赵家塔隧道衬砌外观质量分析及控制

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摘要：本文对赵家塔隧道衬砌外观质量的影响因素作了论述，主要对原材料及其配比、混凝土的运输过程、施工工艺和施工管理等因素对衬砌外观质量的影响进行了分析。在工程相关的调查结论基础之上，结合工程实际情况，分析了对衬砌外观质量影响较大的因素13处，在经过初步的筛选之后，重点对模板边缘缝隙、混凝土塌落度等性能的现场检测以及振捣等三个关键因素进行了监控。之后再次对工程进行检查，数据汇总后可以看出质量缺陷得到了明显的控制，不合格率大幅下降，说明以上措施有效，可以提高衬砌外观质量的合格率，使得施工质量得到进一步的提升，积累了相关经验，并为以后的工程提供了可靠的参考，并可在此基础之上进行进一步的研究。

Abstract： This paper expounds the factors affecting the appearance quality of Zhaojiata tunnel lining， and focuses on raw material and mixing ratio， concrete transportation， construction technology and construction management. Based on related research conclusions， combined with the engineering actual situation， the main 13 factors affecting the appearance quality of lining are analyzed. And after preliminary screening， the template edge cracks， field test of concrete slump and vibration are monitored. Then the engineering is inspected again. From the data， it can be seen that the quality defects have been controlled obviously， and the reject ratio declined a lot. It shows that the measures above are effective， and can improve the qualified rate of appearance quality of the lining， so as to improve the construction quality， and provide reliable reference for future projects.

关键词：隧道；衬砌；质量

Key words： tunnel；lining；quality

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0157-03

0 引言

隧道衬砌施工质量与隧道结构的承载力、隧道的外观和使用寿命息息相关。施工中，对衬砌工艺流程、混凝土配比、混凝土振捣、模板工程质量的控制，都会在一定程度上影响隧道衬砌的外观质量，如果施工控制不严格，隧道衬砌外表很可能出现蜂窝麻面、裂缝等质量缺陷。为了满足施工进度、外观质量等的要求，本文将以赵家塔隧道为单线隧道工程为例，着重对隧道衬砌施工中，重点对模板边缘缝隙、混凝土塌落度等性能的现场检测以及振捣等三个关键因素进行控制。施工效果证明，所采用的质量控制措施规范可行，为赵家塔隧道工程质量奠定了坚实的基础。

1 背景介绍

赵家塔隧道为单线隧道，隧道起讫里程为：HDK0+541-HDK1+597，全长1056m，其中进口处明洞23m，出口处明洞34m。隧道进口地形平缓、出口处地形较陡，最大埋深约为92m。HDK0+541-HDK0+750.77段位于直线段上，洞身HDK0+750.77至隧道出口HDK1+597段位于半径为250m的曲线上。线路前进方向坡度为1‰的上坡，洞内横向纵坡为1‰和-1‰的人字坡。隧道范围内地层主要由黄土、砂岩和泥岩组成，并且局部岩体存在基岩裂隙水，根据地形位置及地质条件，定入口里程于HDK0+541处，采用Ⅴ级围岩偏压式明洞门，定出口里程于HDK1+597处，采用Ⅴ级围岩双侧挡墙式洞门，本隧道洞身设计为复合式衬砌，强度等级为C35钢筋混凝土，抗渗等级为P10，采用整体式液压模板台车进行浇注。为了满足施工进度、外观质量等的要求，着重对模板边缘缝隙、混凝土塌落度等性能的现场检测以及振捣等三个关键因素进行了控制，实践证明，这些措施在施工中确实起到了良好的效果，为赵家塔隧道工程质量奠定了坚实的基础。

2 质量缺陷分析

衬砌外观不良较常见的有蜂窝麻面、砂线、水线、反碱、起皮、气泡、色差等。造成以上的原因多种多样，大致有以下几方面：（在何时何地发生）①原材料及配合比；②混凝土的运输过程；③施工工艺；④施工管理。为了摸清项目部施工的衬砌混凝土的质量情况，赵家塔隧道衬砌外观质量控制QC小组于2013年6月5至6月30日对项目部施工的衬砌混凝土施工情况与质量作了详细调查，共抽查193处，其中，存在缺陷的有50处，结果如表1所示。

3 质量控制

本文在相关工程经验的基础之上，结合工程实际情况与个人从业以来的理解，对可能引起质量缺陷的几个方面进行分析，具体分析如下：

3.1 原材料及配合比

原材料是保证质量的基础，衬砌要求混凝土具有较高的流动性和良好的和易性，在实际施工中，混凝土经过运输后性能损失普遍存在，且性能与时间和距离的关系成正比。为了保证施工质量的要求，需将这些相关信息反馈给搅拌站，混凝土搅拌站结合现行有关标准、规范、规程和设计文件等对水泥、粗骨料、细骨料、外加剂等混凝土原料进行筛选，确保原材料产品质量过关并满足施工要求。之后在对配比等进行试验的基础之上，确定最终的产品配比，满足施工的需要。如若原材料、外界环境等发生变化，应及时修改相关诸如配比、工艺等条件，并通知施工方。除此之外还应重视杂质带来的影响，如混凝土中有氯化钙，混凝土表面则会出现暗色条纹；外加剂的选择、复配等也需要进行相关试验确定，比较经济与工艺性能。

经实验之后，隧道二衬所采用的施工原料配合如表2所示。

此外，搅拌站在生产的过程中做好监督工作，施工方也要在使用过程中进行样品的抽查与现场检测，确保产品质量在使用时满足施工要求，从而在源头上杜绝产生缺陷的可能，保证施工质量。

3.2 混凝土的运输过程

混凝土搅拌站到施工现场这段距离需要采用混凝土搅拌运输车来运送，运送过程在考虑运距、气温等外界因素的基础之上，由实验室决定对否改变原料配比。

运送过程中主要注意以下几个方面：①确定运距、气温条件等外界条件，及时反馈相关信息给搅拌站，搅拌站结合相关信息决定是否改变配比；②运输过程关注外界环境变化，如外界温度条件、是否有降水发生、路面情况如何等；③及时关注运输机械运转情况，保证运输过程中设备的正常运转以及车辆自身的安全可靠性；④运输过程中保证混凝土的均匀性，确保运输到目的地后具有要求的塌落度和浇筑时间，使用前根据需要进行抽样检查等；⑤做好浇筑的衔接工作，避免施工过程中供应中断等情况的发生，如果发生，应及时做好调度工作。

3.3 施工工艺

施工工艺按照要求大致如图2所示。

原材料到达施工现场之后，现场施工人员在施工时应当严格按照施工工艺进行，严禁非工艺流程要求操作，出现问题要及时与技术人员、现场负责人等取得联系，解决问题。工作人员做好自己的本职工作，各司其职。

3.3.1 浇筑及施工方法

衬砌作业，仰拱采取仰拱栈桥全幅超前施工方案，防水板利用多功能台架进行无钉铺设，衬砌采用液压模板台车衬砌，全自动计量混凝土拌和站生产混凝土，混凝土运输车运送混凝土，泵送混凝土入模进行衬砌作业，插入式振捣器振捣。

在此过程中，着重以下几个方面：①在施工时，明确浇筑与振捣的重要性，把握好浇筑与振捣的关系，掌握正确的振捣方式，确保混凝土的均匀一致，减少由此产生的外观质量问题。②脱模剂要涂抹均匀，且要使用质量达标的脱模剂，不过早或过晚涂抹脱模剂，且涂抹厚度要达到要求。③脱模要达到规定的时间，不提前脱模，以免未固化完全发生变形以及强度不够等问题。脱模后养护问题也不容忽视，养护时间等按照相关标准与工艺确定，养护过程中注意温度和湿度的变化，防止混凝土发生开裂等质量问题。

3.3.2 衬砌台车

施工前对衬砌台车的拼装进行检查矫正，重点对衔接位置等处进行检查，确保表面的光洁平整；此外，对钢模板也要进行相应的检查，确保强度和精度达到要求。观察表面是否存在氧化生锈、翘曲变形等，确保外观的平整性；设备使用前还应当对设备进行全面的检查，对结构稳定性、尺寸偏差等进行校准，使用过程中还应及时关注这些情况变化，并做好相应的处置措施，确保施工质量的安全稳定。

3.4 施工管理

原材料是基础，施工工艺是必要条件，而施工管理是保证施工过程严格按照工艺等要求进行的准绳。很多情况下发生质量问题并不是原料、工艺等的问题，而是施工监管不到位。施工管理主要有人员等人的管理和以及原材料等物的管理。做好施工管理工作可以最大限度的降低人为因素的干扰，从管理出发，解决实际问题，提高工程效益。所以，施工监管也应当引起足够的重视，让管理出效益。

4 分析

在经过多方调查，逐一对人员、设备、原料和工艺等几个方面进行了分析，QC小组归纳出了13个问题，之后对这些问题进行再次确认，尤其是外观质量影响较大的因素进行了进一步的确认分析，在此基础之上提出了详细的应对措施。通过分析，提出重点对模板边缘缝隙、混凝土塌落度等性能现场检测以及振捣等三个方面进行监管，在这些有针对性的措施实施之后又再次对浇筑完成后的衬砌混凝土施工情况与质量进行了检查，共检查70处，缺陷点共3处，检查合格率为95.4%，具体缺陷结果如表3。

通过以上数据结合表1可以看出，经过以上措施实施之后，衬砌的外观质量有了明显的提高。可以初步确认以上这些措施对本工程确实有效，为今后的施工带来了可靠的经验参考。

5 结论

隧道衬砌外观质量问题一直是一个重要问题，也是一个综合性的问题。外观质量是一个结果，但引起这个结果的影响因素又很多，很难采用一种方式一劳永逸的解决所有问题。所以，为了保证施工质量，需要做好从工程前期的原材料选择，施工中期的工艺和人员管理，质量控制以及后期的养护工作等，做好全局的统筹兼顾，发现问题，解决问题，积累经验，力争最大程度的做好工作，保证施工质量。

参考文献：

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