概述隧道二次衬砌施工的工程质量控制

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摘要：隧道施工在铁路施工中占据较大比重，从而其施工质量要求，尤其是对二次衬砌施工质量提出了更高要求，因此隧道二次衬砌施工成为重中之重，本文将结合铁路隧道施工实际，对隧道二次衬砌出现的表面蜂窝麻面、错台、表面有湿渍、渗水等质量问题进行了分析，并就施工质量控制要点提出一些浅见。

关键词：隧道施工；二次衬砌；工程质量

隧道开挖经初期支护施作后，考虑到隧道投入使用后的运营年限长久，设计时一般要求用混凝土或钢筋混凝土内层衬砌，以保证隧道永久稳定、安全、美观，同时也是作为安全储备的一种工程措施。一般适用于Ⅳ类及Ⅳ类以上围岩。

1 隧道二次衬砌施工工艺

1.1 隧道二次衬砌的施工方法

1）在围岩及初期支护变形基本稳定后对隧道拱墙衬砌进行施工，控制适度紧跟开挖。隧道二次衬砌采用衬砌台车长为7 m，每7 m长度分为一段，然后进行整体浇筑。混凝土是外购的商品混凝土，选用混凝土搅拌输送车运输混凝土到浇筑现场，接着用输送泵将混凝土泵送入衬砌台车模板内。

2）施工前准确测量使衬砌台车定位，保证衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误；然后清理基底杂物、积水和浮碴，装设钢制挡头模板，按设计要求装设止水带，并自检防水系统设置情况。

3）为保证衬砌混凝上与防水板及初支之间相互密贴，衬砌背后预埋注浆管，待混凝土达到强度后进行衬砌背后回填注浆。

1.2 隧道拱顶衬砌混凝土施工

混凝土注入是用泵送软管从模板台车的进料窗口处进行注入，注入的顺序是从最低一级窗口逐渐上移，当浇筑的混凝土面接近于模板台车顶部时，对其进行封顶，为了顺利排除模板内的空气，需要预留两个圆孔在堵头的最上端，安装一个大小为φ50mm排气管。为了避免排管沉入混凝土中，排气管可以选用轻质胶管或塑料管。将排气管一端尽量靠前地伸入仓内，这样做的目的是为了防止流出来的混凝土把排气管口压住堵死，另外一端的露出端最好不要过长，适当的长度更方便观察。

2 影响二次衬砌施工质量的主要因素

2.1 施工工艺或现场操作不规范

2.1.1 隧道开挖成型差，衬砌混凝土厚度严重不均匀；欠挖或初期支护侵入衬砌限界，造成衬砌混凝土厚度不足；个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。

2.1.2 未开展监控量测工作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。

2.1.3 混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水胶比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也时有存在。

2.1.4 采用整体式钢模板台车施工时，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。

2.1.5盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。

2.2 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。

2.3机械设备因素

①衬砌台车强度不足变形，未及时校核，导致二次衬砌厚度不足及位置偏移。②施工过程中利用台车进行二次衬砌施工，容易出现衬砌环接缝处错台，衬砌环接缝处产生错台的原因很多，主要有以下几方面：首先，台车制造时前后断面尺寸存在误差，另外在使用过程车产生变形，造成前、后端断面局部尺寸不一致，最终造成衬砌施工时出现前后段的错台。其次，台车支撑刚度不够，在混凝土压力作用下致使台车模板向内收敛变形，造成衬砌环接缝错台。另外受隧道曲线段影响以及台车模板及接头处混凝土表面存在泥浆杂物，造成该处凸出致使模板不能紧贴混凝土面而出现错台，最后台车与衬砌混凝土搭接过长，因曲线外侧支顶，接缝不严，漏浆过多而出现错台。

3 二次衬砌混凝土施工中的质量控制

3.1 衬砌台车的就位，在隧道二次衬砌混凝土施工中，如果衬砌台车就位不牢固，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，施工技术人员应着重检查：

3.1.1 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。

3.1.2 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。

3.1.3 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。

3.1.4 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，保证台车整体受力均衡。

3.1.5 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，模板刷洗不净，是造成混凝土局部麻面的一个重要原因。

3.1.6 模板上涂脱模剂（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。

3.2 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。

3.2.1 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。

3.2.2 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。

3.2.3 掌握正确的振捣方式。振捣时间太短，易形成上层收缩裂缝，强度不均匀，适当延长振捣时间，使振捣密实；同时，混凝土振捣也能起到气泡顺利消散的效果。振捣棒与模板距离控制在10cm 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。

3.3 防排水施工

3.3.1 防排水施工前，首先要对基面进行处理，彻底清除各种异物，清除各类尖锐凸出物体。

3.3.2 纵、环向透水盲管的施工，重点要控制好其安装的位置。隧道纵向排水管放置在墙角的矮边墙上，排水管上方采用无砂混凝土作为排水体，下侧由防水板包裹。矮边墙的宽度尽可能窄，以不侵占或少侵占二衬厚度为原则，一般在15cm 宽左右。矮边墙的高度和纵向排水管管底的设计标高一致，排水体水泥含量不超过 80kg/m3，粒径16mm～32mm，施工时表面坡度按 1：1 控制。纵、环向透水盲管在二衬处加套 PVC 管，保证出口便于排水。

3.3.3 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。防水板和热融衬垫进行热合后，两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。防水板焊接缝要焊接牢固，并要进行气密性检查，防止个别地方漏焊，对漏焊部位要用热风枪补焊结实。

结论

隧道二衬施工方案根据各隧道的设计图纸、间内围岩级别，选择适宜的方法进行施工；采用新技术、新设备、新方案，做到适用性和先进性相结合，进行技术经济方案的比选，选择最优方案施工；提高施工机械化水平，提高劳动生产率，加快施工进度，确保工程质量。

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