浅谈隧道工程二次衬砌外观质量控制

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摘要： 二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分，对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用，也是后续工程安全进行的有力保障。本文主要对二次衬砌的施工进行了简要的论述。

Abstract： The secondary lining is a part of permanent load-bearing structure of the tunnel project， has an important role to improve the tunnel life and appearance quality， is also the strong guarantee of follow-up project safety. This paper focuses on the construction of the secondary lining.

关键词： 隧道；二次衬砌；外观

Key words： tunnel；secondary lining；appearance

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0128-03

1 二次衬砌施做时间的确定

混凝土二次衬砌施工时间根据现场监控量测结果来确定，在初期支护基本稳定，整体收敛值在规范内，围岩及初期支护变形率趋于减缓或稳定时再进行隧道二次衬砌，并将衬砌工作面与开挖工作面拉开50～100m的距离，以减少两工作间的互相干扰，也是避免爆破震动效应对二次衬砌的影响，二次衬砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土输送罐车运输、轨道自动行走液压起臂整体模板衬砌台车，混凝土输送泵车灌注的方法进行。

在围岩监测中满足以下条件方可进行二次衬砌的施工：

①各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定。

②周边位移速率小于0.1-0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07-0.15mm/d。

③二次衬砌前的位移已达总位移的80%以上。

④初期支护表面裂缝不再发展。

2 施工流程

2.1 准备工作

2.1.1 围岩变形观测及数据处理：隧道开挖后应及时按设计及规范的要求在开挖断面埋设变形观测点，进行观测，最后对观测点的变形值作统计分析，当隧道水平位移收敛速度为0.1-0.2mm/d，拱顶下沉位移速度为0.1mm/d时，可以认为围岩已基本稳定。对于Ⅴ、Ⅳ级围岩，二次衬砌按承受部分围岩压力设计，根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间，施作过早可能使二次衬砌承受过大荷载，施作过迟则可能使初期支护破坏。

2.1.2 边墙施工：根据二衬台车结构尺寸及衬砌断面结构尺寸对边墙进行测量放样和浇筑砼，等边墙砼达到一定强度后方可进行二衬施工，确保二衬施工安全。

2.1.3 铺挂防水板：铺挂防水板是保证二衬质量的一项关键工序，本隧道使用EVA复合土工防水板，采用吊环法施工，铺挂时要保证初期支护表面平整，无钢筋等尖锐的突出物以免扎破防水层。用自动行走式热合机进行双缝焊接，焊接后进行气密性检查。

2.2 台车就位 台车行走于外侧两根钢轨上，通过测量复核该段钢轨的平面位置及标高，使其与衬砌台车要求相一致，台车到达衬砌位置后经过调整台车精确就位，安装堵头板，拱部预留注浆管及排气管。

2.3 混凝土灌筑

2.3.1 灌筑前管道阶段：混凝土灌筑前先用同强度等级相同的砂浆管道。

2.3.2 墙、腰部灌筑阶段：台车两侧各设4层每层4个排矩为1.5米的方形进料口，采用插入式振捣器进行振捣。灌筑时，先从台车最下一排工作窗口进行灌筑，当混凝土灌筑到快与工作窗口齐平时，关闭工作窗口，然后开始从第二排工作窗口进行灌筑，以此类推，直到最后一排工作窗口灌筑完毕。施工过程中应在台车两侧对称作业，一侧灌筑50cm后移向另一侧灌筑，前一侧进行振捣，如此循环，两侧混凝土均匀上升，直至第4层窗口。振动时砼不再显著沉落；不再出现大量气泡；砼表面均匀、平整，并已泛浆为止。一般情况下，每一振捣点的振动时间约定为20s，任何情况下应≥10s。

2.3.3 拱部灌筑阶段：二次衬砌混凝土的封顶是隧道衬砌施工的关键。台车拱顶有3个封顶圆孔，每个圆孔旁安设2台附着式振捣器用于振捣。通过对3个封顶圆孔依次进行灌筑，通过观察堵头板有混凝土挤压出来确保衬砌封顶密实。

2.4 脱模养护 混凝土浇筑完毕后混凝土强度达到

2.5MPa时即可脱模。脱模后安装接头端止水条，维护模板，即可进入下一个循环。

3 施工方法

二次衬砌施工工序比较多，主要有仰拱钢筋混凝土及填充混凝土，边墙基础施工、安装衬砌结构钢筋（Ⅴ级围岩加强段、Ⅳ级围岩加强段和Ⅳ级围岩段）和灌注混凝土。施工顺序为：监控量测确定施作二次衬砌施工准备测量放线施作防水板和无纺布绑扎钢筋（Ⅱ、Ⅲ级围岩段无此工序）施作止水带（条）预埋件安装衬砌模板台车刷脱模剂模板台车就位灌注混凝土脱模模板台车退出养护。

3.1 隧道仰拱及隧洞底混凝土回填超前，拱墙二次衬砌混凝土采用长12.0m的自行式液压可调式钢模台车整体浇筑。根据《福建省高速公路施工标准化管理指南》的相关规定和施工现场的实际情况，本工程采用本项目集中拌合站自拌混凝土，现场使用容积10.0m3的混凝土运输罐车将混凝土运送到泵送地点，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器和附着式振捣器捣固混凝土。

对于衬砌仰拱地段浇筑混凝土采用大块钢模板，为了保证在隧道内各种施工车辆的通行，减少仰拱工作面对开挖作业面的影响，仰拱采取分两次施工。浇筑前将基底松动的石渣、杂物和基坑内积水清除干净，然后检查超欠挖情况），合格后喷射C25混凝土封闭围岩。初期支护施工完毕在其上绑扎、焊接仰拱钢筋，然后安装模板、支撑，最后浇筑仰拱二衬混凝土，并采用钢栈桥临时通行内部出渣车辆；待仰拱二衬混凝土达到设计强度的70%后，安装仰拱填充混凝土的模板、支撑，采用人工配合挖土机浇筑仰拱填充C15片石混凝土。混凝土由专用罐车运送至作业点，插入式振捣器振捣。浇筑时由仰拱中心向两侧对称进行，仰拱与边墙基础衔接处作施工缝处理，并接长仰拱钢筋至边墙，以方便后续拱墙衬砌施工时的钢筋安装、焊接。仰拱填充混凝土施工时，特别注意横向导水管的布设，并预留出两侧沟槽的位置。

3.2 隧道二次衬砌先施工电缆槽盖板20cm以下部分边墙基础，预留出电缆槽、排水边沟的位置，浇筑混凝土前将基底石渣、污物和基坑内积水清除干净，检查合格后方可浇筑混凝土。边墙基础施工时，特别注意纵向施工缝的外贴式橡胶止水带、橡胶止水条的埋设和预留，并根据测量标高埋设纵向盲沟及环向盲沟。

4 施工工艺

为保证二次衬砌混凝土达到“内实外美，不渗不漏”的要求，隧道二次衬砌采用整体式模板台车施工如下：

二次衬砌施工程序：工作台架就位衬砌钢筋绑扎、焊接预埋件的设置与检查、铺设轨道模板台车刷脱模剂模板台车就位尺寸检查验收模板台车就位锁定预埋件、预留孔洞设置安设堵头板泵送灌注混凝土脱模、养生下一个循环施工。

4.1 钢筋绑扎和焊接 拱墙衬砌结构钢筋安装采用钢轮式简易工作台架，钢筋在洞外加工下料并弯制成型，汽车运送至洞内，人工绑扎，接头采用电焊机焊接，搭接长度必须符合设计和施工技术规范的要求。在进行钢筋焊接时，特别注意对防水板的保护，保证不对防水板造成破坏。

4.2 模板台车就位 拱墙衬砌的模板采用整体式衬砌钢模台车，模板台车一次衬砌长度为12.0m。模板台车在钢轨上行走，其定位过程为：测量放线，检查模板台车电器行走系统，移至下一衬砌循环处；清理模板并涂脱模剂，就位调整，固定就位千斤顶，挂上模板台车两侧的侧向千斤顶，基脚千斤支撑固定；中线、水平检查，安装堵头板，混凝土输送泵就位，安装输送管。

4.3 混凝土生产及运输 衬砌用混凝土采用拌合站集中拌合的C25混凝土，混凝土运输罐车运送至作业工点。

4.4 泵送混凝土 衬砌混凝土采用混凝土输送泵泵送入模，两侧交替灌注，且两侧混凝土灌注面高差不得大于50cm，以免不对称、侧压引起台车移位，影响混凝土外观质量和衬砌成型后的净空。

4.5 混凝土振捣 加工模板台车时，在台车内模上预留工作窗，内侧面安设附着式振捣器，灌注过程中利用插入式振捣器和附着式振捣器以及输送泵泵送压力使灌注混凝土达到密实的要求。

4.6 混凝土脱模 根据施工技术规范的要求，二次衬砌混凝土的强度达到2.5MPa时，方可脱模，脱模时间亦可由工地试验室确定。受围岩压力较小的拱墙，混凝土强度须达到设计强度的70%，受围岩压力较大的拱墙，混凝土强度必须达到设计强度的100%方可脱模。

5 隧道二次衬砌施工主要技术措施

5.1 二次衬砌的施作时间根据量测情况确定，当隧道周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于

0.07～0.15mm/d，可认为围岩变形基本稳定，此时可进行二次衬砌施作；当发现净空位移量过大或收敛速度无稳定趋势时，及时与监理沟通，组织业主、设计单位四方现场汇勘是否改变衬砌类型。

5.2 仰拱施作应在仰拱断面全部开挖、初期支护完成后及时进行。

5.3 仰拱和边墙基础作好后，紧跟着进行仰拱混凝土回填，以减少施工工序，加快施工进度。

5.4 隧道衬砌施工前，应对中线、标高、断面尺寸和净空进行检查，必须满足设计和施工技术规范的要求。

5.5 灌注混凝土前，必须将基底石渣、污物和基坑内积水清除干净。

5.6 灌注前认真做好隐蔽检查，监理工程师批准后再实施。

5.7 衬砌模板台车和工作台架的净空必须满足施工车辆、机械设备的通行尺寸，要求仰拱施作时，利用一侧先行，在混凝土达到设计强度后，再施工另外一侧，确保前后工作面施工连续进行。

5.8 二次衬砌前，将防水层表面的粉尘清除干净，并洒水湿润。

5.9 灌注混凝土时严格按规范和操作细则施工，特别是封顶混凝土，从内模向外端模方向灌注，以利空气排出，保证拱顶部位混凝土灌注密实，并在拱顶部预留三个注浆孔，防止个别段落混凝土存在空洞现象。

5.10 沟槽与边墙衬砌保持80m左右的距离平行施工，按边沟及电缆槽的设计要求，分部施工。所有的盖板铺设平稳，连接平顺，无晃动或吊空，边缘整齐，两端与沟壁的缝隙用砂浆填平。

5.11 在洞内有明显的围岩变化处，可能引起衬砌沉降变形，以及设计图标明的，均需设置沉降缝。沉降缝的设置位置，应使拱部、边墙和仰拱在同一里程处，沉降缝必须做到全断面贯通。

5.12 隧道边墙内的洞室，在灌注边墙混凝土前，布设钢筋及预埋件并安装好洞室模板后，与边墙混凝土一次灌注完成。

5.13 隧道内各种预埋管件按图纸所示的位置准确设置，在施工前检查其名称、规格，在确认无误后使用，避免发生错乱。

5.14 二次衬砌拱顶充填注浆：为了确保二次衬砌混凝土的密实，达到不渗不漏的质量标准，设计要求在衬砌拱顶处预埋ф50钢丝扣管作为注浆管，在二次衬砌混凝土达到设计强度的70%后，即可进行衬砌拱顶充填注浆，注浆压力小于0.3～0.5MPa，注浆材料采用M20水泥砂浆，注浆达到设计终压后即可停止注浆，注浆结束后应将注浆孔封填密实。在二次衬砌施工时，应在隧道拱顶预埋注浆管，注浆管的纵向间距为3～5m。

5.15 与二次衬砌有关的防排水措施参照《隧道洞身防排水施工方案》执行。

参考文献：

[1]潘世强.公路隧道动态施工过程数值模拟与二次衬砌结构安全性分析[D].重庆交通大学，2010.

[2]杨昌贤.公路隧道二次衬砌承载能力与优化设计研究[D]. 西南交通大学，2010.

[3]杨小玉.隧道二次衬砌与初期支护间脱空原因分析及处理[J].中国安全生产科学技术，2012（02）.

[4]张长明.隧道衬砌施工影响因素和质量控制[J].交通世界（建养.机械），2011（04）.

[5]郭为民.某隧道二次衬砌施工及支护技术研究[J].经营管理者，2011（07）.

[6]冯君胜，赵月生.对隧道衬砌质量的思考[J].工程建设， 2011（04）.

[7]李超.隧道衬砌施工质量影响因素和控制方法研究[J].中国西部科技，2009（08）.