隧道襯砌施工技術總結

劉澤林

（太佳高速公路呂梁段建設管理處，山西 呂梁 033000）

隧道襯砌施工技術總結

劉澤林

（太佳高速公路呂梁段建設管理處，山西 呂梁 033000）

二次襯砌作為隧道的一種重要支護結構，其施工質量直接影響隧道的結構安全、使用壽命、運營舒適度及美觀等，所以在施工時，要嚴格控制各項技術指標，使隧道二次襯砌施工質量取得良好成效。

隧道襯砌；施工

1 概述

二次襯砌作為隧道的一種重要支護結構，其施工質量直接影響隧道的結構安全、使用壽命、運營舒適度及美觀等。離軍高速公路有多條石質兩車道隧道，施工中嚴格按照新奧法原理控制二次襯砌的施工時間，并加強過程控制，隧道二次襯砌施工質量取得了良好成效。

2 二次襯砌施作時間

二次襯砌施工過早，圍巖的正常變形被限制，不能充分發揮圍巖的自承能力，二襯會承受較大的圍巖內應力。二次襯砌施工過晚，則圍巖會過度變形松弛，甚至會引起隧道塌方。按照新奧法原理，隧道二次襯砌的施作應在圍巖及初期支護變形基本穩定后進行。圍巖及初期支護變形情況應通過監控量測獲得。隧道二次襯砌的施作應在滿足下列條件下進行：

（1）各量測項目位移速率明顯收斂，圍巖基本穩定。

（2）水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2 mm/d（機械式收斂計實測數據，7 d的平均值）。

（3）拱頂下沉速度小于0.15 mm/d。

（4）已產生的各項位移已達到預計總位移量的80%～90%。

3 二次襯砌的工藝流程

見圖1。

圖1 洞身模筑襯砌施工工藝流程圖

4 主要施工工序控制

4.1 防水層鋪設

防水板于隧道全斷面，防水板采用1 200 g/m2的TJ383BFP型PVC復合防水板，在初期支護變形基本穩定和二次襯砌灌注前施作，其施工控制主要體現在以下幾方面：

（1）斷面輪廓必須滿足設計要求，嚴格控制超、欠挖，如有欠挖必須在鋪設防水板前處理。

（2）噴混凝土層壁面必須穩固、平整，以保證防水板能接觸基面。基面上銳利棱角、浮于壁面的大顆粒石應予鑿平，鑿除后露出的巖石刃角亦應打平。

（3）裸露的錨桿鋼筋頭應予割除，不得殘留鋼刺，并用水泥砂漿覆蓋。

（4）防水板間焊接采用熱合機雙焊縫焊接，嚴防漏焊或假焊，搭接寬度不小于10 cm，PVC防水板受焊部位焊接前必須除去表面污物、油脂，再行焊接，并且要控制好焊接的溫度和速度，經試驗本工程PVC復合防水板的合理焊接的溫度和速度如下：焊接溫度130～180℃、焊接速度0.15 m/min。同時焊縫質量應設專人檢查并做好檢查驗收記錄，保證強度、密閉性及抗滲性符合要求。

（5）防水板每環長度及寬度應留有富余，避免因施工混凝土時，局部繃緊而將防水板拉破。

（6）防水層用墊圈和繩扣吊掛在固定點上，其固定點的間距：拱部為0.5～0.7 m，側墻為1～1.2 m，固定點之間防水層不得繃緊，以保證灌注混凝土時板面與混凝土能密貼。

4.2 沉降縫的施工

隧道襯砌在地質變化處或明洞和隧道暗洞分界處均設沉降縫。沉降縫設置遇水膨脹型HPZ-AI（NR）止水帶。止水帶預埋于暗洞襯砌厚度的1/2處，其施工方法及施工注意事項如下：

（1）沿襯砌1/2厚度處之軸線在擋頭板上每隔0.5 m鉆一12的鋼筋孔，將制成的鋼筋卡，由待灌混凝土的一側穿入另一側，內側鋼筋卡卡緊止水帶一半，另一半止水帶緊貼在擋頭板上。

（2）待混凝土凝固后拆除擋頭板，將原貼在擋頭板上的止水帶拉直后，彎曲鋼筋卡套卡緊另一半止水帶，澆注施工縫另一側混凝土。

（3）止水帶埋在襯砌混凝土中，在澆搗混凝土及止水帶定位時，應注意安裝位置及澆搗壓力，以避免粗集料將止水帶刺破或造成止水帶偏移，并充分振搗，使止水帶和混凝土很好貼合。

4.3 施工縫的施工

洞身襯砌施工縫、仰拱橫向施工縫、仰拱與邊墻相接處均采用HX-2型鋼板膩子止水帶，洞身襯砌施工縫內止水帶沿襯砌環向鋪掛，直至小邊墻頂面。止水帶預埋于襯砌厚度的1/2處。鋼板膩子止水帶的施工工藝及注意事項同沉降縫遇水膨脹止水帶施工法。

4.4 鋼筋安裝

隧道Ⅴ級圍巖段及緊急停車帶加寬段襯砌為鋼筋混凝土結構，鋼筋工程嚴格按設計和規范施工。施工過程中應注意以下幾點：

（1）鋼筋焊接時在防水層表面必須采用木板或其他來遮擋，避免燒焊作業中焊渣灼傷、燒焦防水板，降低防水板使用質量。

（2）安裝及灌筑砼時鋼筋不得松動或變形，雙層鋼筋之間應設置足夠強度與數量的鋼筋撐腳。所有預埋件、預留箱盒必須和鋼筋骨架固定在一起，以免灌筑砼時發生偏移。

4.5 臺車就位

襯砌采用整體式襯砌模板臺車，臺車長10.5 m。臺車設計必須經過結構受力分析和驗算，具備足夠的強度、剛度及穩定性，模板桿件加工制作應符合金屬工程施工技術要求，以避免模板在施工過程中變形移位以致混凝土結構出現嚴重質量問題。襯砌模板施工主要注意下列事項：

（1）臺車進洞就位前對該節初支面的圍巖欠挖情況作全面細致的檢查，對與設計不符的應作二次爆破處理，杜絕二襯厚度不足或襯砌侵入隧道凈空。

（2）臺車拼裝完成后必須經過正確放樣，調試檢查無誤后再立模。

（3）模板表面清理干凈，板縫寬及板間高差控制在規范允許范圍以內，涂刷好脫模劑。模板縫應平整嚴密，不得漏漿。

（4）為能充分保證施工后隧道凈空，臺車定位時按加高、加寬各5 cm處理（注：洞身開挖時已預留變形量，足以充分保證隧道成洞凈空），就位后必須復核中線及標高是否正確。

（5）在襯砌施工中拱頂和堵頭側易產生厚度不足的情況，因此堵頭板必須安裝牢固，為了配合凹凸的開挖面和噴混凝土，堵頭板安裝材料主要為木材和氣囊，以保證其能承受混凝土壓力，達到不漏漿的效果。

4.6 襯砌混凝土施工

二次襯砌混凝土的質量主要受到混凝土施工性能和施工方法的影響，因此在施工中要嚴格控制各項技術指標，并規范混凝土的運輸、灌注、搗固、養生各個施工環節。

[23] Nadege Rolland, “China’s ‘Belt and Road Initiative’: Underwhelming or Game-Changer?” The Washington Quarterly, Vol. 40, No.1 (Spring 2017), p. 137; 韋宗友：《美國對“一帶一路”倡議的認知與中美競合》，《美國問題研究》2018年第1輯，第57頁。

（1）混凝土拌制：混凝土施工性能是指和易性、坍落度、流動性以及施工時的強度，在施工過程中，應根據施工條件、構造條件、環境條件作合理調配，使其符合各作業環節的要求。其中在襯砌施工中混凝土的泌漿量是影響混凝土質量的最大因素，因為泌漿量大，粗骨料與砂漿易分離，會造成蜂窩和空洞等缺陷，同時對拱頂背后空隙的大小有著很大的影響，在混凝土調配中主要通過以下兩種措施來解決這個問題：一是通過適當增加細骨料和水泥等粉體的用量，形成富有黏性的混凝土；二是摻入適量高效能減水劑，盡量減少單位用水量，達到提高坍落度減少泌漿的效果。

（2）混凝土運輸：混凝土在拌和后要迅速運送、立即灌注、充分搗固，以免造成混凝土材料分離和坍落度下降等問題。

（3）混凝土泵送澆注：混凝土灌筑前應對模板、鋼筋、預埋件、預留孔洞、施工縫變形縫止水帶等進行檢查，清除模板內雜物，隱蔽工程驗收合格后，方可灌筑砼。嚴格控制混凝土灌注速度和灌注高度差，避免由于混凝土的灌注速度和高度差超過模板設計時的預計值而造成模板的變形和移動。應在堵頭板設置排水孔將泌漿水排除，以免降低混凝土的質量。拱頂部分混凝土采用向上灌注的方式，向上灌注口設置在距已灌注好的混凝土側0.75 m位置上，減少靠已灌注好混凝土側拱頂產生空隙的現象。同時為了減少空隙中的空氣，在已灌注好混凝土側設置排氣孔。

5 防止、減少和處理二襯砼開裂的措施

襯砌因全周的外緣與噴射混凝土接觸，變形受到約束，約束了混凝土的溫度收縮和干燥收縮，有時會因此產生拉伸裂紋，此外，由于灌注和搗固不慎也會產生混凝土開裂現象。如開裂擴大、劣化就可能會造成混凝土剝落、掉塊，對隧道的質量、安全造成嚴重影響，因此在施工中應采取適當合理的措施防止、減少襯砌凝土的開裂，如出現開裂現象要及時處理。

（1）砼加減水劑、膨脹劑：減少單位水泥和水的用量，可以減少砼收縮應變。

（2）初期支護與二襯間設隔離層或低標號的砂漿，減少對二襯的約束。設置防水隔離層可以使襯砌支護與二襯間不傳遞切向力，對預防開裂作用很大，但要用噴射砼或砂漿整平支護面。

（3）在易開裂的部位加筋。

（5）減慢灌注速度，在到拱腳處停止1 h左右，以待邊墻砼下沉穩定后再進行拱部施工（一般拱腳附近裂縫較多）。

（6）細小裂縫用丙烯酸、水泥漿或環氧樹脂涂刷填縫。

（7）較大裂隙縫可用10號水泥漿或環氧樹脂填縫。

（8）當大于5 mm時用環氧樹脂或壓漿、鋼筋網噴射砼補救。

6 結束語

隨著社會經濟和高速公路的飛快發展，隧道建設在公路建設中起著越來越重要的作用，而研究隧道襯砌施工新技術成為了迫切的需要，以確保隧道質量和營運安全。

Tunnel Lining Construction Technique Summary

Liu Zelin

Two lining works take tunnel's one kind of important supports and protections structure，its construction quality immediate influence tunnel’s structure security,service life,operation comfort level and artistic and so on.Has many lithical two traffic lane tunnels to the armed forces highway，in the construction the law principle controls two time lining work strictly according to construction time，and strengthened the process control，the tunnel two lining work construction quality has made the good progress.

tunnel lining；construction

U 455

A

1000-8136(2010)32-0056-02