淺談隧道二襯混凝土施工監(jiān)理

張忠華

公路隧道斷面尺寸大，混凝土二襯外觀質(zhì)量控制是一個難點。存在的常見問題有:環(huán)形接縫錯臺、漏漿;工作窗處錯臺;冷縫多;混凝土表面存在花斑、顏色不一致;滲漏水;矮邊墻不順直等，處理不好直接影響隧道二襯外觀質(zhì)量。出現(xiàn)上述問題原因是多方面的，但主要是由于施工方法和工藝不當(dāng)所致。

1 工程概況

本文以國內(nèi)某高速公路某隧道為例，深入分析了上述問題的原因和解決方法。該隧道設(shè)計為分離式雙向四車道，隧道洞門采用削竹式，二襯采用35 cm厚C25防水混凝土，不設(shè)防火層。隧道洞身位于直線段上，右洞長372 m，左洞長371 m。

2 襯砌臺車質(zhì)量和安裝定位要求

襯砌臺車結(jié)構(gòu)一般分為車體、模板、液壓或絲杠支拆模系統(tǒng)，由工廠根據(jù)施工圖紙訂制后運至現(xiàn)場拼裝。

車體一般采用桁架結(jié)構(gòu)，必須滿足剛度和穩(wěn)定性要求。模板宜采用厚度為10 mm、寬150 cm冷軋鋼板。模板加工時卷制半徑應(yīng)較隧道設(shè)計凈空斷面半徑大5 cm，以抵消施工誤差;模板底端應(yīng)低于隧道側(cè)溝頂面8 cm左右，以保證二襯與矮邊墻接縫不外露?，F(xiàn)場拼裝完成后，應(yīng)進(jìn)行檢查校正，最后對模板板塊拼縫進(jìn)行焊接并將焊縫打磨平整，應(yīng)優(yōu)先使用大塊模板，以有效抑制翹曲變形。

臺車車體長度以12 m為宜，臺車長度過短會造成襯砌環(huán)形接縫過多，既影響混凝土外觀質(zhì)量，又影響進(jìn)度。臺車模板與上一環(huán)混凝土表面的搭接長度以15 cm為宜，搭接長度過小，易將上一環(huán)搭接部位的混凝土頂裂，過大則搭接處不易密貼，易造成環(huán)形接縫處漏漿。

臺車行走軌道應(yīng)鋪設(shè)于路面混凝土調(diào)平層上，保證臺車的平穩(wěn)，標(biāo)高準(zhǔn)確，軌道中心盡量與隧道中線平行，偏差宜控制在2 cm范圍內(nèi)。

臺車拼裝后首次使用前必須進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試主要內(nèi)容有:襯砌臺車現(xiàn)場拼裝完成后，必須在軌道上往返走行3次～5次后，檢查臺車各部位連接件，緊固螺栓，加強(qiáng)焊接以提高其整體性;檢查臺車模板尺寸是否準(zhǔn)確，其兩端的結(jié)構(gòu)尺寸相對偏差宜不大于3 mm，否則需進(jìn)行整修;襯砌施工前應(yīng)對鋼模板表面采用拋光機(jī)進(jìn)行徹底打磨，清除銹斑，涂油防銹;一般情況下，每施作襯砌300 m左右或有異常情況時，應(yīng)對臺車全面校驗一次。

臺車定位推薦采用五點定位法，以襯砌圓心為原點建立平面坐標(biāo)系。臺車行走至立模位置后，先利用豎向、橫向和側(cè)向絲杠調(diào)整其標(biāo)高及平面位置，使模板中心線與隧道中心線重合。再用五點定位法復(fù)測臺車模板兩端斷面，并用拉線法檢查模板是否翹曲或扭動，直至準(zhǔn)確為止。建議采用三個30 t的千斤頂在臺車前端端部拱頂增設(shè)支撐，以防臺車上浮造成拱部錯臺、漏漿等現(xiàn)象發(fā)生。在曲線段施工時應(yīng)考慮通過調(diào)整左右側(cè)搭接長度來平衡內(nèi)外弧長差，調(diào)整應(yīng)保證弧線圓順。

3 模筑混凝土施工工藝控制要點

原材料必須經(jīng)檢驗合格后方可使用，混凝土坍落度應(yīng)根據(jù)灌注部位的不同適時調(diào)整，墻部混凝土坍落度宜小，拱部的宜偏大。在保證混凝土可泵性的情況下，宜盡量減小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水，一般選16 cm左右。

為改善混凝土的和易性，增加其流動性，可適量摻加高效緩凝型防水劑;在襯砌混凝土中摻加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密實度，有利于二襯的外觀質(zhì)量。

混凝土灌注采用分層、左右側(cè)交替對稱澆筑，每層澆筑厚度宜不大于1 m。臺車前后混凝土高差不超過60 cm，左右兩側(cè)高差控制在50 cm以內(nèi)，以防止側(cè)壓造成臺車側(cè)移及臺車上浮。澆筑過程要連續(xù)?；炷琳駬v應(yīng)定人、定點、分區(qū)進(jìn)行，一般采用插入式振搗棒振搗為主，避免漏搗、過搗，振搗時不得觸及鋼筋和模板。

襯砌混凝土封頂采用壓注混凝土封頂，當(dāng)灌注混凝土達(dá)到拱頂封閉頂部時，應(yīng)加大泵送壓力(一般為5 M Pa～6 MPa)，當(dāng)擋頭板上觀察孔有漿溢出時，即標(biāo)志封頂完成。應(yīng)在頂部設(shè)置附著式平板振搗器，保證頂部混凝土的密實性，同時應(yīng)注意進(jìn)行二次混凝土補(bǔ)壓有利于防止拱頂空隙。

拆模采用最后一盤封頂混凝土試件現(xiàn)場試壓達(dá)到的強(qiáng)度來控制，拆模時要小心，以防損壞混凝土邊角。

4 通病處理及預(yù)控制措施

1)普通氣泡:采用白水泥和普通水泥按襯砌表面顏色對比試驗確定的比例摻拌后，局部填補(bǔ)抹平。2)環(huán)形接縫處理:采用弧度尺畫線，切割機(jī)切縫，縫深約2 cm，不整齊處進(jìn)行局部修鑿或經(jīng)砂輪機(jī)打磨后，用高標(biāo)號水泥砂漿修飾，用鋼鏝刀抹平，使接縫圓順整齊。3)表面顏色不一致及水紋處理:采用砂紙反復(fù)擦拭數(shù)次。4)消除冷縫和減少不必要的施工縫:混凝土要分層、左右側(cè)交替對稱澆筑，澆筑過程要連續(xù)，避免形成不必要的施工縫。5)采用適宜的脫模劑:用機(jī)油和柴油按4∶6的比例摻兌，作脫模劑使用，效果較好。涂刷要薄而勻，一次涂刷后，二次刷子不蘸油再均勻刷一遍。6)頂部封頂混凝土在確保施工和易性的情況下，減少用水量并加設(shè)平板振搗器，可有效減少混凝土“水紋”現(xiàn)象。7)拱部鋼筋保護(hù)層小，甚至造成露筋:首先鋼筋應(yīng)準(zhǔn)確定位固定，其次要保證混凝土墊塊有足夠的強(qiáng)度并在灌注過程中注意混凝土灌注速度。8)克服混凝土環(huán)形接縫錯臺的措施:a.及時檢查和消除臺車兩端斷面尺寸誤差;b.臺車中線和標(biāo)高要控制準(zhǔn)確;c.在臺車就位前，將混凝土搭接部位及臺車搭接部分表面徹底清理干凈，使臺車與混凝土表面盡量緊貼;d.保證臺車模板與上一環(huán)混凝土的搭接長度;e.應(yīng)將所有的支撐全部支撐到位，保證臺車整體受力;f.在臺車前端端部拱頂增設(shè)三個30 t的千斤頂豎向支撐，以防臺車上浮造成拱部錯臺;g.放慢邊墻拱腰以下部位混凝土的灌注速度和嚴(yán)格控制兩側(cè)混凝土的高差不超過50 cm。9)克服臺車模板板塊拼縫處錯臺的措施:要保證鋼板的厚度和質(zhì)量，再對拼縫進(jìn)行滿焊并將焊縫打磨平整，形成三塊大模板拱部一塊、左右邊墻各一塊，避免板塊拼縫處錯臺。10)克服臺車作業(yè)窗處錯臺的措施:作業(yè)窗關(guān)閉前，首先必須將窗口邊框混凝土漿液殘渣清理干凈，再用鎖緊壓緊卡，用楔形木塞塞緊支點，防止由于作業(yè)窗口關(guān)閉不嚴(yán)而漏漿錯臺。11)克服環(huán)形接縫處漏漿的措施:a.端部擋頭板要厚實，宜選用5 cm厚木板，徑向安裝以適應(yīng)端部尺寸的不規(guī)則性，用槽鋼和螺栓固定;b.臺車與上一環(huán)混凝土表面的搭接長度應(yīng)控制好，否則搭接處不易密貼;c.在搭接處混凝土表面粘貼海綿條止?jié){。12)克服矮邊墻頂面處混凝土接縫漏漿的措施:a.矮邊墻頂面與臺車模板底邊間的空隙用梯形木封堵密貼;b.混凝土開盤前先泵送同級砂漿，砂漿量以矮邊墻上平鋪2 cm為宜，既可保證矮邊墻同拱墻混凝土的連接，又可防止模板縫隙漏漿造成混凝土泛砂或暴露骨料。

5 矮邊墻和預(yù)埋件施工控制要點

臺車襯砌施工前必須采用定型鋼模板先行施工矮邊墻。矮邊墻施工高度有兩種選擇方案:即較襯砌臺車模板底部略高或略低。第一種方案對矮邊墻的標(biāo)高及平直度要求很高，否則不易控制臺車模板準(zhǔn)確就位或接槎處容易出現(xiàn)漏漿，但脫模容易。第二種方案容易實現(xiàn)臺車的準(zhǔn)確定位，缺點是高差留小了脫模困難，經(jīng)常將矮邊墻棱角打破，高差過大，縫隙不易封堵，灌注混凝土?xí)r容易漏漿。

隧道襯砌前，應(yīng)注意將通風(fēng)、照明、消防、供電、止水帶(條)、壓漿孔及電話等工程的預(yù)埋件，按設(shè)計的位置安裝好;預(yù)埋件應(yīng)采用鋼支架固定，以免澆筑二次襯砌時預(yù)埋件發(fā)生位移;預(yù)埋件與防水板接觸面用小木塊或預(yù)制小墊塊襯墊，避免鋼筋將防水板刺破;對預(yù)埋的鋼、塑管，應(yīng)先在管內(nèi)穿φ 5的鍍鋅鐵絲，并將管口用水泥紙或木塞堵好，以防二次襯砌混凝土進(jìn)入管內(nèi)，將管堵塞。

[1] 梁永忠.對客運專線鐵路隧道二次襯砌質(zhì)量控制的探討[J].山西建筑，2008，34(27):319-320.