淺談鐵路隧道二次襯砌質量控制

王志廣

（中鐵十九局礦業公司，浙江 江山 324100）

1 前言

隨著國民經濟的迅速發展，我國客運專線鐵路建設方興未艾。客運專線鐵路隧道工程對二次襯砌的質量提出了較以往更高的要求，如要求隧道防水等級必須達到《地下工程防水技術規范》規定的一級防水等級，即二次襯砌結構不允許滲水，二次襯砌結構表面無濕漬；二次襯砌混凝土必須具有高強度、耐久性等。因此，在二次襯砌施工時就必須加強質量控制，以達到設計要求。下面，結合某隧道進口二次襯砌施工的實例，對客運專線鐵路隧道二次襯砌施工的質量控制要點進行探討。

2 工程概況

該隧道全長3893m，分進出口兩個作業面雙向掘進。我部負責進口段1947m的施工，該段設計V級圍巖段415m，1V級圍巖段118m，Ill級圍巖段 543m，I級圍巖段 853m，斜切式洞門明挖段18m。隧道洞身采用復合式襯砌，二次襯砌分別采用C35鋼筋混凝土或C30混凝土，其中Ⅳ級、V級圍巖襯砌為鋼筋混凝土，Ⅱ級、Ⅲ級圍巖襯砌為素混凝土。拱墻襯砌厚度設計為：Ⅱ級35cm，Ill級40cm，IV級45cm，V級50cm。

隧道地下水有硫酸型酸性侵蝕，根據其侵蝕類型及程度，選用相應的耐腐蝕性混凝土，耐腐系數不小于0.8。

3 影響二次襯砌施工質量的主要因素

3.1 施工工藝或現場操作不規范

①隧道開挖成型差，襯砌}昆凝土厚度嚴重不均勻；欠挖或初期支護侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足；個別隧道襯砌}昆凝土背后存在脫空現象。②未開展監控量測工作，僅憑經驗來確定二次襯砌的施作時間，安全可靠性差，造成二次襯砌超設計荷載承受圍巖壓力。③混凝土生產時原材料計量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大，沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量，造成混凝土水膠比增大。在混凝土運輸及泵送過程中加水的現象也時有存在。④采用整體式鋼模板臺車施工時，混凝土澆筑時不振搗或漏振，混凝土均質性差。⑤盲目追求施工進度，隨意提前脫模時間，使低強度混凝土過量承受荷載，破壞了混凝土結構。脫模后沒有進行混凝土的潮濕養護。⑥夏季施工時砂、石料露天堆放，無切實有效的降溫措施，混凝土入模溫度高。冬季施工時采取的防寒保溫措施不力。

4 二次襯砌混凝土施工質量控制要點

4.1 襯砌臺車的就位

在隧道二次襯砌混凝土施工中，如果襯砌臺車就位不牢固，極宜出現錯臺和跑模現象。為了杜絕此類問題的出現，應在臺車就位前，施工技術人員應著重檢查：(1)在進行襯砌施工前，對整體襯砌臺車的拼裝設計應盡量保證板塊間的銜接圓順；襯砌臺車組裝完畢后，須對結構尺寸進行檢查與調整，保證結構尺寸滿足設計要求。(2)鋼模板的平整度對襯砌混凝土外觀有重要影響。若鋼模凹凸不平，過于粗糙，混凝土拆模后即在混凝土表面留下孔洞、氣泡。(3)檢查襯砌臺車在使用過程中是否變形，如果變形，應及時進行調整。(4)檢查襯砌臺車支撐剛度夠不夠，如果支撐剛度不夠，在混凝土壓力作用下致使臺車模板向內收斂變形，造成襯砌板縫錯臺。處理此類問題應加強臺車支撐，增加支撐絲杠個數，要求全部支撐緊固到位，保證臺車整體受力。(5)模板臺車就位前，施工技術人員應仔細檢查模板是否打磨干凈，模板刷洗不凈，是造成混凝土局部麻面的一個重要原因。(6)模板上涂脫模劑(嚴禁用廢機油)過多或不均勻，襯砌混凝土脫模后均會產生油跡、色澤不一致，影響外觀質量。涂完油后，以油不沾手為宜。

4.2 混凝土施工工藝

混凝土施工工藝不當，是二次襯砌混凝土表面產生蜂窩麻面的主要原因。

(1)混凝土配合比不當或砂、石子、水泥材料用水量不準，造成砂漿少，石子多，粗骨料下沉，漿液上浮，從而造成起拱線附近混凝土表面產生蜂窩麻面；施工配合比應隨原材料、氣候、機具等條件的改變隨時調整。(2)在泵送混凝土時，利用臺車上、中、下三層開窗，分層澆注混凝土，落差應小于lm為宜，并且兩側輪流澆注或采用對稱地連續全斷面泵送灌注。這一點應嚴加注意，防止偏壓使模板變形。(3)掌握正確的振搗方式。①振搗時間太短，易形成上層收縮裂縫，強度不均勻，要求振動棒插入下層混凝土內的深度不應小于50mm，并且延長振搗時間，使振搗密實；同時，混凝土振搗也能起到氣泡順利消散的效果。②振搗棒與模板距離控制在1Ocm左右。距離過小，振搗易觸擊模板發生振動，而模板的振動易造成大量氣泡向模板集中，若氣泡得不到有效逸出，將影響混凝土的外觀質量。(4)脫模及養護時間。二次襯砌混凝土脫模時，保證混凝土抗壓強度大于2.5MPa及抗拉強度大于0.5MPa。拆模后應對混凝土灑水養護，養護應大于14d。(5)其它方面。比如外加劑及摻合料的選擇，確保質量，合理采用雙摻技術(摻粉煤灰和抗裂防水劑等)是降低水化熱和防滲防裂的有效措施，同時增大坍落度及混凝土黏度，保持混凝土不泌水。

4.3 防排水施工

(1)防排水施工前，首先要對基面進行處理，徹底清除各種異物，清除各類尖銳凸出物體。(2)縱、環向透水盲管的施工，重點要控制好其安裝的位置。隧道縱向排水管放置在墻角的矮邊墻上，排水管上方采用無砂混凝土作為排水體，下側由防水板包裹。矮邊墻的寬度盡可能窄，以不侵占或少侵占二襯厚度為原則，一般在15cm寬左右。矮邊墻的高度和縱向排水管管底的設計標高一致，排水體水泥含量不超過80kg/m3，粒徑16mm～32mm，施工時表面坡度按1：1控制。(3)防水板的施工，重點要控制好防水板和土工布一起與基面密貼，防止背后留下空洞。防水板和熱融襯墊進行熱合后，兩者粘結剝離強度不得小于防水板抗拉強度。防水板焊接縫要焊接牢固，并要進行氣密性檢查，防止個別地方漏焊，對漏焊部位要用熱風槍補焊結實。沖氣檢查：檢查方法是將5號注射針與壓力表相連，用打氣筒進行沖氣，當壓力表達到0.5MPa時停止沖氣，保持2min，壓力下降在20%以內，說明焊縫合格。如壓力下降過多，證明有未焊好之處，用肥皂水涂在焊接縫上，產生氣泡地方為焊接不合格。重新焊接可用熱風焊槍或電烙鐵等補焊。(4)中埋式止水帶的定位安裝應準確，其中間空心圓環應與施工縫重合。止水帶固定在擋頭模板上，先安裝一端，澆筑混凝土時另一端應用附加鋼筋固定，以防止止水帶偏移，影響止水效果。止水帶定位時，應使其在界面部位保持平展，如發現有扭結不展現象應及時進行調整。

4.4 鋼筋施工

結構鋼筋下料要準確，盡量減少鋼筋接頭數量，鋼筋接頭應設置在承受應力較小處，并應分散布置。

鋼筋綁扎時，要控制好鋼筋之間的間距，控制好鋼筋的混凝土保護層厚度，防止露筋或混凝土保護層厚度過大。鋼筋綁扎過程中，注意不要戳破防水板。

4.5 預埋槽道的安裝

按照設計圖準確埋設各種弧形、直形槽道。采用在臺車模板上開螺栓定位孔的方法定位安裝槽道，每根槽道要有2個～3個固定點。槽道嵌入混凝土表面的施工誤差、槽道的傾斜施工誤差以及兩槽道(每組)間的平行施工誤差精度要求高，施工中要特別注意加強控制。已經施工好的槽道要注意保護，不得被水泥漿及其他雜物堵塞，如有，要及時清理干凈。

5 結語

在隧道二次襯砌混凝土施工過程中，只要能合理選用襯砌材料、混凝土配合比及施工方法，并不斷地總結施工經驗和提高相關人員質量意識，就可以控制混凝土的表面缺陷，保證工程質量，從而取得良好的社會效益和經濟效益。

[1]謝中奇.隧道二次襯砌拱頂混凝土封頂技術探究[J].鐵道標準設計，2005-10-20.