隧道施工二次襯砌質量控制要點

摘要：對鐵路隧道二次襯砌施工質量的因素進行分析，提出施工準備、施工工序控制措施，并結合本工程施工實踐收到的很好結果，對今后隧道二襯施工有一定的借鑒意義。

關鍵詞：鐵路隧道 二襯 質量 控制

1 概況

近些年來，高鐵工程發展迅猛，隧道施工進入二次襯砌階段控制比較關鍵。為了保證二次襯砌施工質量，監控施工程序、施工質量和施工工藝，防止二次襯砌質量事故的發生，在施工前要做好開工報告、詳細施工計劃、材料準備和應急措施等，必須統籌安排，周密計劃，確保二次襯砌質量安全。

2 二襯的作用

隧道使用年限長久，二次襯砌保證了隧道在運營使用中永久穩定、安全、美觀。同時也是作為安全儲備的一種工程措施。地質條件良好的圍巖依據新奧法原理施工的隧道在初期支護后結構基本穩定，但在一般的地段初期支護很難保證圍巖的長期穩定，需要模筑砼二次襯砌立即加強圍巖變形支撐。初期支護也很難封閉山體內水系而導致隧道的不滲不漏。二次襯砌也承受軟弱圍巖的蠕變壓力，膨脹性地壓，或者淺埋隧道受到的附加荷載等。在較大自然的變化，如地震、山體出現偏壓及過大的壓力水等等破壞力很強的自然災害時，隧道初期支護不能完全保證圍巖的穩定，這就需要二次襯砌以加強山體變化的支撐穩定。

3 各工序控制要點

3.1 二次襯砌分項開工報告要措施到位 對二次襯砌施工計劃、材料儲備、質量安全保證和應急措施，要詳細體現：施工有計劃、有措施，質量有保證；杜絕口號喊在嘴上，寫在紙上，必須落實在施工質量和安全行動上。管理部門在二次襯砌開工報告中對二次襯砌施工各種保障計劃、準備和措施要實實在在落實到施工中，確保二次襯砌的質量。

3.2 二次襯砌施工前的準備

3.2.1 二次襯砌施工現場要落實施工計劃。按照開工報告施工計劃逐一落實到現場，比如：二襯澆注的混凝土輸送泵電機檢修，混凝土輸送管的管內清理，管子各個接頭是否連接密實（作業前要進行試驗是否漏氣漏水），管道長度，振動棒是否能用。

3.2.2 拌和站做好充分準備。①拌和機械的檢修。因為澆注二襯混凝土量比較大，以12米長的二襯臺車為例：V級圍巖二襯混凝土用量是102～108立方米，這是正常的用量，一般都要超10～25立方米。并要求拌和機械功能好，運轉正常，拌和機械功能達不到要求的，無法完成二襯澆注任務，保證不了二襯質量，中間停止澆注混凝土，可能造成二襯混凝土報廢，要保證拌和機械完好率，確保拌和機運轉。②水泥、石子、砂子準備要充足。二次襯砌混凝土變量很大，與初期襯砌有一定關系，例如：III級圍巖二次襯砌，以12米長二次襯砌臺車為例，正常一模澆注的混凝土是108～118立方米左右，III級圍巖段一般都超挖，所以使二次襯砌澆注混凝土的量大幅度增加，要求拌和站多儲備水泥、砂石，最好是二次襯砌實際用量的2～3倍。③要認真檢查初期支護上、下導，最好是雷達掃描確認初期支護背后沒有空洞，二襯澆注才能開盤。假如初期支護背后存在空洞，必須進行處理，直至合格后，方可澆注二襯。④圍巖收斂和相對位移變化速率應滿足規范要求，特別是埋深大于30～50米以上V、IV級圍巖段落；圍巖變形較大的，應及早施作仰拱和二次襯砌。⑤認真做好二襯前的防水、排水工作，對明顯的圍巖滲水點要增加環向透水管將水引入縱向排水管里。

3.3 結構防排水 遵循“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理”的原則，達到防水可靠，經濟合理，不留后患的目的。①二次襯砌拱部、邊墻及仰拱混凝土抗滲等級不低于P8，斜切斷及明洞段拱墻、仰拱混凝土采用防水混凝土，其抗滲等級不低于P12。②隧道初期支護與二次襯砌之間拱部及邊墻部位鋪設防水板加無紡土工布防水，防水板厚度不小于1.5mm，每一單焊縫寬不小于15mm，搭接寬度不小于15cm，無紡土工布重量≥400g/m2，防水材料應滿足設計及驗標要求。③隧道拱墻環向施工縫設中埋式橡膠止水帶，隧道縱向施工縫設中埋式橡膠止水條。④明洞段設置變形縫一處。變形縫寬度2cm，變形縫填充聚苯板并加設鋼邊橡膠止水帶和外貼式（明挖段設中埋式橡膠止水帶），變形縫內緣采用雙組分聚硫密封膏嵌縫。⑤二襯拱部每隔3-5m預留回填注漿孔，待混凝土達到設計強度后進行充填注漿。⑥斜切斷及明洞段拱墻襯砌外緣采用2cm厚聚合物防水水泥砂漿抹面。⑦斜切斷及明洞段拱墻襯砌摻加防水密實劑，其混凝土抗滲等級≥P12，砂漿氯離子滲透比≤90%。防水密實劑摻量為膠凝材料重量的0.21%。

防水板利用多功能作業平臺車用吊環法整幅式掛設，采用無釘掛設工藝施工，使用強力釘及熱融襯墊將土工布固定在噴射砼基面上，用壓焊器使熱融襯墊與防水板熱融焊接，鋪設在土工布表面。防水層鋪設作業區不得進行爆破，防止飛石損壞防水層結構。在襯砌臺車就位前，對防水層進行全面檢查，鋪設過程中對接縫進行充氣檢查。防水層施工與二次襯砌混凝土灌筑之間相距25m左右。兩防水層搭接寬度不小于100mm，接縫采用熱合機進行雙縫焊接。焊接時，其焊接溫度和速度根據材質由試驗確定。焊接完成后，對焊縫進行氣密性檢查。

①防水層施作。在初期支護變形基本穩定和在二次襯砌澆筑前進行。開挖和襯砌作業確保不損壞已鋪設的防水層。因此，防水層鋪設施作點距爆破面大于150m，距澆筑二次襯砌處大于20m；當發現層面有損壞時及時修補；當噴層表面漏水時，及時引排。防水層可在拱部和邊墻按環狀鋪設，塑料板用熱熔雙縫焊，搭接寬度為10cm，兩側焊縫不小于2.5cm。②施工準備及基面處理。徹底清除各種異物，如：石子、沙粒等，做到初期支護表面平整干凈。不能出現酥松、起砂、較大的明顯的凹凸起伏。鏟除各類尖銳突出物體，如：鋼筋頭、鐵絲、凸出在作業面上的各種尖銳物體。根據圖紙高程尺寸，定好基準線，準確無誤地按線下料。施工設備如焊接機、檢漏器、熱風槍、電閘箱等，在工作前要做好檢查和調整。確保設備正常運行，達到焊接要求，保證工程質量。③防水板材的焊接。板材采用雙縫熱熔自動焊接機焊接。依據板材的厚度和自然環境的溫差調整好焊接機的速度和焊接溫度進行焊接。焊接完后的卷材表面留有空氣道，用以檢測焊接質量。檢查方法：用5號注射針與壓力表相接，用打氣筒進行充氣，在0.2MPa壓力作用下5min不小于0.16MPa，否則補焊至合格為止。④防水板材的鋪設。鋪設固定根據實際情況下料，按基準線鋪設防水板；用防水板材專用塑料墊和鋼釘把緩沖層固定在基面上，應用暗釘圈焊接固定塑料防水板，最終形成無釘孔鋪設的防水層。在清理好的基面上鋪設固定土工布墊層。在噴射砼隧道拱頂部標出隧道縱向的中心線，再使裁剪好土工布墊層中心線與噴射砼上的標志相重合，從拱頂部開始向兩側下垂鋪設，用射釘固定墊片將土工布固定在噴射砼面上。水泥釘長度不得小于50mm，平均拱頂3～4個/m2，邊墻2～3個/m2。鋪設固定防水板。先在隧道拱頂部的土工布上標出隧道縱向的中心線，再使防水卷材的橫向中心線與這一標志相重合，將拱頂部的防水卷材與熱融襯墊片焊接，再同土工布墊層一樣從拱頂開始向兩側下垂鋪設，邊鋪邊與熱融襯墊焊接。鋪設時要注意與土工布密貼，不得拉得太緊，一定要留出余量。將防水板專用融熱器對準熱融襯墊所在位置進行熱合，一般5S即可。兩者粘結剝離強度不得小于防水板抗拉強度。

3.4 橡膠止水帶 襯砌拱架調整完畢后，將止水帶卡在堵頭模板中間，堵頭模板由兩塊模板拼成。止水帶由拱頂向下環向布置，不斷開。止水帶對稱安裝，伸入模內和外露部分寬度應相等，為保持止水條平直，沿環向每0.5m設一φ6mm短鋼筋托平。

施工注意事項：安裝止水帶以細鐵絲懸吊于鋼筋上固定位置，在頂部水平安裝時使止水帶形成盆式，以避免止水帶下的氣體在混凝土澆筑時無法逸出，形成孔隙。止水帶設置時不可翻轉、扭曲，如發現破損立即更換。在混凝土澆筑前應避免止水條被污物和水泥砂漿污損，表面有雜質須清理干凈，以免混凝土與其咬合不緊密造成滲水通道，導致變形縫、施工縫漏水。接觸止水帶的混凝土不應出現粗集料集中和漏振現象。止水帶應就位準確、安裝牢固，模板的端板應做成廂形，在澆注一側混凝土時保護止水帶的另一側翼不受到破壞。止水帶的端頭離周圍鋼筋的距離不小于20mm，縱向固定間距不大于250mm。

軟式透水管盲溝：①布設位置。透水管盲溝設在初期支護與復合防水層之間，環向透水管盲溝在邊墻底部與隧道洞內水溝相連，縱向間距10m/環。縱向透水管盲溝在防水卷材下端泄水孔標高處與側溝相連。縱向盲溝每10m設一段。按設計位置布設盲管。為防止透水管侵占襯砌厚度，噴混凝土時預埋一根φ100mm鋼管，噴畢后拆下鋼管，在噴混凝土上形成一圓槽以利透水管安設。②固定。在混凝土面上固定的方法是：在盲管兩側用射釘槍打入鋼釘，鋼釘上系細鐵線固定透水管。隧道拱墻防水層與初期支護間環向設φ50mm透水盲管，墻腳縱向設φ50mm透水盲管，墻腳縱向、拱墻環向盲管與墻腳泄水孔采用三通管連接。施工時，用5cm的錨固釘及PE板窄條將軟式透水管固定在支護面上，縱向、環向每隔50cm固定一處。

4 結束語

二次襯砌是隧道施工最為復雜工序，施工技術、質量要求高，特別是防水要求嚴格，抓好二次襯砌質量是隧道最關鍵環節，所以，要求施工方在二次襯砌施工中必須按照規范和設計要求認真施工，真正做到精心、精細、精致地做好二次襯砌施工。二次襯砌澆注施工要有創新，施工工藝要有創意，工程質量上要有創優。

參考文獻：

[1]鐵路隧道施工規范（TBJ163-2002）.

[2]鐵路隧道設計規范（TBJ117-2001）.

[3]鐵路混凝土與砌體工程施工規范（TBJ118-2001）.

[4]鐵路工程隧道施工技術手冊.