某公路隧道二次襯砌施工控制技術

鄧祥輝+盧澤霖++王睿

【摘要】本文以某公路隧道為例，對二次襯砌混凝土施工的流程、控制措施進行了研究。具體方法是：將襯砌斷面分為左下、右下部分，左中、右中部分、左上、右上部分和拱頂部分分別進行施工，分部控制混凝土施工質量。該方法能保證二次襯砌的密實性和完整性，為類似二次襯砌施工提供借鑒和指導。

【關鍵詞】隧道工程；二次襯砌；施工流程；質量控制

前言

隨著“西部大開發戰略”的實施，我國高速公路、鐵路建設取得了前所未有的發展。由于西部地區山嶺較多，需要修建眾多的公路、鐵路隧道。在隧道施工過程中，由于不確定性因素較多，當施工控制措施不合理，容易出現施工質量問題。二次襯砌的施工是隧道施工中非常重要的一個步驟，施工過程中容易出現振搗不密實、襯砌厚度不符合實際要求、二次襯砌與初期支護結合不緊密以及二次襯砌的施作流程滿足不了現代隧道深埋、大跨度的要求等均有可能引起二襯質量不符合要求，甚至開裂等工程問題。因此，探索二次襯砌的施工流程和質量控制方法對于隧道建設具有重要的意義。

2. 工程概況

（1）某高速公路隧道位于留壩縣武關驛鎮，G316國道西側。隧道按左、右線分離式設計，左線隧道進口樁號ZK163+332，出口樁號ZK164+505，長1173m；右線隧道進口樁號YK163+300，出口樁號YK164+493，長1193m，均屬長隧道。

（2）進洞段位于褒河右岸二級階地后緣與谷坡的過渡地段，現狀條件下自然坡坡面穩定。現坡面為殘坡積與沖洪積多成因的粉質黏土及碎石覆蓋，其下為全強風化的片麻巖。

（3）本文以該高速公路隧道為例，對二次襯砌結構施工控制技術進行分析。

3.施工準備

（1）二次襯砌應在圍巖及支護體系發生一定變形收斂后進行。因此，二次襯砌施工前，監控量測人員應復核初期支護結構變形是否穩定。變形趨于穩定判斷標準：隧道變形速率明顯趨于平緩；同時，隧道拱頂下沉和周邊收斂累計位移值達到總的位移值的80%以上，并且，初支表面有裂隙的地方，裂隙不再繼續發育。

（2）施工復測，由測量人員對隧道的中線、水平進行復測，以保證二次襯砌中線、高程的準確性。同時檢查襯砌斷面是否滿足設計要求。

（3）對二次襯砌施工所需的原材料、機械設備的數量及質量進行檢查，以確保本循環二襯混凝土能順利一次灌注完成。

（4）進行襯砌臺車、模板的檢查修整，并滿涂脫模劑。模板臺車粗調就位后，由測量人員進行復測檢查，復測弧形模板及模板臺車高程、中線等是否符合設計要求，如檢測不合格現場調整，直至符合設計要求后鎖定臺車，并采用撐桿進行固定。

（5）檢查上環混凝土表面是否按照規范進行了清理，檢查止水條、軟式透水管等是否符合設計要求。防水板的掛設是否符合驗收評定標準的要求，是否滿足現場施工的需要，如不滿足須立即采取補救措施。

4. 施工控制技術

二次襯砌施工的順序是：由下而上，整體閉合，先超前施工隧底的仰拱和填充，然后采用襯砌模板臺車整體澆筑墻部和拱部的混凝土，形成環狀閉合結構。施工中采用仰拱弧形模板及鋼端模先超前澆注仰拱和填充混凝土，達到強度后，模板臺車就位澆筑邊墻和拱部混凝土。二次襯砌臺車窗口示意圖如圖1所示。

4.1整體澆筑方法和順序。

（1）邊墻以及拱部的混凝土澆筑采用分層、逐窗澆筑。

（2）邊墻及拱部的混凝土澆筑應該連續澆筑，不得留有施工縫；拱墻混凝土應自兩側矮邊墻起對稱分層對稱灌注，分層高度不宜大于1m，最大下落高度不能超過2m，臺車前后混凝土高度差不能超過0.6m，左右混凝土澆筑面高差控制在50cm以內。另外，澆注速度不宜過快，防止臺車上浮跑模（二次襯砌臺車窗口示意圖見圖1）。

4.2左下、右下分部澆筑。

（1）在進行左下、右下部分澆筑時，將其分為三層澆筑，每一層澆筑高度為50cm。

（2）在澆筑第一層時，從左下A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（從矮邊墻以上50cm），采用插入式振搗器振搗，每棒插入時間，一般不少于10～30s，以混凝土表面流平，出現水泥漿，且不顯著坍落為宜。嚴格控制振搗時間，避免出現振搗不實、跑模和離析現象。

（3）然后分別從左下B、左下C、右下C、右下B、右下A重復上面施工過程，施工中使用的附著式振搗器分別為左下2、左下3、右下3、右下2、右下1伸入，完成振搗，完成左下、右下部分的第一層澆筑。

（4）在使用插入式振搗器作業時，應該按照快插慢拔的原則。插入式振動棒在混凝土中需要移位時，應豎向緩緩拔出。拔出時不得接觸防水板，以防防水板受到損傷。同時，應該避免振搗棒碰到模板和預埋管線等。

（5）第一層澆筑完成之后，再從左下A窗口開始澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（從矮邊墻以上100cm），重復第一層澆筑混凝土施工流程。當第二層施工完畢后，從左下A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑到50cm時（左下、右下窗口下沿），重復第二層澆筑混凝土施工流程完成第三層的混凝土澆筑。當三層澆筑完成之后，關閉所有的窗口，完成左下、右下部分混凝土的澆筑。

4.3左中、右中分部澆筑。在進行左中、右中部分澆筑時，同樣將其分為三層澆筑，每層澆筑高度為50cm。

（1）澆筑第一層。從左中A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（從矮邊墻以上200cm），采用插入式振搗器振搗，每棒插入時間，一般不少于10～30s，以混凝土表面流平，出現水泥漿，且不顯著坍落為宜。左中1振搗的時間，一般不少于10～15s。然后分別從左中B、左中C、右中C、右中B、右中A重復上面施工過程，施工中使用的附著式振搗器分別為左中2、左中3、右中3、右中2、右中1伸入，完成振搗。此時，完成左中、右中部分的澆筑。

（2）澆筑第二層。第一層澆筑完成后，從左中A窗口開始澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（從矮邊墻以上250cm），重復第一層澆筑混凝土施工流程。

（3）澆筑第三層。當第二層施工完畢后，緊接著從左中A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（左中、右中窗口下沿），重復第二層澆筑混凝土施工流程完成第三層的混凝土澆筑。當三層澆筑完成之后，關閉所有的窗口，完成左中、右中部分的混凝土澆筑。

4.4左上、右上分部澆筑。左上、右上部分澆筑與上述方法大致相同，具體步驟為：

（1）澆筑第一層。在澆筑第一層時，從左上A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（從矮邊墻以上350cm），采用插入式振搗器振搗，每棒插入時間，一般不少于10～30s，以混凝土表面流平，出現水泥漿，且不顯著坍落為宜。然后振搗左上1，一般不少于10～15s。然后分別從左上B、左上C、右上C、右上B、右上A重復上面施工過程，附著式振搗器分別為左上2、左上3、右上3、右上2、右上1伸入，完成振搗，第一層澆筑完成。

（2）澆筑第二層。第一層澆筑完成后，從左上A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（從矮邊墻以上400cm），重復第一層澆筑混凝土施工流程。

（3）當第二層施工完成后，緊接著從左上A窗口澆筑混凝土，待混凝土澆筑50cm時（左上、右上窗口下沿），重復第二層澆筑混凝土施工流程完成第三層的混凝土澆筑。當三層澆筑完成之后，關閉所有的窗口，完成左上、右上部分的混凝土澆筑。

4.5拱頂澆筑。拱頂混凝土采用預留泵送孔澆筑，預留的泵送孔分別拱頂1孔、拱頂2孔、拱頂3孔。當所有的準備就緒以后，分別從泵送孔1、泵送孔3泵送五次混凝土，每次澆筑的混凝土為2.4m3、2.5m3、2.6m3、2.8m3、3.5m3，澆筑完畢之后，采用附著式振搗器振搗15～20s。最后從泵送孔1、2分別泵送混凝土5.6m3，采用附著式振搗器振搗15～20s。再從3孔泵送混凝土約5.6m3，當水泥漿停止工作，并振搗15～20 s，即可完成二襯混凝土澆筑。

5. 結論

二次襯砌施工流程對于保證襯砌質量非常重要。本文二次襯砌采用新的施工流程，具體流程為：將襯砌斷面分為左下、右下部分，左中、右中部分、左上、右上部分和拱頂部分分別進行施工。除拱頂部分外，其余部分的施工將分為三層，并對每層施工完成之后進行充分的振搗。拱頂部分的施工時，采用泵送混凝土的方法，分六次泵送，每次泵送完畢之后充分振搗，保證二次混凝土振搗密實、防止出現拱頂空洞等現象。與一般二次襯砌的施工方法相比，本文建議的施工方法具有連續施工、振搗充分的特點，可有效保證二次襯砌的密實性和完整性，減少施工裂縫的產生。

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