新建高鐵隧道襯砌背填及施工縫止漏

新建隧道背填止漏加固灌漿

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1.工程背景

某新建高鐵隧道採用新奧工法施工，當隧道襯砌構築完成後，局部襯砌與岩盤面間仍存在空隙，岩層裂隙水沿著襯砌二次施工縫滲入隧道內造成潮濕、白華現象。為徹底完成襯砌背填及解決施工縫滲水問題，承辦單位特委託專業廠商提出解決方案，並於業主及監造單位審查通過後交付執行。

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2.解決方案

本隧道掘進完成後經過鋼支保、噴凝土及岩栓穩固並澆鑄襯砌後，隧道內部已達相對平衡狀態，因此本次施工僅以填充襯砌與岩盤面間空隙、封堵岩層裂隙水路徑、解除襯砌二次施工縫滲水情況為主。依據本次施工目標，制定解決方案如下：

(1)施工範圍以仰拱面以上位置為主

(2)採用水泥添加無收縮劑雙管式灌漿法施工，漿材於現場攪拌後必須即時灌注背填

(3)由高程較低位置逐環施作，以利各環間空隙充分填充

(4)止漏工作進行前，先執行現場勘查並對比施工紀錄，標註施工縫、混凝土裂隙位置及襯砌厚度

(5)採用膨脹型及不膨脹型聚胺酯樹脂進行二度止水灌注

(6)依照襯砌厚度決定灌注方式，務使漿材完全填充縫隙並滲透至迎水面。

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3.施工設計

本隧道長度約2公里，經現場勘查及專業評估，需要進行背填與止漏施工襯砌約41環。由於隧道周邊岩盤組成略為複雜，施工時須依實際條件適度調整作業方式。相關基本施工設計如下：

(1)背填作業時，每環襯砌約3~5m設置一組灌漿孔，每組鑽設2孔直徑1¼〞鑽孔，其中一孔插入排氣及迴漿管至底部，另一孔安裝灌漿管

(2)依照設計單位指示調配無收縮漿材，並即時由灌漿管泵入漿液，待迴漿管持續溢漿後，關閉迴漿管閥門並持續灌漿孔漿材泵送蓄壓後關閉灌漿管閥門，蓄壓值由監造單位依襯砌條件指定

(3)背填完成後依照現勘標註位置進行全環施工縫止漏灌注，有效灌注長度不小於25m

(4)止漏鑽孔深度宜達混凝土厚度一半，若襯砌厚度超過90cm時孔深不需超過45cm，混凝土厚度小於15cm時，宜垂直鑽透襯砌，以防混凝土開裂

(5)於使用清水注入鑽孔與施工縫清理後，先使用自膨脹聚胺酯樹脂由下往上逐孔灌注，並於下一排序灌漿孔或施工縫溢出漿液後，改換不膨脹樹脂漿材進行灌注填充

(6)所有灌漿工作完成後，拆除露出襯砌面管件及閥門接頭，並使用急結膠泥封堵灌漿孔並修飾工作面。

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4.施工過程

本隧道背填止漏工作並不複雜，惟因岩層組成及原開挖斷面均勻性等不確定因素，除依照標準作業流程執行外，另須與設計監造單位緊密配合，因地制宜適度調整作業方式及漿材配比，以期達到高鐵隧道重大工程最佳施工品質，確保未來長期使用時的安全性。

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5.執行成果

本工程執行41環襯砌填充止漏工作，以及解決局部混凝土輕微滲水情況，執行過程需要進行施工架搭設、拆除、搬運等工作，在業主與不同工班通力配合下順利完成。於灌漿及表面處理工作完成後，經業主召集有關單位會勘及檢測，執行成果符合設計要求，順利完成新建高鐵隧道襯砌背填及施工縫止漏工作。

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