设备：单液注浆泵（一般水泥浆）或双液注浆泵（化学浆）。
参数：注浆压力：0.2-0.8MPa(依据间隙大小的地理条件作出调整，弱软岩取低值)。
灌浆量：理论计算：V=A×L×α
，其中A为间隙面积，
L为袖阀管长度，
α为充盈系数(1.2-1.5)。
经验：每米袖阀灌浆量0.5-1.5m³。
终止规范：注浆压力做到设计值，平稳10分钟。
邻近注浆孔溢出的浆体(表明间隙联接)。
5. 封孔与检测
封孔:灌浆后，用速凝水泥砂浆塞住袖阀管的外露端，避免浆体倒流。
检测：敲击方式：用木槌敲击二衬，听声音辨别密度（空鼓声表明需要补浆）。
无损检测：地质雷达复测，空隙率应是＜5%。
四、质量控制要点
1. 成品材料检验
水泥：查验强度、可靠性、凝结时间（最后凝结时间）≥45分钟，终凝≤10h）。
外加剂:与水泥的相容性试验(如净浆流通性)≥200mm）。
袖阀管：通水试验检测开孔率（≥抗压强度试验(钢管抗压强度实验)≥235MPa）。
2. 现场操作过程监控
注浆压力：压力表精度≥1.5级，波动范围≤±0.05MPa。
灌浆量：流量计总误差≤1%，备案每个袖阀管的灌浆量，并和理论值进行对比。
地表沉降：隧道上边地表沉降检验（≤3mm/d），超限时马上停止灌浆，查找原因。
3. 文明施工
袖阀管外露端应使用塑料套管进行维护，避免现浇混凝土时阻塞。
防止在袖阀管周边焊接，避免透过厚度。
五、常见问题及
难点   原因
袖阀管堵塞   混泥土进到管道或浆体结块   开工前用清水冲洗管中沉渣，灌浆后立即用高压水冲洗管路。
浆体流失   采用化学浆体(如聚氨酯)快速凝固间隙和外界联接(如缝隙水)，或引进膨润土水泥浆阻塞漏水通道。
二衬开裂   注浆压力过大或间隙不一致   按段灌浆(每段距离3-5m)，控制灌浆压力≤0.5MPa；当间隙较大时，先密实碎石再灌浆。
灌浆不压实   浆体流动性差或灌浆量不足   将水灰比调整至0.6-0.8，添加减水剂(0.5%-1%)；提升灌浆频率（2-3次循环灌浆）。