淺談客運專線隧道二次襯砌質量控制

常衛中

一、 前言

我國客運專線鐵路建設方興未艾，大規模客運專線的建設，必然伴隨著大量隧道工程的出現，僅目前正在施工的隧道工程就有約8000公里長。隧道二次襯砌是隧道工程中的一項重要環節，襯砌質量的好壞對隧道的使用壽命、使用功能和隧道的外觀等都有重要影響。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，結合某客專隧道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。

二、 工程概況

該隧道位于大巴山區陜西省勉縣和寧強縣境內，全長12406m。設計采用復合式襯砌，其中Ⅱ級圍巖采用曲墻式加底板的形式，Ⅲ～Ⅴ級圍巖采用曲墻有仰拱的形式。Ⅳ級、Ⅴ級、抗震設防、國防設防段、斷層破碎帶采用鋼筋混凝土結構，其余地段采用素混凝土襯砌。混凝土標號為C30或C35。

襯砌結構設計使用年限級別為一級，設計使用年限為100年。襯砌混凝土原材料品質、配合比參數限制、耐久性指標、施工控制要求及其監測、養護、維修均按《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB10005-2010）及鐵建設函【2007】1212號文等要求進行耐久性設計；施工驗收按《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB10753-2010 J1149-2011）、《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》（TB10424-2010 J1155-2011）等規范、規程的相關條款辦理。

三、 影響二次襯砌施工質量的主要因素

（一） 施工工藝或現場操作不規范

1. 隧道開挖成型差，襯砌混凝土厚度不均勻；欠挖或初期支護侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足；隧道襯砌混凝土背后存在脫空現象。

2. 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隨意加水。

3. 襯砌臺車就位不牢固，出現錯臺和跑模現象；模板刷洗不凈，造成混凝土局部出現麻面現象。

4. 襯砌臺車支撐剛度不夠，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。

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。

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。

7. 投料布料方式不規范，造成混凝土離析。一是未從二襯模板臺車投料窗口自下而上進行投料，而是為了減少移動泵管次數，直接從上部窗口進行投料，從而造成了混凝土澆筑落差大。二是澆筑人員配備不足，依賴振搗設備移動混凝土造成局部振搗過度，形成離析。

8. 混凝土澆筑過程中振搗不到位。一是振搗設備配備不足；二是班組出于經濟核算，澆筑人員配備不足，增加了澆筑過程中個人的勞動強度，使作業人員不自覺地簡化了振搗過程。

9. 混凝土養護不到位。一是沒有設置養護臺車；二是對養護工作不重視。

（二） 原材料質量差、配合比設計不合理

一是水泥品種選擇不當，安定性不良；二是碎石、砂級配差，含泥量超標，碎石中石粉含量大，針、片狀物過多，影響了水泥與骨料的凝結；三是進行配合比設計時，忽視水泥用量增多對混凝土性能的負面影響；四是對摻合料和外加劑的選用缺乏專業技術人員的指導，往往達不到預期的效果。

（三） 管理方面的原因

1. 現場施工管控不到位。跟班作業人員責任心不強，不能有效規范和管控施工過程，使不規范行為在施工過程存在。

2. 監理單位管控職責履行不到位。一是監理人員旁站職責履行不到位，不能及時發現和糾正施工過程中存在的問題；二是個別監理人員責任心不強，對存在的問題熟視無睹、漠然視之，驗收把關不嚴。

四、 二次襯砌混凝土施工質量控制要點

（一） 凈空檢查

1. 在二次襯砌施工前，應對隧道凈空進行檢查，以確保二次襯砌厚度。對于侵入二次襯砌的初期支護應視其大小進行處理。拱腳和墻腳以上1m內斷面嚴禁欠挖。

2. 襯砌施工前，由監理按隱蔽檢查要求對初支背后進行檢查確認，合格后方可進行二襯施工。

（二） 襯砌模板

1. 本隧道襯砌臺車為液壓自動收模，電動行走式，模板臺車長度12m。臺車斷面按設計尺寸加大50mm作為施工預留，工作縫、預留洞室和預埋管線等在臺車就位前提前施工。模板臺車側壁作業窗分層布置，每層設置3～4個工作窗口。

2. 臺車就位調整：臺車行走位置要準確，標高、中線、凈空尺寸檢查合格后要鎖緊模板，臺車端部應與已完成襯砌表面密貼，一般二次襯砌縱向施工循環搭接長度為10cm，搭接錯臺小于2mm。

3. 臺車就位前應對臺車面板進行仔細打磨，涂刷脫模劑，防止造成砼粘模、色差或麻面等。

4. 擋頭模安裝：擋頭模在臺車就位調整后安裝，采用鋼模+木模；鋼模板應根據臺車輪廓進行安裝，且安裝要牢固，木模板應緊頂基面，以防因受力過大引起跑模、漏漿現象。

5. 加強臺車支撐，增加支撐絲杠個數，且應全部支撐緊固到位，保證臺車整體受力。混凝土澆筑過程中要隨時檢查襯砌臺車是否變形，如果變形，應及時進行調整。

（三） 混凝土施工工藝

1. 砼自模板窗口灌入，應由下向上，對稱分層，傾落自由高度不超過2m。在砼澆筑過程中，觀察模板、支架、鋼筋、預埋件和預留孔洞的情況，當發現有變形、移位時，應及時采取加固措施。施工中如發現泵送砼坍落度不足時，不得擅自加水，應當在實驗人員的指導下解決。

2. 用插入式振動棒平拖驅趕下料口處堆積的拌和物將其推向遠處。每一振點的搗固延續時間宜為20～30s，以混凝土不再沉落、不出現氣泡、表面呈現浮漿為度，防止過振、漏振。振搗器的移動間距不大于振搗器作用半徑的1.5倍，且插入下層混凝土內的深度宜為50～100mm，與側模應保持50～100mm的距離，并避免碰撞鋼筋、模板、預埋件等。

3. 在澆筑混凝土時，應經常觀察，當發現混凝土有不密實等現象，應立即采取措施予以糾正。

4. 混凝土澆筑應連續進行，當因故間歇時，其間歇時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間。當超過允許間歇時間時，按接縫處理。

5. 混凝土澆筑分層厚度（指搗實后厚度）宜為振搗器作用部分長度的1.25倍，但最大攤鋪厚度不宜大于600mm。

6. 脫模及養護時間。二次襯砌在初期支護變形穩定前施工的，拆模時的混凝土應達到設計強度的100%；在初期支護變形穩定后施工的，拆模時的強度應達到8MPa，拆模后應及時進行保溫保濕養護。

7. 其它方面。比如外加劑及摻合料的選擇應確保質量，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。

（四） 防排水施工

1. 防排水施工前，要徹底清除基面各種異物及各類尖銳凸出物體。

2. 縱、環向透水盲管的施工，重點要控制好其安裝的位置。

3. 防水板焊縫要進行沖氣檢查，不合格處要重新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。

五、 結束語

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缺陷，保證工程質量，從而取得良好的社會效益和經濟效益。