【论隧道衬砌施工技术】隧道二次衬砌施工质量控制要点
时间：2019-05-17 03:30:56 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：在路桥工程建设中，隧道工程是整个工程建设中十分重要的一个环节，本文就作者所在隧道工程衬砌施工技术进行说明，以供参考！ 关键词：隧道工程初期支护衬砌施工
一、工程概况
本合同段隧道：K1+995～K2+540，长545米（其中明洞30米，暗洞515米）。明洞按明挖施工，暗洞按新奥法（NATM）施工。本隧道为连拱整体式单向行车双车道隧道（上下行分离），单洞全长540m，其中明洞15米，暗洞Ⅴ级围岩140米，Ⅳ级围岩120米，Ⅲ级围岩760米。设计车速为100km/h，车行道2*3.75m，净宽10.25m，净高5.0m。隧道内路面为复合式路面上面层采用沥青混凝土，下面层采用C40砼。隧道衬砌采用复合式支护结构形式。
二次衬砌结构支护设计参数：V级围岩拱圈衬砌厚度50cm、仰拱50cm；IV级围岩拱圈衬砌厚度40cm、仰拱40cm；Ⅲ级围岩拱圈衬砌厚度35cm；
二、隧道衬砌施工
本标段隧道按复合衬砌设计，二次模注衬砌时间应在围岩量测周边收敛速度0.1～0.2mm/d，拱顶下沉速度0.07～0.15mm/d；变形量已达到预计总变形量的80%以上；且变形速率有明显减缓趋势时，方可进行，即适时衬砌。配2套全液压钢模台车及砼输送泵，运输采用砼输送灌车，洞口设一拌合楼统一拌料。
1、衬砌设备配置
（1）衬砌台车
全断面液压衬砌台车示意图
（2）混凝土的拌制：采用自动计量混凝土拌合楼，集中生产混凝土。
（3）混凝土的运输：采用混凝土输送车运输，输送泵泵送混凝土，插入式振捣器与附着式振捣器配合振捣密实。
（4）衬砌台车定位：采用STZ型激光经纬仪导向，现场设工程测试试验室，配齐试验技术人员和设备，负责各种原材料及混凝土的试验工作，确保混凝土衬砌内实外美，断面尺寸准确无误，一次达标。
2、衬砌时间
二次衬砌在围岩与初期支护变形基本稳定，位移收敛速度已呈明显减缓趋势进行。所产生的各项位移量已达到预计总位移量的80-90%；周边位移速率小于0.1-0.2mm/d，拱顶下沉速率小于0.07-0.15 mm/d的时候进行。
3、衬砌测量
二次衬砌实施前夕，在初期支护的两边墙上，每10m施测一组腰线，以控制仰拱及基础浇筑。然后立模完毕后，用水准仪分别对衬砌断面的两边基面和拱顶高程检查，同时利用中线点拉线对墙进行对中检查，以控制隧道各部位的几何尺寸。
4、衬砌检测
隧道二衬结束后，委托具有相应测试资质的单位，采用地质雷达来检测二衬厚度及是否有孔隙和空洞。
5、施工方法
1、二次模筑衬砌施工工艺流程
（1）立模
（2）就位调整
前后调整：通过台车走行机构来完成。左右横向调整：3cm以内用侧向千斤顶调整，超过3cm需先调整轨道位置。模板高度调整：单调垂直油缸。
（3）灌注混凝土
检查堵头板、接缝模板是否安装牢固。检查灌注部位的作业窗是否关闭。检查输送管接头是否牢靠。灌注混凝土前，用水将基底冲洗干净，灌注时两侧同时进行，防止19641125造成偏压导致跑模，灌注部位的作业窗两侧必须都用销子插上。
（4）拆模
当衬砌混凝土达到拆模强度时，先拆除堵头板和接缝模板的伸缩杆，再拆除侧向千斤顶和侧向油缸机械锁插销以及油缸与模板的联结，下降垂直油缸和托架，放下上层脚手板。用垂直油缸同步顶升托架并与模板联结，将侧向油缸与模板联结起来。先将拱顶模板收拢铰和翻转铰处的对接螺栓，放下其余脚手板，松开基脚千斤顶。再收两侧模板。同步下降垂直油缸，使模板与衬砌混凝土全部脱离。
（5）养护
拆模后即对混凝土进行洒水养护。
2、施工工序
a、仰拱、填充（或垫层）浇筑完毕后，安装墙后纵向φ100排水管及防水板，防水板要与排水管反卷起并用细铁丝绑扎牢固。铺挂防水板时保证防水板的松弛度。
b、在上组衬砌接头施工处安装膨胀止水条；在围岩类别变化及明、暗洞交界处安设止水带。
c、模板台车准确对位，牢固支撑；通知测量监理工程师复核台车中线、拱顶高程、台车张开宽度等。
d、泵送浇筑拱墙砼。
e、混凝土脱模强度必须达到2.5Mpa以上，脱模时间必须按照规范要求和试验确定，脱模后及时养护混凝土，养护时间不少于14天。
3）、施工要求
A、防排水
a、土工布及防水卷材的铺设
采用无钉铺设工艺。
钢筋网、管道等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。锚杆有凸出的部位时，螺头顶预留5毫米切断后，用塑料帽处理。补喷混凝土使其表面平整圆顺，凹凸量不得超过±5厘米。
采用400g/m2土工布及隧道专用防水卷材复合式的防水卷材，铺设时，先用电钻在初期支护面上钻孔，钉上小木头，在木头上钉钉，将防水卷材上的绳子固定在钉子上，从而将防水卷材固定在初期支护面上。
铺设防水板时，采用手动专用熔接器热熔在衬垫上，两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。
防水板之间采用专用熔接器热熔粘结，结合部位不得小于100毫米，且粘结剥离强度不得小于母体拉伸强度的80%。
b、施工缝、变形缝安装
在每组衬砌接头有一条环向施工缝，间距随一次浇筑砼长度而定。因施工缝处为防水的薄弱环节，因此在二次衬砌施工时，必须加强施工缝处的防水施工，提高防水质量。
止水带安装示意图见如下图所示：
c、环向盲沟的安设
在富水区段按1.5～3米安设一道环向盲沟，其他地段按5米一道。环向盲沟采用φ50软式透水管，安设时，透水管底部要和边墙底部φ100HDPE波纹管相通。
d、土工布、防水卷材、BF遇水膨胀橡胶止水条、软式透水管性能要求：
B、模筑砼
①采用抗渗强度大于S8的砼进行拱墙衬砌；地下水对砼具有分解类弱～中等腐蚀和硫酸盐结晶类弱～中等腐蚀，采用二级防护，选用矿碴硅酸盐水泥，砼采用抗腐蚀性砼。
②浇筑二次衬砌砼时，严格按照配合比的要求控制砼的塌落度，不得随意更改砼配合比。
③浇筑砼时采用对称进行浇筑，左右侧高差不得大于1.5m，防止砼偏压造成台车跑模，拱部振捣采用附着式振捣器振捣。
④砼应分层振捣，每50cm振捣一次，振捣时振捣棒距离模板不得小于20cm，不得漏振。
C、二次衬砌钢筋
①隧道所用的钢筋采用双面焊接，焊缝长度不小于5d直径，5d搭接长度内钢筋弯曲0.5d，保证焊接后的钢筋在一条轴线上；（d表示钢筋直径）
②在任一有钢筋焊接接头的区段内，同一个断面钢筋接头不得大于钢筋总数的50％，区段长度不小于35d且不小于50cm；
③焊缝宽度≥0.7d，焊缝深度≥0.3d；
④钢筋加工
a、根据上述钢筋焊接要求，二次衬砌及仰拱钢筋加工成以下示意图的形状，便于施工
b 、其它要求：
b.1钢筋施工前，做好砂浆垫块，垫块强度不得低于10号，垫块厚度不得小于5cm；
b.2钢筋安装时，每2m安放一个砂浆垫块，并用细铁丝将其绑扎在主筋上，
b.3钢筋半成品存放时，必须垫高固定存放，不得污染钢筋表面。
D、模板安装
1）衬砌台车就位后，张开台车的模板至设计衬砌轮廓线的要求，固定模板；
2）端头模板，端头模板采用木材加工而成，环向拼装而成，木模板环向用角钢连接成一个整体，外侧再用钢管斜支撑角钢，用以加固端头模板，如图所示：
三、质量要求以及注意事项
①砼灌注：砼采用分层、左右交替对称浇注，每层浇注厚度不得大于0.8m；两侧高差控制在30cm以内。浇注过程要连续，避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过1小时则按施工缝处理。
②砼专人定位捣固：专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固，保证砼密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固，以仰制砼表面的气泡产生。灌注过程中严禁用振动棒拖拉砼。
③钢筋保护层：钢筋砼衬砌采用泵送砼，由于灌注速度快，钢筋变形显著，易造成拱部钢筋保护层减少。因此要适当加大混凝土垫块厚度并放慢砼灌注速度。
④矮边墙顶面处砼接缝处理：砼开盘前先泵送同级砂浆，砂浆量以边墙上平铺2cm为宜，以保证矮边墙同拱墙砼的连接，防止模板缝隙漏浆造成砼泛砂或露骨；同时起到润湿输送泵管道的作用。
⑤砼输送泵管路布置：接头管箍应避免不当接触造成爆脱，管路宜用方木支垫高出地面，穿过台车时管箍不与台车构件相接触。砼输送管路端部设置一根软管，软管管口至浇筑面垂距控制在1.5m以内，以避免砼集料堆积和产生离析。
⑥砼对称灌注时间控制：采用砼灌注时间和灌注高度两个指标进行控制，即单侧砼灌注高度达0.8m时必须换管；砼灌注间歇时间不超过砼初凝时间，我们规定每侧连续灌注时间达60分钟时必须换管。
本文仅就作者个人所在项目，结合曾参与的工程项目，谈谈对隧道工程衬砌施工技术进行说明，供大家参考。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
