隧道二次衬砌施工质量控制的

【摘 要】本文针对高速公路隧道二次衬砌的施工实际,对隧道二次衬砌的施工质量控制要点进行了探讨.

【关 键 词 】公路隧道；二次衬砌；质量控制；探讨

一、工程概况

该隧道为双向六车道高速公路隧道,左右线为分离式,总长2811m,施工采用双向掘进,新奥法施工.该隧道围岩类别分为V级围岩和1V级围岩,隧道洞身初期支护采用喷锚网支护,二次衬砌采用C30防水钢筋混凝土结构,拱墙衬砌厚度设计为： IV级围岩50cm,V级围岩70cm.

隧址区属构造剥蚀丘陵地貌区,岩层产状平缓,以侏罗系上统遂宁组泥岩为主,水文地质条件较简单；隧址区大部分基岩裸露,植被较茂盛,地表水排泄条件好,降雨经斜坡面排泄条件好,降雨经斜坡面排泄于两侧坡底沟谷之内.隧址区地下水类型主要有第四系松散土层孔隙水及基岩裂隙水,受季节性降水影响大.

二、影响二次衬砌施工质量的主要因素

(一)施工工艺或现场操作不规范

①隧道开挖成型差,欠挖或初期支护侵入衬砌断面,造成衬砌混凝土厚度不均匀或局部厚度不足；

②隧道监控量测工作不到位,未能充分发挥其作用,二次衬砌的施作时间安排不够合理,造成二次衬砌荷载承受围岩压力较大,安全可靠性受到影响.

③混凝土拌合时原材料计量误差较大,尤其外加剂的掺加不够准确,施工用水量未能准确根据砂、石料的实际含水率及时调整,造成混凝土水胶比增大.

④在混凝土运输及泵送过程中加水现象时有存在,严重影响混凝土综合性能.

⑤采用整体式钢模板衬砌台车施工时,台车变形或加固不到位,以及混凝土浇筑时局部不振捣或漏振等现象普遍存在,致使混凝土平整度、密实度、均质性差.

⑥隧道局部衬砌混凝土背后存在脱空现象.

⑦盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过早承受荷载,不同程度的破坏了混凝土自身结构.

⑧二次衬砌混凝土脱模后对混凝土的潮湿养护不及时、不到位.

⑨夏季施工时砂、石料无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高.

⑩隧道防排水施工质量不高,防水板、纵、横、环向排水管安装不够规范.

(二)原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用.碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的凝结.进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土性能的负面影响.对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期的效果.

(三)施工管理、监督不到位

施工管理力度不够、管理不细、监督不严,未能实现精细化管理.

三、二次衬砌施工质量控制要点

(一)加强围岩监控量测与初支断面检测

（1）隧道围岩监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序,用于监测隧道各施工阶段围岩和支护状态,确保施工安全,而且通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,同时确定二次衬砌和仰拱的施做时间,从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的.

（2）二次衬砌必须待围岩变形与收敛趋于稳定后再进行施工,以确保结构自身受力处于正常应力状态,避免超负荷受压.

（3）初支断面检测是保证二衬厚度的重要环节,可以在二衬施做前知晓二衬厚度情况,以便及早补救处理,避免盲目施做二衬造成二衬厚度不足的严重后果.

(二)防排水施工

隧道防排水采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理,达到排水畅通、防水可靠、经济合理、不留后患”的原则,充分利用结构自身防水能力,构筑隧道结构内外完善的防排水系统.

（1）防排水施工前,先进行初支断面的处理,彻底清除各种异物,清除各类尖锐凸出物体.

（2）纵、环、横向排水盲管的施工,重点要控制好其安装的位置及连接质量.

纵、环向排水盲管采用打孔波纹管,用无纺布包裹.

（3）防水板的施工,重点要控制好防水板和土工布一起与基面密贴,防止背后留下空洞.

（4）中埋式止水带的定位安装应准确,其中间空心圆环应与施工缝重合.止水带固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用附加钢筋固定,以防止止水带偏移,影响止水效果.

(三)钢筋制安

首先钢筋下料要准确,尽量减少钢筋接头数量,钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置,其次控制好钢筋绑扎与焊接质量.

(四)预留、预埋工程施工

隧道预埋工程主要有镀锌钢管、分接线盒以及钢板等.隧道预留工程主要有各种监控设备机箱洞室、配电箱室、消防及检修等洞室,施工时利用木模板加工成与洞室尺寸相同的目的模型,台车就位后将模型紧贴台车,背后用砼条支撑固定,为便于拆模,一般将模型作成内小外大的喇叭口型,且适当加大1-2cm,待台车脱模后及时拆除洞室模板.

预留预埋在二次衬砌砼中,为防止预留预埋件变形跑位,必须做好加固,为避免毁坏防水板造成漏水,采取先将整体模板台车就位后,将预留预埋件固定于台车上,注意避免台车的损坏与变形.已经施工好的预留洞室要注意保护,不得被水泥浆及其他杂物堵塞,如有要及时清理干净.

(五)衬砌台车就位、加固

在隧道二次衬砌混凝土施工中,如果衬砌台车就位不准确、不牢固,极宜出现错台和跑模现象.为了杜绝此类问题的出现,应在台车就位前,施工技术人员应认真检查.

（1）在进行衬砌施工前,对整体衬砌台车的拼装设计应尽量保证板块间的衔接圆顺；衬砌台车组装完毕后,须对结构尺寸进行检查与调整,保证结构尺寸满足设计要求. （2）钢模板的平整度对衬砌混凝土外观有重要影响.若钢模凹凸不平,过于粗糙,混凝土拆模后即在混凝土表面留下孔洞、气泡.

（3）检查衬砌台车在使用过程中是否变形,如果变形,应及时进行调整.

（4）检查衬砌台车支撑刚度够不够,如果支撑刚度不够,在混凝土压力作用下致使台车模板向内收敛变形,造成衬砌板缝错台.处理此类问题应加强台车支撑,增加支撑丝杠个数,要求全部支撑紧固到位,保证台车整体受力.

（5）模板台车就位前,施工技术人员应仔细检查模板是否打磨干净,模板打磨不净是造成混凝土局部麻面的一个重要原因.

（6）模板台车涂刷脱模剂（严禁用废机油）过多或不均匀,衬砌混凝土脱模后均会产生油迹、色泽不一致,影响外观质量.涂完油后,以油不沾手为宜.

(六)二衬混凝土施工工艺

混凝土施工工艺不当,是二次衬砌混凝土表面产生蜂窝麻面的主要原因.

（1）混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料用水量不准,造成砂浆少,石子多,粗骨料下沉,浆液上浮,从而造成起拱线附近混凝土表面产生蜂窝麻面；施工配合比应随原材料、气候、机具等条件的改变随时调整.

（2）在泵送混凝土时,利用台车上、中、下三层开窗,分层浇注混凝土,落差应小于lm为宜,并且两侧轮流浇注或采用对称地连续全断面泵送灌注.这一点应严加注意,防止偏压使模板变形.

（3）掌握正确的振捣方式.①振捣时间太短,易形成上层收缩裂缝,强度不均匀,要求振动棒插入下层混凝土内的深度不应小于50mm,并且延长振捣时间,使振捣密实；②振捣棒与模板距离控制在1Ocm左右.距离过小,振捣易触击模板发生振动,而模板的振动易造成大量气泡向模板集中,若气泡得不到有效逸出,将影响混凝土的外观质量.

（4）脱模及养护时间.二次衬砌混凝土脱模时,保证混凝土抗压强度大于2.5MPa及抗拉强度大于0.5MPa.拆模后应对混凝土洒水养护,养护应不小于14d.

（5）其它方面.比如外加剂及掺合料的选择,确保质量,合理采用双掺技术（掺粉煤灰和抗裂防水剂等）是降低水化热和防渗防裂的有效措施,同时适当增大坍落度及混凝土黏度,保持混凝土不泌水.

四、结束语

在隧道二次衬砌施工过程中,只要能合理选用原材料、混凝土配合比,采用科学的施工方法和施工工艺,并做好过程控制,不断地总结施工经验和提高相关人员安全质量意识,就可以有效控制隧道二衬施工质量,保证工程合格,从而取得良好的社会效益和经济效益.