鐵路隧道二次襯砌施工縫錯臺形成原因研究

【摘要】對施工縫錯臺原因進行了深入研究。結果表明：施工縫錯臺產生的根本原因是臺車模板的實際位置及形狀與原設計位置及形狀存在偏差。二次襯砌錯臺的主要原因是混凝土和易性差、模板臺車質量缺陷、模板臺車操作不規范等幾個方面。

【關鍵詞】施工縫錯臺； 預防措施； 施工缺陷; 病害防治

【中圖分類號】U455.91【文獻標志碼】A

［定稿日期］2022-11-25

［基金項目］蜀道投資集團科技計劃（項目編號：SDTL2022YB009）

［作者簡介］王洪（1969—），男， 本科，高級工程師，主要從事鐵路項目建設管理、鐵路隧道、橋梁工程技術、質量安全管控及科研工作。

0 引言

一般而言，隧道建設過程中二次襯砌模板臺車長度有9 m和12 m兩種，施工時每間隔一個臺車位就會產生一道環向施工縫。施工縫錯臺一旦發生，不僅會影響隧道二次襯砌的外觀質量，甚至會導致整體施工質量的下降（圖1）。

為降低此類問題的發生頻率，提高隧道工程的施工質量。本文針對二次襯砌施工縫錯臺這一問題，調研其形成原因，為日后隧道建設過程中的預防措施提供指導。

1 二次襯砌施工縫錯臺成因分析

二次襯砌施工縫錯臺的根本原因是臺車模板的實際位置及形狀與其設計位置及形狀存在偏差。二次襯砌混凝土性能、臺車模板質量缺陷和施工操作不規范都可能導致偏差（圖2）。

1.1 混凝土和易性差

二次襯砌所用的混凝土的配合比和單一材料的級配不合理，會造成混凝土的和易性等性能指標差。如：膠結料偏多、用水量少、沙子粒徑過大等。導致臺車產生橫向偏移，無法與矮邊墻進行連接，引起施工縫錯臺［1］，如圖3所示。

1.2 模板臺車質量缺陷

1.2.1 臺車模板形狀和尺寸不標準

通常，隧道二次襯砌模板臺車是根據隧道設計內輪廓尺寸訂制的。加工過程中，不可避免會出現臺車模板的形狀和尺寸與設計值有偏差。此外，在使用過程中由于操作不規范或使用時間過長，二次襯砌模板臺車會產生變形［2］。前、后端斷面局部尺寸不同［3］，在施工時導致兩端模板搭接不嚴密，在施工縫處出現錯臺（圖3）。

1.2.2 模板骨架或支撐變形

二次襯砌施做過程中，壓力通過模板骨架傳遞給臺車的支撐系統［2，4］。在澆筑過程中，若模板骨架承受的壓力值超出其承載能力，模板便會產生沿隧道徑向的收縮變形［3，5-6］，導致模板搭接處出現錯臺。

1.3 模板臺車操作不規范

1.3.1 隧道曲線段采用直線模板臺車

在隧道的曲線段施工二次襯砌時，仍沿用隧道直線段的模板臺車［6］。錯誤使用直線臺車來近似曲線段完成曲線段的二次襯砌施工，造成施工縫處出現錯臺的現象［1］（圖4）。

1.3.2 "搭接的定位精度差

新一模與前一模襯砌搭接處含有雜物、搭接定位精度差、搭接長度不滿足規定限值［4］、搭接處連接不緊密［5］，澆筑混凝土后便會出現錯臺［6］。

1.3.3 矮邊墻尺寸控制偏差

施工時矮邊墻尺寸控制，沒有滿足規定的限位臺數據。這將導致矮邊墻與臺車模板在高度、平面位置及線形3個方位上出現偏差［8］。此時，臺車橫向無法與矮邊墻進行緊密連接，最終出現錯臺情況［1］（圖5）。

1.3.4 作業窗封閉不嚴

在二次襯砌施工中，由于作業窗有雜物或操作不當，作業人員對作業窗封閉不嚴密［2］，未及時校正臺車造成錯臺等（圖6）。

1.4 其他施工問題

1.4.1 施工縫環向止水帶不居中

進行止水帶鋪設時，施工縫處的環向止水帶不居中，導致該范圍附近的襯砌混凝土過于薄弱，容易開裂掉塊破損。

1.4.2 浮漿堵塞施工縫

進行二次襯砌澆筑時，施工縫被浮漿堵塞，并且沒有及時清理?；炷潦湛s時，施工縫邊緣便會被拉裂，導致施工錯臺問題。

1.4.3 混凝土澆筑過快

當混凝土澆筑過快，混凝土所受側壓力變大，封頂時泵送混凝土超量，會造成臺車整體下沉、晃動或模板變形［5］，從而在拱頂部位形成錯臺［1，6］，如圖7所示。

1.4.4 兩側混凝土澆筑不均

二次襯砌澆筑需按照“仰拱超前，墻、拱整體澆筑”的施工順序，墻、拱澆筑時遵循先下后上、分段澆筑的原則。當模板臺車兩側澆筑速度不一致，臺車模板將受到來自兩側的不均勻壓力的作用，從而使模板產生位移，導致施工縫錯臺。

2 結束語

隧道工程施工復雜，不可避免會在施工過程中產生一些缺陷和病害。本文主要圍繞二次襯砌施工縫錯臺形成的原因展開研究。根據已有施工經驗總結出錯臺成因主要包括混凝土材料和易性差、混凝土澆筑過程操作不標準、模板臺車存在質量缺陷以及施工中模板臺車操作不規范等四個方面。為工程建設人員，在后續隧道建設時可從這四個方面采取預防措施，以降低施工縫錯臺的發生頻率，提高隧道襯砌整體的施工質量。

參考文獻

［1］ 芮正雄. 隧道二襯混凝土質量通病成因及防治研究［J］. 工程技術研究， 2019， 4（9）： 113-114.

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［3］ 張旭. 復雜地質隧道二襯質量控制技術［J］. 長春工程學院學報（自然科學版）， 2018， 19（1）： 17-20.

［4］ 蔣劍蓬， 吳衛宏. 淺析隧道二襯砼質量病害及預防措施［J］. 中國新技術新產品， 2017（2）： 115-116.

［5］ 胡曉輝. 隧道混凝土施工病害預防及整治措施［J］. 科技創新導報， 2009（10）： 46.

［6］ 郭忠. 試論隧道二襯混凝土質量通病成因及防治［J］. 建材與裝飾， 2019（34）： 258-259.