高海拔公路隧道工程中的二次襯砌混凝土施工技術

李小明

(四川川交路橋有限責任公司，四川 成都 618300)

0 前 言

在隧道施工中，極易因為隧道內部的復雜環境以及結構發生安全隱患問題，又由于二次襯砌混凝土施工技術涉及的范圍較為廣泛，其本身具有一定的復雜性，在很大程度上加深了發生安全隱患問題的概率，如果在施工過程中出現差錯，極有可能對施工人員的生命造成威脅。為了避免這一現象的發生，必須要明確施工技術要點，并結合實際情況，實現對施工質量以及成本的把控，在此基礎上加強對施工過程的規范性。

1 工程概況

巴朗山隧道工程所處的地勢環境較為惡劣，所以具有一定的施工難度，隧道總長7 940 m，本文探討標段長3 834 m，海拔為(3 900±1 100)m，圍巖類型共分為III、IV以及V三類，其長度分別為584、2 360、890 m，路面建筑均以水泥混凝土作為建筑原材料，其中隧道內部空斷面積為56.19 m2，單壓明洞與反壓回填分別為16、26 m。

2 施工準備

在施工前應確保各施工原材料的質量均符合施工要求，待檢驗合格后，按照施工比例對其進行配制。

1)根據實際工程設計要求對施工時間進行測定，進一步保證周圍圍巖的穩定性，避免襯砌時間過早導致圍巖變形不夠穩定，從而受到圍巖應力的作用，使二次襯砌遭遇破壞，影響整體施工質量。

2)確認變形處于穩定狀態的方法：①觀察隧道周邊變形的速率，如果變形速度由快到慢并慢慢趨近于平緩，此時變形穩定，反之則不穩定；②水平收斂<0.2 mm/d時，變形穩定；③在施工前，變形的位移值已經超過相對位移值的80%；④支護表面裂縫不再變化。

3)淺埋隧道施工中，應將二次襯砌的時間向前推進，且適當加強襯砌強度。

4)在施工過程中，如果發現圍巖的變形過大又無法對其修補時，要立即停止施工，及時改變施工計劃，避免增加施工安全隱患。對初期支護進行測量時，首先檢查襯砌的厚度與施工設計規范是否具有一致性，其次檢查支護是否侵限。

5)對施工進行防排水設計，可以通過施作防水層以及安裝排水管等方式。為了進一步保證防水設施的質量，必須保證排水管的暢通性。除此之外，襯砌臺車是否變形對整體施工質量起決定性所用，因此，對其工作性能以及行走輪軌等系統進行檢查是必要的，待檢驗合格后才可投入使用。

3 施工工序

3.1 鋼筋加工

1)在鋼筋加工前，首先應該向監理提交加工方案，待方案通過后方可加工。加工時要保證鋼筋平直，如果遇到死彎無法對其修復時，可采取切除的方法。

2)加工之后的鋼筋要保證其表面光滑無雜質，不能出現銹蝕以及損傷等。此外，鋼筋的直徑要符合施工規范要求，如果發現鋼筋出現問題需要替換，要經過專業的施工人員以及監理許可后才能替換。

3)待加工完成后，將鋼筋按照規格具體分類，同時做好防銹措施，避免鋼筋出現損壞。

3.2 鋼筋加工質量標準

因為施工中涉及的鋼筋種類多種多樣，所以不同鋼筋的加工質量標準具有不一致性，其中受拉熱軋光圓鋼筋的彎曲直徑要>鋼筋直徑的2.5倍，只有這樣才能提升鋼筋的整體承重能力。除此之外，要在其末端設置180°彎鉤，并留出相應的直線段。當設計要求采用直角形彎鉤時，此時鉤端同樣需要留出一定距離，且直鉤的彎曲直徑要>鋼筋直徑的5倍。安裝方式如表1所示。

表1 鋼筋安裝及保護層厚度允許偏差和檢驗方法 單位：mm

3.3 模板安裝

1)模板安裝采用液壓鋼模臺車，且長度為12 m。

2)在模板安裝過程中，模板的變形量要與施工設計要求保持一致，同時保證模板表面光滑無雜質，避免模板表面凹凸不平，從而影響襯砌效果。

3)待鋼筋安裝完成后，要檢查鋼筋安裝質量以及鋼筋尺寸，其次安裝混凝土墊塊。

4)當臺車準備就位后，即可啟動開關進行下一施工步驟，即模板安裝。確保襯砌結構尺寸符合施工規定后，立即對臺車和模板進行鎖定，避免兩者出現位置移動。為了保證模板之間的連接嚴密性，可采用木模補縫的方式對端頭模板進行安裝，并按照設計規定確定斷面的尺寸，避免測量尺寸出現誤差，從而影響施工質量。

3.4 仰拱和填充施工

在仰拱施工前，首先確保隧道內部干凈整潔，沒有雜物[1]。同時按照設計規定確定斷面的尺寸，不允許出現欠挖現象，但是出現超挖可采用回填的方式進行修正。

此項施工步驟要采取分段進行的方式，其中仰拱混凝土采用插入式振搗器，而鋼筋則要在洞外進行預制。

為了保證施工步驟與工序之間交叉進行，且互不干擾，可以采用自制仰拱棧橋度車的方式，減少項目與項目之間的干擾。具體操作如圖1所示。

圖1 仰拱棧橋示意圖

仰拱填充按半幅進行，待澆筑完成后，靜等一段時間，直至混凝土呈現凝固狀態時，施工人員才可在上面走動，從而對隧道底部進行填充。在混凝土填充前，必須保證仰拱干凈整潔，不含任何雜物，同時排除表面積水，避免影響施工質量，導致混凝土表面出現不平整現象。此外，填充混凝土表面要尤其注意橫坡與縱坡的設計比例，并保持兩者間的一致性[2]。待填充完成后，要立即對施工縫進行鑿毛以及防水處理，從而保證施工縫的美觀與順直。

3.5 拱墻襯砌施工

3.5.1 拱墻施工

拱墻襯砌要在保證圍巖基本穩定的情況下進行，避免圍巖發生變形無法修補，從而影響整體工程質量，其中拱墻均采用模板臺車進行襯砌。為了保證拱頂混凝土與圍巖之間的緊密性，可以根據具體施工設計要求在拱頂預留出壓漿管兼排氣管，以此加強兩者之間的緊密性。

3.5.2 拱頂混凝土密實度解決方案

灌注混凝土主要采用自上而下的方式，為避免由于混凝土出現偏壓導致模板發生變形，可以采取交叉的方式灌注混凝土。充分利用分層澆筑的施工方式，在管道前端增加(4±1)cm的相同直徑的軟管。在混凝土澆筑時，管口與澆筑面之間的距離過大會影響澆筑效果，控制在2 m之內最佳，如果超出規定高度，則需要采用串筒等設施完成澆筑。施工時尤其注意，由于澆筑的高度過高，如果不對澆筑過程進行分層處理，不僅會造成物料分離，而且容易使混凝土表面出現水泡，從而影響澆筑質量。

待混凝土澆筑完成后，要立即對其進行封頂，采用從下到上的方式，將軟管注入混凝土內部。當混凝土澆筑面與頂部持平時，要在最上端安裝排氣管，避免出現空氣不流通等現象[3]。排氣管不能采用鋼化材質，宜采用塑料管，因為鋼化材質密度過大會出現下沉，所以不宜使用。將排氣管一端伸入倉內，另一端預留出一定距離，方便后期對其觀察。當發現澆筑過程中管內有水流出時，說明混凝土澆筑完成，可直接將排氣管以及軟管撤掉，同時對圓孔進行封堵。

混凝土的封頂過程對整體施工質量影響重大，不僅要嚴格按照施工設計要求進行，而且要將混凝土中的空氣排出，防止出現氣泡以及凹凸不平等現象。為了保證混凝土灌注的質量，需要對灌注結果實行三級檢查簽認制度，待檢查合格后才可投入使用。

3.6 養 護

待澆筑完成后，注意對混凝土實施養護工作，尤其注意，養護過程要具有一定的連續性，且養護時間要>14 d。除此之外，混凝土內外溫度差要保持在20℃以內，澆水次數根據具體施工狀況以及天氣狀況確定，只需確保混凝土一直處于濕潤狀態即可。如果溫度低于5℃，則要停止對混凝土的養護。

4 結束語

隧道二次襯砌作為隧道建設的重中之重，在施工過程中擔任重要角色，不僅直接影響著整體隧道建設質量，而且能進一步加強隧道安全保障。在施工過程中，必須明確施工技術要點，并結合實際情況，實現對施工質量以及成本的把控，在此基礎上加強施工過程的規范性。