公路隧道模筑混凝土襯砌施工

秦 莉

（山西省公路局長治公路分局，山西 長治 046000）

修建隧道首先需要開挖坑道，靠挖作業(yè)占整個(gè)隧道施工工程量的比重較大，造價(jià)約占20%～40%，是隧道中較關(guān)鍵的基本作業(yè)。為了保證開挖后洞壁的穩(wěn)定性，需要對(duì)洞壁進(jìn)行支護(hù)，而模筑混凝土襯砌是道路隧道永久支護(hù)方法之一，襯砌好壞直接影響整個(gè)隧道的工程質(zhì)量和使用，因此，在施工中必須注意保證質(zhì)量，符合設(shè)計(jì)要求。其基本工藝流程與其他道路工程中的模筑混凝土作業(yè)大致相同，文章結(jié)合自己的施工經(jīng)驗(yàn)主要敘述在道路隧道襯砌施工中的一些特點(diǎn)。

1 清理場(chǎng)地，架設(shè)模板

施工場(chǎng)地在灌注混凝土之前需清理干凈，做好中線、水平及開挖斷面的檢查工作，對(duì)不符合要求的欠挖，則應(yīng)予以鑿除。

拱部模板鋪設(shè)在拱架上。拱架可用鋼或木材制成，一般分成2～3片，便于安裝運(yùn)輸，拱架制成設(shè)計(jì)所需形狀，在工點(diǎn)拼裝而成，若需加寬凈空，則可在拼接處加入適當(dāng)墊塊予以調(diào)整。拱腳標(biāo)高在架立拱架時(shí)應(yīng)預(yù)留沉落量，其值見表1。但需在施工中通過測(cè)量根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整。由于測(cè)量誤差、架立拱架的誤差及施工中的種種原因，有可能在灌筑時(shí)拱腳內(nèi)擠，故在架設(shè)拱腳時(shí)拱腳每側(cè)加寬5～10 cm，拱頂加高5 cm。

表1 拱架（包括模板）預(yù)留沉落量 /cm

墻架的構(gòu)造型式應(yīng)簡(jiǎn)單、可靠、拆裝方便，墻架可與工作平臺(tái)結(jié)合考慮。立墻架應(yīng)注意測(cè)量定位，墻基需清理并檢查標(biāo)高，曲墻式襯砌要注意與仰拱銜接的要求，利用墻架作工作平臺(tái)時(shí)，注意防止墻架走動(dòng)變形。

拱架或墻架的間距應(yīng)根據(jù)圍巖情況、跨度大小及襯砌厚度等因素確定，見表2。跨度大，荷載也大時(shí)，除減小間距外還應(yīng)在灌注混凝土?xí)r沿拱架徑向設(shè)置若干臨時(shí)支撐，保證拱架在受荷后不致產(chǎn)生過大變位。

表2 拱架及墻架間距 /cm

模板可用木板（常用厚5～7cm，寬15cm）或鋼板（厚3.5～5 mm）制成。全斷面施工時(shí)，可采用活動(dòng)模板。

2 混凝土工藝

混凝土應(yīng)按配合比配料，拌和均勻，常用機(jī)械拌和。因隧道施工常在洞口設(shè)混凝土攪拌站，或因混凝土不在施工現(xiàn)場(chǎng)拌和，故常用混凝土輸送車或其他運(yùn)輸工具運(yùn)送混凝土，在運(yùn)輸過程中應(yīng)符合有關(guān)要求，如發(fā)生離析現(xiàn)象，在灌注前還要作二次拌和。

灌注混凝土應(yīng)兩邊對(duì)稱分層灌注和搗固，超挖部分亦同時(shí)在兩側(cè)對(duì)稱回填。間歇灌注如間歇超過初凝時(shí)間，則應(yīng)待其硬化再繼續(xù)灌注，并要處理表面，先鋪5 cm砂漿后再繼續(xù)灌注。

有支撐需在灌注混凝土?xí)r拆除的，應(yīng)逐步拆除，并密切觀察圍巖的動(dòng)態(tài)，若不穩(wěn)定，則需進(jìn)行支撐頂替作業(yè)。有時(shí)上導(dǎo)支撐橫梁不能拆除，不得不留住襯砌背后，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件惡劣時(shí)，甚至連立柱也不能頂替取走。此時(shí)可用鐵皮或木盒等包裹立柱，使它與灌注的混凝土隔開，待混凝土硬化后，再抽走立柱。支撐頂替常用預(yù)制混凝土短柱和鋼筋混凝土短梁，通過它們頂替需拆除的支撐，將地層壓力傳至拱梁，它們通常就灌注在襯砌之中。

拱圈由兩側(cè)灌至拱頂，在剩一狹條時(shí)，需由與襯砌連接處向一個(gè)方向進(jìn)行灌注，這稱為活封口，封口也稱為剎尖。

襯砌分段灌注的連接處，或兩洞口貫通處的襯砌連接，均會(huì)出現(xiàn)所謂的“死封口”，可先留出一正方形缺口,在進(jìn)行表面鑿毛清洗處理之后，將與缺口相同體積的混凝土裝入活底木盒，用千斤頂人缺口內(nèi)，待混凝土硬化后，拆除千斤頂及木盒，完成拱頂封口。

先拱后墻法施工，拱與墻連接處也有墻頂封口問題，當(dāng)墻用干硬性混凝土灌注時(shí)，可連續(xù)灌滿封口，注意搗固密實(shí)。當(dāng)墻用塑性混凝土灌注時(shí)，則要先留10～20 cm空隙，在完成邊墻澆灌后，經(jīng)過24 h再進(jìn)行封口，封口應(yīng)盡量采用干硬性混凝土，切實(shí)注意搗固密實(shí)。

拱腳以上1 m范圍內(nèi)，超挖部分用與襯砌同級(jí)混凝土進(jìn)行回填，以使拱部受力有利。其余超挖空隙小于30 cm處。同級(jí)混凝土回填成本較高。

3 養(yǎng)護(hù)及拆模

與其他混凝土結(jié)構(gòu)一樣，灌注完襯砌后需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常于10～12h后即應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)，當(dāng)隧道中溫度較大時(shí)也不灑水，對(duì)普通硅酸鹽水泥，灑水養(yǎng)生不少于7d，火山灰水泥及礦渣水泥不少于14d。

拆除拱架、墻架、模板應(yīng)在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后預(yù)以拆除，否則易造成開裂或破壞。拆除時(shí)間應(yīng)符合以下要求:①不承受荷載的直邊墻，混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定指標(biāo)，或拆模時(shí)混凝土表面及棱角不致?lián)p壞時(shí)；②受有較大圍巖壓力的拱、墻，一般當(dāng)封頂或封口混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%時(shí)；③受圍巖壓力較大的拱、墻，一般當(dāng)封頂或封口混凝土或污工達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%時(shí)；④圍巖較穩(wěn)定，地壓很小的拱圍，一般當(dāng)封頂混凝土或圬工達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度40%時(shí)。

4 結(jié)束語

通過以上對(duì)公路隧道模筑混凝土襯砌施工技術(shù)要求的論述，可以看出，混凝土襯砌施工材料價(jià)格便宜，可以就地取材，現(xiàn)場(chǎng)澆筑，又便于機(jī)械化施工，如果在混凝土中摻加外摻劑可以改善滿足使用和施工上的要求，提高混凝土的抗?jié)B性，需要施工人員在實(shí)踐中有待進(jìn)一步探索和總結(jié)。