隧道襯砌澆筑混凝土施工技術

姜虎成

（中交三公局交通軌道分公司，北京100012）

1 工程概況

重慶豐忠高速公路任家巖隧道建設過程中洞口均采用錨、噴、網等保護措施，加強對仰坡的保護力度，確保施工坡度的穩定性。整體施工主要采用新奧法作為主要施工工藝，為避免對施工質量造成影響，在施工過程中嚴禁使用大爆破。在正洞開挖前，首先要嚴格按照施工設計規范，秉承“早進洞，晚出洞”的施工理念，并施作大管棚超前支護，以便順利進洞，以此實現對洞內開挖質量的把控。洞身開挖采用光面爆破的方式，由自卸車進行運輸。

2 施工技術

2.1 隧道襯砌施工技術

如圖1所示，本隧道工程采用9m襯模板臺車完成對隧道的二次襯砌，以9m作為分割線，依次分段進行澆筑。在混凝土施工前，首先要對混凝土質量進行檢查，待混凝土質量符合施工設計規范后才可投入使用。施工單位在施工前應組織相關單位驗收合格，根據施工需求對襯砌臺車進行定位，待拱墻模板成型后再對其進行固定；除此之外，為了避免基底雜物過多而影響施工的有序進行，需要加大對基底雜物的清潔力度，同時按照設計要求設置止水帶，以此提升隧道的防水性能【1】。澆筑施工要保證對稱，且混凝土遵循分窗逐層的澆筑順序。

圖1 模板臺車（軌道滑模板）結構示意圖（單位：cm）

混凝土澆筑高度過高會對混凝土自身強度造成影響，因此在澆筑過程中，首先要保證混凝土的傾落高度控制在1.5m內，若超過此高度，則采用接長軟管的方法解決混凝土落差過高的問題。泵送混凝土入倉自下而上，從已澆筑段接頭處向未澆筑方向。充分利用臺車上、中、下3層窗口，每邊各6個，分層對稱澆筑混凝土，在出料管前端加接3～5m同徑軟管，使管口向下，避免管口水平對混凝土面直噴。附著式振搗器按規范每5m2設置1個，布置6個，備用2個。

為了在最大程度上保證混凝土的密實性，要適當增加振搗器的振搗頻率。待混凝土設計強度達到施工設計規范需求時，才可對混凝土進行拆模操作。如果混凝土濕度不符合施工需求，則需加強對混凝土的養護力度，采用灑水養護的方式，從而進一步保證襯砌質量。此外，為了能有效保證混凝土與初支之間的貼合性，需要對混凝土進行襯砌操作，同時對其進行回填注漿，加強混凝土的密實性。

2.2 拱頂襯砌混凝土施工技術

在混凝土澆筑過程中，為了避免空氣進入混凝土內部，通常采取預留圓孔的方式，并設置排氣管，以此促進混凝土內氣體的排出。尤其注意，排氣管要優先選取塑料質地，以避免排氣管沉入混凝土內部。此外，為防止排氣管被混凝土堵死，要盡量將排氣管深入倉內，且合理控制另一端出口長度。如果在澆筑過程中發現排氣管內出現水，則應立即停止澆筑，將排氣管移出。混凝土灌注過程中要嚴格按照施工設計規范，采取從內向外的灌注順序，在保證施工順利進行的同時，進一步保證混凝土的灌注質量。在施工中配備相關檢測儀，實現對混凝土灌注過程的實時監督。

2.3 襯砌背后壓漿施工技術

結合施工設計規范可知，當混凝土自身強度達到80%，且襯砌施工完工后，即可對混凝土進行回填施工。由于縱向注漿管位于襯砌外緣，所以，為了進一步保證注漿管的注漿質量，通常采用聚乙烯管作為主要施工管道。除此之外，為了避免在施工過程中防水板出現漏水的現象，可以采用爬焊機與施工縫相結合的方式，對防水板縫隙處進行處理。鍍鋅鋼管注漿應該比襯砌內緣高出4cm±1cm，以此保證兩者之間的連接緊密性。注漿材料所采用的水泥漿由同等比例的水、泥配置而成，其中注漿壓力控制為0.075MPa±0.025MPa【2】。待襯砌完成后即可采取探地雷達等手段對施工空洞部位進行檢測，以便施工人員能夠及時明確孔洞方位，從而對其進行注漿處理。

3 主控項目技術要求

要想使施工質量得到控制，需注意以下幾點內容：

1）隧道超挖回填必須嚴格按照施工設計規范進行操作，不僅要確保邊墻基底干凈整潔不含雜質，而且還應保證灌注的一致性，避免出現間隔從而影響施工的有序進行。此外，相關工作人員還應對灌注過程進行實時監督，以便及時對灌注速度進行調整。

2）施工人員要加大對混凝土間歇時間的把控力度，確保其位于混凝土初凝時間之內，防止混凝土長時間裸露于空氣外，從而降低混凝土自身強度，使混凝土表面出現裂縫等。在施工中，首先應該保證澆筑過程的連貫性，并確保澆筑施工位于混凝土初凝之前，以此確保混凝土的最終澆筑質量。其次，在混凝土澆筑時，應該加強對施工縫的處理力度。

3）待混凝土澆筑完成后，應該對混凝土及時進行養護，避免因混凝土養護不到位而引發施工安全問題，具體養護步驟應該滿足5點規定：（1）確保混凝土養護工作與澆筑工作之間的連續性，兩者間隔不能＞12h；（2）以硅酸鹽水泥為主要拌制材料的混凝土，通常養護時間至少需達7d，而對于添加外加劑的混凝土，至少需達14d；（3）養護用水量與拌和用水量具有一致性，在養護過程中，保證混凝土一直處于濕潤狀態即可；（4）對二襯混凝土部位進行噴淋養護，并保證二襯混凝土濕潤；（5）待施工完成后，要對混凝土強度進行檢測，如果混凝土強度未達到施工要求，則不能對其進行踩踏，避免對混凝土造成二次破壞，從而影響整體施工質量。

4）嚴格按照施工規定對本工程所包含的抗滲以及耐腐蝕混凝土試件進行檢查，要求每超過250m3混凝土至少需檢查1次，不足者也應至少檢查1次。當使用的材料出現變化時，應對檢查試件進行重新制作，同時對混凝土等級進行重新評定，直至符合施工設計要求為止。

4 襯砌澆筑施工處理措施

采取何種技術的關鍵依據在于裂縫寬度W，具體分析如下。

4.1 0.2mm＜W＜0.5mm

此類裂縫相對微小，可通過表面封閉法加以處理。為滿足后續觀測要求，對裂縫刷涂封閉膠后，需在該處設置水泥貼塊標志，具體工藝流程為：（1）全面檢查裂縫是施工前必不可少的工作，需考慮到裂縫寬度、分布等因素，為之編號并將相關數據記錄好，形成裂縫分布圖；（2）深度清理裂縫內的灰塵，此處利用壓縮空氣可提升清理效果，具體操作方式為：將裂縫兩側3～4cm的灰塵清理干凈，使用手鏟處理浮漿，隨后利用鋼刷與砂紙做進一步的處理，確保所得結構表面足夠平整，并利用毛刷蘸丙酮進行擦洗處理，消除殘留的油污；（3）利用小鏟刀均勻刷涂封閉膠，形成的厚度以1mm為宜，在此過程中需盡可能控制小孔與氣泡，以免對縫補效果造成不良影響。完全封閉后，再使用排筆多次刷涂膠液，依然形成厚約1mm的涂層。

4.2 0.5m≤W＜1mm

此類裂縫可利用騎縫鉆孔的方式加以處理，向其中注入水泥砂漿以達到有效封閉裂縫的效果，具體工藝流程為：（1）做好前期準備工作，清理混凝土表面的雜質，諸如原裝飾物、油漆等都要得到有效處理，去除殘留在裂縫內的積水。（2）鑿除作業。順著裂縫方向形成具有矩形狀的槽結構，具體規格為寬6cm、深7cm。（3）利用沖擊鉆鉆孔，形成的孔徑至少達3cm，各孔分布間距控制在30～50cm。以二次襯砌厚度為基準，在此基礎上確定合適的孔深，以該值的1/3～2/3為宜，成孔后利用高壓風清理，向其中埋入鋼管【3】。此后，處理各裂縫，需使用環氧砂漿封閉，設置好的注漿管外露部分為5～8cm，使其能夠與注漿設備有效連接。（4）封縫。填充堵漏劑，使其厚度約為10mm，在此基礎上填充環氧砂漿，此部分厚度以60mm為宜，從而達到有效封縫的效果。

4.3 W≥1mm

此類裂縫以斜縫鉆孔的方式處理為宜，兼具上述2種方式的優點，經注漿后有效封閉裂縫，避免裂縫的發展，具體工藝流程為：（1）清理混凝土表面的雜質，諸如原裝飾物、油漆等都要得到有效處理，去除殘留在裂縫內的積水。（2）鑿除作業。順著裂縫方向形成具有矩形狀的槽結構，具體規格為寬6cm、深7cm。（3）封縫。填充堵漏劑，使其厚度約為10mm，在此基礎上填充環氧砂漿，此部分厚度以60mm為宜，從而達到有效封縫的效果。（4）鉆進成孔，分別設置在槽兩側10cm處，采取梅花形布置，所得孔徑至少為3cm，彼此間距控制在50cm，不同區域孔深有所差異，但要控制在20～40cm，成孔后利用高壓風清理，置入鋼管，并利用環氧砂漿封堵間隙。為確保注漿管與注漿設備有效連接，其外露長度以5～8cm為宜。

5 結語

襯砌施工作為隧道施工過程中的關鍵步驟，對隧道工程的整體建設質量起決定性作用。本文以此為出發點，結合任家巖隧道工程，對襯砌施工工藝進行具體分析，同時對施工中存在的技術難點進行深入探究，最終在此基礎上提出相應的改善措施，以此加強對隧道施工建設質量的把控，為我國隧道建設的進一步發展奠定基礎。