簡述隧道暗洞二襯施工過程

劉超

摘要：二次襯砌是隧道工程施工在初期支護內(nèi)側(cè)施作的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護共同組成復(fù)合式襯砌。二次襯砌和初期支護相對而言，指在隧道已經(jīng)進行初期支護的條件下，用混凝土等材料修建的內(nèi)層襯砌，以達到加固支護、優(yōu)化路線防排水系統(tǒng)、美化外觀、方便設(shè)置通訊、照明、監(jiān)測等設(shè)施的作用。

關(guān)鍵詞：隧道；二次襯砌；施工

1工程概況

老龍頭隧道位于秦皇島市小灣村村東，為連拱式雙向四車道一級公路隧道，隧道范圍K1+500-K1+930段，全長430米。

隧道存在基巖裂隙水，雨后地表有匯水，地層為第四系（Q4al）沖坡積層及（Q4me）人工素填土、太古界（Ar）花崗混合巖，圍巖分級V級。

2施工方案

2.1拱墻施工

2.1.1測量放樣：首先檢查邊墻基礎(chǔ)施作結(jié)構(gòu)尺寸是否滿足拱墻襯砌凈空和模板臺車就位尺寸。凈空滿足要求后，使用水準儀操平在隧道兩邊邊墻基礎(chǔ)上用紅色油漆標出模板臺車就位標高，使用全站儀在防水板標出隧道中心線及模板臺車就位的法線。

2.1.2隧道在開挖、支護后，圍巖變形達到收斂，不變形、不沉降后即可進行襯砌施工。防水層鋪設(shè)前要對開挖斷面凈空進行檢查，欠挖部分進行處理，保證不侵入設(shè)計要求凈空。同時對噴砼進行基層處理，凹凸處高差不得大于5cm。

復(fù)合式襯砌要求隧道混凝土二次襯砌應(yīng)在圍巖收斂變形穩(wěn)定后作為最佳襯砌時機，但軟弱圍巖及斷層破碎帶處，由于其圍巖自穩(wěn)能力差，初期支護難以使其達到完全穩(wěn)定，故根據(jù)支護情況及量測信息及時進行二次襯砌，必要時緊跟開挖面。

正洞襯砌段落邊拱模采用定制12米襯砌鋼模板襯砌臺車，通過調(diào)整液壓元件使模板正確對位。混凝土灌筑通過灌筑窗口，自下而上從已灌段接頭處向未灌方向，水平分層對稱澆灌，邊澆邊搗，層厚不超過40cm，相鄰兩層澆注時間不超過1.5小時，確保上下層混凝土在初凝前結(jié)合好，不形成施工冷縫，垂直自由下落高度控制不超過2m，搗固采用附著式振搗器和插入式振搗器，保證混凝土襯砌內(nèi)實外光。

混凝土在振搗過程中產(chǎn)生泌漿水，容易粘在模板上形成氣泡。在堵頭板上沿豎向每20～30cm設(shè)可以封閉的孔，澆筑時依序打開孔排水，排完水及時封孔減少氣泡。

預(yù)留洞室等結(jié)構(gòu)物襯砌采用簡易襯砌臺架、組合鋼模立模，泵送混凝土入倉。施工時，與正洞襯砌連接段預(yù)留出1m長，與正洞襯砌同時灌筑。

2.1.3邊墻基礎(chǔ)、拱墻施工縫基面處理

在防水層鋪設(shè)、防排水結(jié)構(gòu)安裝完畢驗檢查合格后，對邊墻基礎(chǔ)頂面清除焊渣、雜物等，然后用水進行沖洗，待水干后，涂界面劑。拱墻施工縫必須鑿毛處理，同時用水清洗，理順止水帶。

2.1.4臺車就位

根據(jù)放線位置，移動臺車就位。臺車就位后，按要求檢查臺車位置、尺寸、方向、標高、坡度、穩(wěn)定性，放置接頭止水帶及界面劑和拱部注漿管，并安設(shè)好擋頭模板并檢驗合格后方可灌筑。

2.1.5砼澆筑

灌筑邊拱混凝土時，由下向上對稱灌筑，兩側(cè)同時或交替進行，邊墻部位混凝土應(yīng)采取埋管式澆注，由液壓泵直接頂壓入模，擠壓頂升式澆注。拱部先采取退出式澆注，最后用壓入式封頂。混凝土用附著式振搗器和插入式振搗器聯(lián)合搗固，保證混凝土內(nèi)部密實，外部光滑。并注意保護好預(yù)埋于混凝土內(nèi)部的注漿管，防止其歪斜和傾倒，以確保二次襯砌后回填注漿能順利進行。混凝土灌筑必須連續(xù)進行。

2.2防排水施工

2.2.1環(huán)向排水盲管安設(shè)

先在噴射混凝土面上定位劃線，線位布設(shè)原則上按設(shè)計進行，但根據(jù)洞壁實際滲水情況作適當調(diào)整，盡可能通過噴射層面的低凹處和有出水點的地方。沿線兩側(cè)鉆定位孔，定位孔間距30～50cm，將膨脹螺栓打入定位孔，用鐵絲將環(huán)向盲管定位于膨脹螺栓上。集中出水點處沿水源方向鉆孔，然后將單根引水盲管插入其中，并用速凝砂漿將周圍封堵，以便地下水從管中集中流出。

2.2.2縱向排水盲管安設(shè)

按設(shè)計位置在邊墻底部測量放盲管設(shè)置線，沿線鉆孔，打入膨脹螺栓，安設(shè)縱向盲管，用卡子卡住盲管，固定在膨脹螺栓上。

2.2.3防水板鋪設(shè)

洞外檢查、檢驗防水板質(zhì)量，對檢查合格的防水板，用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線，并按每循環(huán)設(shè)計長度截取，對稱卷起備用；洞內(nèi)在鋪設(shè)基面標出拱頂中線，畫出隧道中線第一環(huán)及垂直隧道中線的橫斷面線。防水板鋪設(shè)宜采用專用臺車鋪設(shè)。

防水板鋪設(shè)超前二次襯砌施工9～20m，并設(shè)臨時擋板防止機械損傷和電火花灼傷防水板，同時與開挖掌子面應(yīng)保持一定的安全距離；

鋪設(shè)前進行精確放樣，彈出標準線進行試鋪后確定防水板一環(huán)的尺寸，盡量減少接頭；

采用從上向下的順序鋪設(shè)，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板，松緊應(yīng)適度并留有余量（按1.08考慮），保證防水板全部面積均能抵到圍巖；分段鋪設(shè)的卷材的邊緣部位預(yù)留至少60cm的搭接余量并且對預(yù)留部分邊緣部位進行有效的保護；

防水板固定：采用熱風焊槍或熱合器，使防水板其融化與塑料墊圈粘結(jié)牢固。在凸凹較大的基面上，在斷面變化處增加固定點，保證其與混凝土表面密貼；

防水板焊接：焊接時，接縫處必須檫洗干凈，且焊縫接頭應(yīng)平整，不得有氣泡折皺及空隙；

防水板之間的搭接縫應(yīng)采用雙焊縫、調(diào)溫、調(diào)速熱楔式功能的自動爬行式熱合機熱熔焊接，細部處理或修補采用手持焊槍；

防水板縱向搭接與環(huán)向搭接處，除按正常施工外，應(yīng)再覆蓋一層同類材料的防水板材，用熱焊焊接。

在焊縫搭接的部位焊縫必須錯開，不允許有三層以上的接縫重疊。焊縫搭接處必須用刀刮成緩角后拼接，使其不出現(xiàn)錯臺；

焊縫若有漏焊、假焊應(yīng)予補焊；若有烤焦、焊穿處以及外露的固定點，必須用塑料片焊接覆蓋。

2.2.4止水帶安裝

襯砌模板臺車各項準備工作就緒后，沿襯砌設(shè)計軸線每間隔0.45m在擋頭板上鉆一φ12鋼筋孔，然后將加工成形的φ8鋼筋卡由待模注混凝土一側(cè)向另一側(cè)穿入，鋼筋卡內(nèi)側(cè)卡緊一半止水帶，待模注混凝土凝固后拆除擋頭板，彎曲φ8鋼筋卡套上止水帶的另一半，模注下一循環(huán)混凝土。

澆筑二次襯砌砼時，加強砼振搗，排除止水帶底部氣泡和空隙，使止水帶和砼緊密結(jié)合。止水帶的接頭搭接寬度不小于15cm，冷接或焊接的縫寬不小于5cm。

2.4二襯混凝土施工

2.4.1澆注

在澆筑混凝土前，確認基底無虛碴、積水及其他雜物并應(yīng)采取防、排水措施。混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m，當大于2m時，應(yīng)采用接軟管等方式澆筑。澆筑混凝土應(yīng)分層進行，其分層厚度（指搗實后的厚度）不大于振搗器作用部分長度的1.25倍，控制在30cm左右。

2.4.2振搗

移動間距不大于振搗器作用半徑的1.5倍；插入下層混凝土內(nèi)的深度為5～10cm，以保證上下層結(jié)合良好；振搗器應(yīng)盡可能垂直地插入混凝土中。振搗棒搗固時快插、慢拔，在每一孔位的振搗時間，以混凝土不再顯著下沉、水分和氣泡不再逸出并開始泛漿為準，一般為10～30s；振搗時不得碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋管件，距模板的垂直距離，不應(yīng)小于振搗器有效半徑的1/2；混凝土必須振搗密實，無漏振及過振現(xiàn)象。混凝土澆筑振搗由專人負責，防止跑模和漏漿，澆筑應(yīng)連續(xù)進行。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部用時不應(yīng)超過混凝土的初凝時間。

二襯時在拱頂部位每組襯砌預(yù)留不少于兩個注漿孔，二襯砼達到100%強度后對初支與二襯間空隙進行回填注漿，保證初支與二襯密貼。

2.4.3養(yǎng)護

混凝土澆筑后，12h內(nèi)即應(yīng)覆蓋和灑水，養(yǎng)護時間不宜少于14d，以混凝土表面保持濕潤狀態(tài)為度。

2.4.4拆模

混凝土拆模時的強度符合設(shè)計要求，側(cè)模應(yīng)在混凝土強度達到8MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受損時，方可拆除。

參考文獻

[1]王鵬.隧道二次襯砌施工方案的探討[J].山西建筑，2008，4.

（作者單位：秦皇島路橋建設(shè)開發(fā)有限公司）