淺談隧道二襯混凝土施工監理

張忠華

公路隧道斷面尺寸大，混凝土二襯外觀質量控制是一個難點。存在的常見問題有:環形接縫錯臺、漏漿;工作窗處錯臺;冷縫多;混凝土表面存在花斑、顏色不一致;滲漏水;矮邊墻不順直等，處理不好直接影響隧道二襯外觀質量。出現上述問題原因是多方面的，但主要是由于施工方法和工藝不當所致。

1 工程概況

本文以國內某高速公路某隧道為例，深入分析了上述問題的原因和解決方法。該隧道設計為分離式雙向四車道，隧道洞門采用削竹式，二襯采用35 cm厚C25防水混凝土，不設防火層。隧道洞身位于直線段上，右洞長372 m，左洞長371 m。

2 襯砌臺車質量和安裝定位要求

襯砌臺車結構一般分為車體、模板、液壓或絲杠支拆模系統，由工廠根據施工圖紙訂制后運至現場拼裝。

車體一般采用桁架結構，必須滿足剛度和穩定性要求。模板宜采用厚度為10 mm、寬150 cm冷軋鋼板。模板加工時卷制半徑應較隧道設計凈空斷面半徑大5 cm，以抵消施工誤差;模板底端應低于隧道側溝頂面8 cm左右，以保證二襯與矮邊墻接縫不外露。現場拼裝完成后，應進行檢查校正，最后對模板板塊拼縫進行焊接并將焊縫打磨平整，應優先使用大塊模板，以有效抑制翹曲變形。

臺車車體長度以12 m為宜，臺車長度過短會造成襯砌環形接縫過多，既影響混凝土外觀質量，又影響進度。臺車模板與上一環混凝土表面的搭接長度以15 cm為宜，搭接長度過小，易將上一環搭接部位的混凝土頂裂，過大則搭接處不易密貼，易造成環形接縫處漏漿。

臺車行走軌道應鋪設于路面混凝土調平層上，保證臺車的平穩，標高準確，軌道中心盡量與隧道中線平行，偏差宜控制在2 cm范圍內。

臺車拼裝后首次使用前必須進行調試，調試主要內容有:襯砌臺車現場拼裝完成后，必須在軌道上往返走行3次～5次后，檢查臺車各部位連接件，緊固螺栓，加強焊接以提高其整體性;檢查臺車模板尺寸是否準確，其兩端的結構尺寸相對偏差宜不大于3 mm，否則需進行整修;襯砌施工前應對鋼模板表面采用拋光機進行徹底打磨，清除銹斑，涂油防銹;一般情況下，每施作襯砌300 m左右或有異常情況時，應對臺車全面校驗一次。

臺車定位推薦采用五點定位法，以襯砌圓心為原點建立平面坐標系。臺車行走至立模位置后，先利用豎向、橫向和側向絲杠調整其標高及平面位置，使模板中心線與隧道中心線重合。再用五點定位法復測臺車模板兩端斷面，并用拉線法檢查模板是否翹曲或扭動，直至準確為止。建議采用三個30 t的千斤頂在臺車前端端部拱頂增設支撐，以防臺車上浮造成拱部錯臺、漏漿等現象發生。在曲線段施工時應考慮通過調整左右側搭接長度來平衡內外弧長差，調整應保證弧線圓順。

3 模筑混凝土施工工藝控制要點

原材料必須經檢驗合格后方可使用，混凝土坍落度應根據灌注部位的不同適時調整，墻部混凝土坍落度宜小，拱部的宜偏大。在保證混凝土可泵性的情況下，宜盡量減小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水，一般選16 cm左右。

為改善混凝土的和易性，增加其流動性，可適量摻加高效緩凝型防水劑;在襯砌混凝土中摻加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密實度，有利于二襯的外觀質量。

混凝土灌注采用分層、左右側交替對稱澆筑，每層澆筑厚度宜不大于1 m。臺車前后混凝土高差不超過60 cm，左右兩側高差控制在50 cm以內，以防止側壓造成臺車側移及臺車上浮。澆筑過程要連續。混凝土振搗應定人、定點、分區進行，一般采用插入式振搗棒振搗為主，避免漏搗、過搗，振搗時不得觸及鋼筋和模板。

襯砌混凝土封頂采用壓注混凝土封頂，當灌注混凝土達到拱頂封閉頂部時，應加大泵送壓力(一般為5 M Pa～6 MPa)，當擋頭板上觀察孔有漿溢出時，即標志封頂完成。應在頂部設置附著式平板振搗器，保證頂部混凝土的密實性，同時應注意進行二次混凝土補壓有利于防止拱頂空隙。

拆模采用最后一盤封頂混凝土試件現場試壓達到的強度來控制，拆模時要小心，以防損壞混凝土邊角。

4 通病處理及預控制措施

1)普通氣泡:采用白水泥和普通水泥按襯砌表面顏色對比試驗確定的比例摻拌后，局部填補抹平。2)環形接縫處理:采用弧度尺畫線，切割機切縫，縫深約2 cm，不整齊處進行局部修鑿或經砂輪機打磨后，用高標號水泥砂漿修飾，用鋼鏝刀抹平，使接縫圓順整齊。3)表面顏色不一致及水紋處理:采用砂紙反復擦拭數次。4)消除冷縫和減少不必要的施工縫:混凝土要分層、左右側交替對稱澆筑，澆筑過程要連續，避免形成不必要的施工縫。5)采用適宜的脫模劑:用機油和柴油按4∶6的比例摻兌，作脫模劑使用，效果較好。涂刷要薄而勻，一次涂刷后，二次刷子不蘸油再均勻刷一遍。6)頂部封頂混凝土在確保施工和易性的情況下，減少用水量并加設平板振搗器，可有效減少混凝土“水紋”現象。7)拱部鋼筋保護層小，甚至造成露筋:首先鋼筋應準確定位固定，其次要保證混凝土墊塊有足夠的強度并在灌注過程中注意混凝土灌注速度。8)克服混凝土環形接縫錯臺的措施:a.及時檢查和消除臺車兩端斷面尺寸誤差;b.臺車中線和標高要控制準確;c.在臺車就位前，將混凝土搭接部位及臺車搭接部分表面徹底清理干凈，使臺車與混凝土表面盡量緊貼;d.保證臺車模板與上一環混凝土的搭接長度;e.應將所有的支撐全部支撐到位，保證臺車整體受力;f.在臺車前端端部拱頂增設三個30 t的千斤頂豎向支撐，以防臺車上浮造成拱部錯臺;g.放慢邊墻拱腰以下部位混凝土的灌注速度和嚴格控制兩側混凝土的高差不超過50 cm。9)克服臺車模板板塊拼縫處錯臺的措施:要保證鋼板的厚度和質量，再對拼縫進行滿焊并將焊縫打磨平整，形成三塊大模板拱部一塊、左右邊墻各一塊，避免板塊拼縫處錯臺。10)克服臺車作業窗處錯臺的措施:作業窗關閉前，首先必須將窗口邊框混凝土漿液殘渣清理干凈，再用鎖緊壓緊卡，用楔形木塞塞緊支點，防止由于作業窗口關閉不嚴而漏漿錯臺。11)克服環形接縫處漏漿的措施:a.端部擋頭板要厚實，宜選用5 cm厚木板，徑向安裝以適應端部尺寸的不規則性，用槽鋼和螺栓固定;b.臺車與上一環混凝土表面的搭接長度應控制好，否則搭接處不易密貼;c.在搭接處混凝土表面粘貼海綿條止漿。12)克服矮邊墻頂面處混凝土接縫漏漿的措施:a.矮邊墻頂面與臺車模板底邊間的空隙用梯形木封堵密貼;b.混凝土開盤前先泵送同級砂漿，砂漿量以矮邊墻上平鋪2 cm為宜，既可保證矮邊墻同拱墻混凝土的連接，又可防止模板縫隙漏漿造成混凝土泛砂或暴露骨料。

5 矮邊墻和預埋件施工控制要點

臺車襯砌施工前必須采用定型鋼模板先行施工矮邊墻。矮邊墻施工高度有兩種選擇方案:即較襯砌臺車模板底部略高或略低。第一種方案對矮邊墻的標高及平直度要求很高，否則不易控制臺車模板準確就位或接槎處容易出現漏漿，但脫模容易。第二種方案容易實現臺車的準確定位，缺點是高差留小了脫模困難，經常將矮邊墻棱角打破，高差過大，縫隙不易封堵，灌注混凝土時容易漏漿。

隧道襯砌前，應注意將通風、照明、消防、供電、止水帶(條)、壓漿孔及電話等工程的預埋件，按設計的位置安裝好;預埋件應采用鋼支架固定，以免澆筑二次襯砌時預埋件發生位移;預埋件與防水板接觸面用小木塊或預制小墊塊襯墊，避免鋼筋將防水板刺破;對預埋的鋼、塑管，應先在管內穿φ 5的鍍鋅鐵絲，并將管口用水泥紙或木塞堵好，以防二次襯砌混凝土進入管內，將管堵塞。

[1] 梁永忠.對客運專線鐵路隧道二次襯砌質量控制的探討[J].山西建筑，2008，34(27):319-320.