隧道二襯鋼筋保護層厚度控制技術

鄧 毅

云南建投第四建設有限公司，云南昆明 650217

正值國家基礎設施建設高峰期，國家“一帶一路”戰略的推進，交通領域迅猛發展，各地標志性、歷史性工程拔地而起。特別是地形復雜的西南地區，由于地形復雜，隧道經常出現在公路工程中；又特長隧道、地下互通隧道較明細增多，一般為整條線路的控制性工程，在保證質量的前提下，標準化施工加快施工進度是我們需要探索和解決的。

隧道施工屬循環周期作業，根據新奧法原理，很多人士對二襯是否受力意見不統一；實際施工中遇到云南喀斯特地貌、炭質泥巖、遇水降級等情況，二襯還是顯得尤為重要；二襯鋼筋保護層厚度更是二襯的一道重要工序、影響較大。從目前各項目反映的檢測結果來看，鋼筋保護層厚度檢測合格率普遍不理想；又主要以二襯鋼筋保護層偏厚為主。本技術適用于山嶺隧道二襯鋼筋保護層厚度控制，增強合格率、提高工效；在保證質量的同時，對隧道整體安全性有提高。

1 技術應用

1.1 施工準備

1.1.1 鋼筋間距定位卡設計與加工 （見圖1）

圖1 定位器加工圖

（1） 準備螺紋鋼或圓鋼長度2～4m做定位卡主桿件，螺帽、螺栓成套（型號） 若干做間距控制定位點；采用焊接方式把主桿件和定位點固定，前后面對稱設置，主要應對隧道圍巖等級變化，隨之二襯環向鋼筋間距的變化。未使用時可把螺栓擰出放置。定位器加工圖如圖1所示。

（2） 從仰拱開始控制鋼筋環向間距，在二襯施工時，就能保證環向鋼筋間距，整體施工質量和在應對澆筑砼時鋼筋骨架的穩定性有很大改善，最終對保護層厚度整體合格率有明顯提升。

1.1.2 二襯雙層鋼筋厚度定位筋設計與加工

（1） 定位鋼筋數量及構造：根據經濟和施工方便的角度，一般采用16鋼筋，構造調整為“U”型形狀，方便在雙層鋼筋的內凈空處有效連接和固定。

（2） 厚度定位筋加工：在鋼筋場設置專人加工“U”筋，具體尺寸按隧道圍巖等級、襯砌類型變化而確定的二襯砼厚度，再減去保護層厚度和雙層鋼筋外徑而得出。

1.2 二襯鋼筋保護層厚度控制技術

1.2.1 技術原理

通過定位卡和定位筋，嚴格控制鋼筋骨架施工質量，同時達到整體規整、穩固。一是實現提高工序產出質量，減少后期補救；二是不容易因自重失穩和澆筑振搗砼而輕易變形。

1.2.2 技術流程

定位放線→安裝巖面（外） 層鋼筋→定位放線→安裝厚度定位筋（縱環） →安裝內層鋼筋→安裝保護層墊塊→二襯臺車就位→封模澆筑砼。鋼筋綁扎整體定位措施示意圖如圖2所示。

圖2 鋼筋綁扎整體定位措施示意圖

1.3 工序控制

① 安裝巖面層鋼筋：首先控制巖面一層鋼筋定位軸線，從仰拱鋼筋安裝開始；通過定位卡控制環向鋼筋間距，并準確控制拱腳邊墻預埋鋼筋位置，把控源頭方便后期二襯鋼筋安裝時能很好的連接和就位。

② 厚度定位筋布置：環向（兩車道） 一般設置7排定位筋，呈梅花形布置，主要均勻分布在拱頂、拱腰。縱向（12m/板） 一般設置5排。

③ 安裝二層鋼筋：再次進行測量放線，確定二層鋼筋的具體位置。

④ 安裝保護層墊塊：可采用專用或定制保護層限位卡，并精確計算其外廓尺寸和做好位置分布，牢固安裝在外層鋼筋上。

⑤ 二襯臺車就位：應嚴格檢查中線、高程、斷面和凈空尺寸。汽車泵泵管行走連接方式和澆筑加固方式，必須獨立設置，不能帶動、震動臺車而致偏位，影響二襯鋼筋保護層厚度控制。

⑥ 封模澆筑砼：混凝土采用泵送砼，由砼分流串桶（槽） 從二襯臺車檢查窗泵入，按照先拱腳后拱部的順序對稱、連續進行澆筑，通過檢查窗進行檢查并對其封閉繼續向拱頂部位澆筑直至合攏；確需中斷時，時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑時間，并在下層砼初凝前澆筑完成上層混凝土。振搗采用插入式振搗器和臺車模板外掛的附著式振動器，按上述方式做好鋼筋的穩固措施，將大大減少澆筑和振搗引發鋼筋的變形和移位。注意預留注漿孔位置，模板臺車前行后及時采用霧炮機養生。

2 技術特點

二襯鋼筋保護層厚度是重要的分項施工內容，社會關注度高；本技術具有優質高效的優點，有較好的社會效益。

2.1 節約成本

由于該技術采用常規材料、設備，通過優化定位卡和定位筋設計與加工，工具式定位卡可取出周轉使用（橋梁也可） ，且容易組織施工；做到了定位鋼筋用量少，又避免盲目各種加固或加固后效果不明顯。可以減少鋼材消耗，減少驗收結果不符的返工耗時耗費，所以總體降低施工成本。

2.2 加快進度

有序的加固，標準化施工，保證一次性驗收通過，且為后期澆筑砼而保證鋼筋保護層厚度合格率提供基礎支撐。防止沒有規矩的加固，后期不符合要求或變形的來回整改；形成流水作業，在實際案例中，可實現12m/3d的施工速度。

2.3 安全管理

鋼筋定位卡能直接定位和穩固二襯鋼筋，防止工人安裝時傾倒；對安全生產起到一定輔助作用。

2.4 質量控制

施工過程中相關部門作為項目部質量日常檢查的重點全程參與。控制好定位卡的使用頻率和其本身的擺放誤差，防止操作人員不規范；控制好保護層墊塊（限位卡） 的尺寸準確性、位置分布；控制好澆筑方式，防止過多過重的擠壓鋼筋和模板而變形移位，猶如“放大鏡”效果，引發偏位都對二襯鋼筋保護層厚度合格率有很大影響。按此方法控制各個工序，將比一般情況下提升30～50%的二襯鋼筋保護層厚度合格率。

3 技術適用范圍

十三五國家高速發展，公路工程每年體量增加前所未有。本技術主要適用于山嶺隧道二襯鋼筋保護層厚度控制，增強合格率、提高工效；在保證質量的同時，對隧道整體安全性有提高，也可以用于類似薄壁空心橋墩柱鋼筋混凝土結構施工。

4 結語

國家十三五期間大力推進基礎設施建設，特別是地形復雜的西南地區，為改善通行條件和環境，高速公路隧道施工體量連年加碼。特長隧道、地下互通隧道較明細增多，一般為整條線路的控制性工程，百年大計、始于點滴。面對西南地區的山地特性，又遇云南的喀斯特地貌、松散古崩堆積體、遇水降級等地質發育奇特的環境下；隧道施工工序亟待標準化、規范化、簡單化。其中，二襯屬于隧道的重要子分部工程，鋼筋保護層又屬二襯重要分項工程，對于其合格率的控制顯得尤為重要。在保證質量安全的前提下，標準化施工加快施工進度是我們需要探索和解決的。

本技術適用于山嶺隧道二襯鋼筋保護層厚度控制，實踐證明既保證施工質量安全，加快了施工進度、降低了工程成本，又加強后期運營通行質量。相比其他增強合格率、提高工效，是二襯鋼筋保護層厚度控制施工中一種有效、安全的方法。

[1] JTG F 60—2009, 隧道施工技術規范[S].

[2] JTG F 80/1—2004， 公路工程質量檢驗評定標準[S].