洞身襯砌施工技術在隧道工程中的應用

曾昌梁

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

1 工程概況

德讓隧道地處四川省雅江縣普巴絨鄉普古村，全長2934 m，為單線設置，樁號K36+674—K39+608。我標段施工隧道進口段全長1426 m，其樁號為K36+674—K38+100。該隧道洞身圍巖為三疊系上統兩河口組炭絹元板巖夾砂巖，微風化，中薄層狀結構，巖體完整。本文將針對洞身襯砌施工技術在該隧道項目中應用進行分析探討。

2 洞身襯砌施工過程

本次隧道工程在洞身襯砌施工之前，需要準備一輛專業廠家制造的液壓整體式模板襯砌臺車、一輛HBT60B 型砼輸送泵以及數量運輸車。經過實地勘探，發現隧道洞口段圍巖比較差，施工中很容易出現坍塌等安全事故，因此做好二襯施工非常重要。

2.1 工藝流程

（1）仰拱施工。作為二襯施工過程中的一個非常重要的環節，仰拱施工直接關系到整個工程施工質量，是邊墻和頂拱能否順利進行的基礎[1]。因此施工人員必須要嚴格按照相關規定要求，準確控制線性和標高以及埋設好施工縫的防水材料，確保無誤后，才能進行側墻和頂拱的襯砌臺車施工。

仰拱施工過程中，鋼筋的使用直接關系到工程質量，因此必須嚴格按圖紙要加工和安裝鋼筋。安裝過程中必須在端頭和兩側留出接茬鋼筋頭，接茬鋼筋頭間距須均勻且長短錯開，鋼筋不能出現彎曲、尺寸規格不達標等現象。

目前，仰拱施工中都采用木模板，為了便于使用，通常用方木和工字鋼加工成仰拱的形狀。本工程施工采用的仰拱分為9 m和12 m 兩個規格，其中每節9 m 仰拱需要5 節模板拼裝而成，而每節12 m 仰拱則由6 節模板拼裝而成。在組裝模板過程中，需要在其上方布設混凝土澆筑孔，方便之后的澆筑作業。安裝固定好模板后，進行混凝土澆筑作業[2]。首先運用攪拌機拌制混凝土，用運輸車將混凝土及時運至施工現場，并利用砼輸送泵將其運至澆筑面，通過澆筑孔將混凝土注入到模板內，并運用振搗器按照相關操作要求，將混凝土振搗密實。

完成仰拱襯砌灌注作業后的養護工作非常重要，施工單位需要安排專人對作業面進行灑水等養護作業。模板需要等到混凝土強度達到設計要求的75%后才能拆除。

（2）邊墻、拱頂二次襯砌施工。本次工程在邊墻、拱頂襯砌施工中采用襯砌臺車，施工工藝流程如圖1 中所示。

圖1 邊墻、頂拱二襯施工工藝流程

在正式進行襯砌施工之前，需要按照設計圖紙要求在隧道環向鋪設塑料盲溝以及橫向排水管。在鋪設盲溝過程中，采用直徑為50 mm 的HDPE 雙壁打孔波紋管沿著隧道環向布置，并且與道路兩側縱向直徑為100 mm 的HDPE 管連通，注意每間隔30 m，需要再由直徑100 mmHDPE 管橫向向排水至路中直徑400 mm 的HDPE 管連通，排至隧道口外的路邊排水系統。

2.2 工藝控制標準

本次隧道洞身襯砌施工工藝控制標準要求見表1。

表1 隧道洞身襯砌施工工藝偏差控制標準

2.3 襯砌臺車施工工藝

為了提高施工質量和效率，襯砌臺車設計加工非常關鍵，一般是委托專業鋼模廠家進行設計加工。本次工程所使用的襯砌臺車全長12.2 m，其有效長度為12 m。在仰拱施工中，必須要等至混凝土強度達到設計要求的80%時，施工人員才能進行臺車行走軌道鋪設作業，需特別注意的是軌道中心必須和隧道中線重合。鋪設作業完成后，要將臺車移動到指定位置，然后按圖紙的凈空及中線要求，準確調整標高和模板位置，一切準備就緒后，再將堵頭板固定和封設起來[3-4]。由于臺車會與已完成的襯砌搭接10 cm，因此施工人員調整臺車時要特別小心，不要破壞襯砌。另外，臺車在每次完成襯砌后，都應及時安排技術人員進行整修，模板要刷涂上脫模劑，方便之后的拆模作業。

本次工程選用液壓式模板襯砌臺車，施工步驟：立模、混凝土泵送、脫模以及行走。

2.3.1 立模

（1）模板的表面的清潔度會對襯砌施工造成一定影響，因此在移動襯砌臺車到襯砌位置后，需要清除模板表面雜物后在表面均勻涂抹脫模劑，之后收起頂模架體支撐千斤頂和模板限位裝置收，并將門架支撐千斤頂撐于鋼軌上，最后將其牢牢旋緊。

（2）開啟液壓電機，操作電機讓豎向油缸緩慢升起，之后將襯砌臺車模板調整到設計要求的高度。

（3）操作液壓電機，使水平油缸緩慢平移，調整襯砌臺車模板中心線與襯砌中心線對其，然后再操作電機，使豎向油缸上升到預定位置，最后把臺架支撐千斤頂及上部模板限位裝置牢牢旋緊。

（4）操作側向油缸撐出，將襯砌臺車側模板調整到預定位置。

（5）按照設計要求安裝側模絲杠。

（6）完成以上操作后，關閉液壓電機，并卸壓側模和底模油缸。調節側向千斤頂使襯砌臺車模板和底模板達到澆筑狀態。

以上操作完成后，將地絲杠、封頭板以及止水帶安裝好即可。

2.3.2 施工縫、變形縫止水條及止水帶的安裝

按圖紙要求的位置設置變形縫以及施工縫（不得超過12 m）。設置好施工縫后，需要在其環向安裝遇水膨脹橡膠止水條，變形縫環向則需安裝651 橡膠止水帶。無論是橡膠止水條還是止水帶，其接頭都采用熱熔焊接，注意其牢固性。

（1）止水條的安裝。止水條需要安裝在混凝土襯砌厚度的1/2處，以及施工縫處。另外還要在接近洞心的模板上安裝止水條限位鋼筋，對止水條起到固定作用。止水條安裝方法如圖2 所示。

圖2 止水條安裝示意

（2）止水帶的安裝。按照圖紙要求安裝變形縫，并在其環向設置651 橡膠止水帶，同樣在接近洞心一側的模板上安裝上限位鋼筋。在后澆塊開倉之前，把填縫法泡沫板和RS 彈性密封膠安裝好[5]，而富水地段變形縫處的BW 止水膠泥條需要在完成先澆塊和后澆段作業后進行，安裝方法如圖3 所示。

圖3 止水帶安裝示意

（3）鋼筋制作及安裝。鋼筋廠按照設計要求制作尺寸標準的鋼筋成品，運至施工現場指定位置。鋼筋安裝過程中，由于防水板屬于易燃物，鋼筋接頭一般不采用焊接方式，而采用直螺紋或者鋼筋長度搭接的方式。

（4）混凝土入倉澆筑。混凝土入倉澆筑需要在立模作業完成后進行，其是采用垂直封拱法。運用輸送泵，將攪拌好的混凝土從襯砌臺車模板兩側的最下排工作窗口輸送上去，等輸送量達到設計要求后啟動附著式振動器振搗，直至混凝土接近工作窗口即關閉窗口，然后從第二個窗口進行注漿，最后通過拱頂入倉口進行封拱。

（5）脫模。脫模要等混凝土強度達到設計要求后才能進行。首先將側模絲杠、對地絲杠和擋頭板拆掉，啟動液壓電機控制側模油缸，將襯砌臺車側模與襯砌脫離，之后再將臺架支撐千斤頂和模板限位裝置收起，最后一步是利用升降油缸收頂模，使襯砌臺車鋼模板完全脫離襯砌面。為了避免損害到襯砌面的平整度，脫模過程要根據工程實際情況分幾次進行。

3 結語

綜上所述，洞身襯砌施工技術以其良好的優勢，目前被廣泛應用到各種隧道施工中，并取得良好的成績，受到大眾的一致認同與推廣。不過在實際應用中仍存在很多問題，需業內人士的不斷努力與改進。