隧道施工二次襯砌質(zhì)量控制要點(diǎn)

摘要：對(duì)鐵路隧道二次襯砌施工質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，提出施工準(zhǔn)備、施工工序控制措施，并結(jié)合本工程施工實(shí)踐收到的很好結(jié)果，對(duì)今后隧道二襯施工有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道 二襯 質(zhì)量 控制

1 概況

近些年來(lái)，高鐵工程發(fā)展迅猛，隧道施工進(jìn)入二次襯砌階段控制比較關(guān)鍵。為了保證二次襯砌施工質(zhì)量，監(jiān)控施工程序、施工質(zhì)量和施工工藝，防止二次襯砌質(zhì)量事故的發(fā)生，在施工前要做好開(kāi)工報(bào)告、詳細(xì)施工計(jì)劃、材料準(zhǔn)備和應(yīng)急措施等，必須統(tǒng)籌安排，周密計(jì)劃，確保二次襯砌質(zhì)量安全。

2 二襯的作用

隧道使用年限長(zhǎng)久，二次襯砌保證了隧道在運(yùn)營(yíng)使用中永久穩(wěn)定、安全、美觀。同時(shí)也是作為安全儲(chǔ)備的一種工程措施。地質(zhì)條件良好的圍巖依據(jù)新奧法原理施工的隧道在初期支護(hù)后結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，但在一般的地段初期支護(hù)很難保證圍巖的長(zhǎng)期穩(wěn)定，需要模筑砼二次襯砌立即加強(qiáng)圍巖變形支撐。初期支護(hù)也很難封閉山體內(nèi)水系而導(dǎo)致隧道的不滲不漏。二次襯砌也承受軟弱圍巖的蠕變壓力，膨脹性地壓，或者淺埋隧道受到的附加荷載等。在較大自然的變化，如地震、山體出現(xiàn)偏壓及過(guò)大的壓力水等等破壞力很強(qiáng)的自然災(zāi)害時(shí)，隧道初期支護(hù)不能完全保證圍巖的穩(wěn)定，這就需要二次襯砌以加強(qiáng)山體變化的支撐穩(wěn)定。

3 各工序控制要點(diǎn)

3.1 二次襯砌分項(xiàng)開(kāi)工報(bào)告要措施到位 對(duì)二次襯砌施工計(jì)劃、材料儲(chǔ)備、質(zhì)量安全保證和應(yīng)急措施，要詳細(xì)體現(xiàn)：施工有計(jì)劃、有措施，質(zhì)量有保證；杜絕口號(hào)喊在嘴上，寫(xiě)在紙上，必須落實(shí)在施工質(zhì)量和安全行動(dòng)上。管理部門(mén)在二次襯砌開(kāi)工報(bào)告中對(duì)二次襯砌施工各種保障計(jì)劃、準(zhǔn)備和措施要實(shí)實(shí)在在落實(shí)到施工中，確保二次襯砌的質(zhì)量。

3.2 二次襯砌施工前的準(zhǔn)備

3.2.1 二次襯砌施工現(xiàn)場(chǎng)要落實(shí)施工計(jì)劃。按照開(kāi)工報(bào)告施工計(jì)劃逐一落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)，比如：二襯澆注的混凝土輸送泵電機(jī)檢修，混凝土輸送管的管內(nèi)清理，管子各個(gè)接頭是否連接密實(shí)（作業(yè)前要進(jìn)行試驗(yàn)是否漏氣漏水），管道長(zhǎng)度，振動(dòng)棒是否能用。

3.2.2 拌和站做好充分準(zhǔn)備。①拌和機(jī)械的檢修。因?yàn)闈沧⒍r混凝土量比較大，以12米長(zhǎng)的二襯臺(tái)車(chē)為例：V級(jí)圍巖二襯混凝土用量是102～108立方米，這是正常的用量，一般都要超10～25立方米。并要求拌和機(jī)械功能好，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，拌和機(jī)械功能達(dá)不到要求的，無(wú)法完成二襯澆注任務(wù)，保證不了二襯質(zhì)量，中間停止?jié)沧⒒炷?，可能造成二襯混凝土報(bào)廢，要保證拌和機(jī)械完好率，確保拌和機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。②水泥、石子、砂子準(zhǔn)備要充足。二次襯砌混凝土變量很大，與初期襯砌有一定關(guān)系，例如：III級(jí)圍巖二次襯砌，以12米長(zhǎng)二次襯砌臺(tái)車(chē)為例，正常一模澆注的混凝土是108～118立方米左右，III級(jí)圍巖段一般都超挖，所以使二次襯砌澆注混凝土的量大幅度增加，要求拌和站多儲(chǔ)備水泥、砂石，最好是二次襯砌實(shí)際用量的2～3倍。③要認(rèn)真檢查初期支護(hù)上、下導(dǎo)，最好是雷達(dá)掃描確認(rèn)初期支護(hù)背后沒(méi)有空洞，二襯澆注才能開(kāi)盤(pán)。假如初期支護(hù)背后存在空洞，必須進(jìn)行處理，直至合格后，方可澆注二襯。④?chē)鷰r收斂和相對(duì)位移變化速率應(yīng)滿足規(guī)范要求，特別是埋深大于30～50米以上V、IV級(jí)圍巖段落；圍巖變形較大的，應(yīng)及早施作仰拱和二次襯砌。⑤認(rèn)真做好二襯前的防水、排水工作，對(duì)明顯的圍巖滲水點(diǎn)要增加環(huán)向透水管將水引入縱向排水管里。

3.3 結(jié)構(gòu)防排水 遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，達(dá)到防水可靠，經(jīng)濟(jì)合理，不留后患的目的。①二次襯砌拱部、邊墻及仰拱混凝土抗?jié)B等級(jí)不低于P8，斜切斷及明洞段拱墻、仰拱混凝土采用防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)不低于P12。②隧道初期支護(hù)與二次襯砌之間拱部及邊墻部位鋪設(shè)防水板加無(wú)紡?fù)凉げ挤浪?，防水板厚度不小?.5mm，每一單焊縫寬不小于15mm，搭接寬度不小于15cm，無(wú)紡?fù)凉げ贾亓俊?00g/m2，防水材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)標(biāo)要求。③隧道拱墻環(huán)向施工縫設(shè)中埋式橡膠止水帶，隧道縱向施工縫設(shè)中埋式橡膠止水條。④明洞段設(shè)置變形縫一處。變形縫寬度2cm，變形縫填充聚苯板并加設(shè)鋼邊橡膠止水帶和外貼式（明挖段設(shè)中埋式橡膠止水帶），變形縫內(nèi)緣采用雙組分聚硫密封膏嵌縫。⑤二襯拱部每隔3-5m預(yù)留回填注漿孔，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行充填注漿。⑥斜切斷及明洞段拱墻襯砌外緣采用2cm厚聚合物防水水泥砂漿抹面。⑦斜切斷及明洞段拱墻襯砌摻加防水密實(shí)劑，其混凝土抗?jié)B等級(jí)≥P12，砂漿氯離子滲透比≤90%。防水密實(shí)劑摻量為膠凝材料重量的0.21%。

防水板利用多功能作業(yè)平臺(tái)車(chē)用吊環(huán)法整幅式掛設(shè)，采用無(wú)釘掛設(shè)工藝施工，使用強(qiáng)力釘及熱融襯墊將土工布固定在噴射砼基面上，用壓焊器使熱融襯墊與防水板熱融焊接，鋪設(shè)在土工布表面。防水層鋪設(shè)作業(yè)區(qū)不得進(jìn)行爆破，防止飛石損壞防水層結(jié)構(gòu)。在襯砌臺(tái)車(chē)就位前，對(duì)防水層進(jìn)行全面檢查，鋪設(shè)過(guò)程中對(duì)接縫進(jìn)行充氣檢查。防水層施工與二次襯砌混凝土灌筑之間相距25m左右。兩防水層搭接寬度不小于100mm，接縫采用熱合機(jī)進(jìn)行雙縫焊接。焊接時(shí)，其焊接溫度和速度根據(jù)材質(zhì)由試驗(yàn)確定。焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行氣密性檢查。

①防水層施作。在初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定和在二次襯砌澆筑前進(jìn)行。開(kāi)挖和襯砌作業(yè)確保不損壞已鋪設(shè)的防水層。因此，防水層鋪設(shè)施作點(diǎn)距爆破面大于150m，距澆筑二次襯砌處大于20m；當(dāng)發(fā)現(xiàn)層面有損壞時(shí)及時(shí)修補(bǔ)；當(dāng)噴層表面漏水時(shí)，及時(shí)引排。防水層可在拱部和邊墻按環(huán)狀鋪設(shè)，塑料板用熱熔雙縫焊，搭接寬度為10cm，兩側(cè)焊縫不小于2.5cm。②施工準(zhǔn)備及基面處理。徹底清除各種異物，如：石子、沙粒等，做到初期支護(hù)表面平整干凈。不能出現(xiàn)酥松、起砂、較大的明顯的凹凸起伏。鏟除各類尖銳突出物體，如：鋼筋頭、鐵絲、凸出在作業(yè)面上的各種尖銳物體。根據(jù)圖紙高程尺寸，定好基準(zhǔn)線，準(zhǔn)確無(wú)誤地按線下料。施工設(shè)備如焊接機(jī)、檢漏器、熱風(fēng)槍、電閘箱等，在工作前要做好檢查和調(diào)整。確保設(shè)備正常運(yùn)行，達(dá)到焊接要求，保證工程質(zhì)量。③防水板材的焊接。板材采用雙縫熱熔自動(dòng)焊接機(jī)焊接。依據(jù)板材的厚度和自然環(huán)境的溫差調(diào)整好焊接機(jī)的速度和焊接溫度進(jìn)行焊接。焊接完后的卷材表面留有空氣道，用以檢測(cè)焊接質(zhì)量。檢查方法：用5號(hào)注射針與壓力表相接，用打氣筒進(jìn)行充氣，在0.2MPa壓力作用下5min不小于0.16MPa，否則補(bǔ)焊至合格為止。④防水板材的鋪設(shè)。鋪設(shè)固定根據(jù)實(shí)際情況下料，按基準(zhǔn)線鋪設(shè)防水板；用防水板材專用塑料墊和鋼釘把緩沖層固定在基面上，應(yīng)用暗釘圈焊接固定塑料防水板，最終形成無(wú)釘孔鋪設(shè)的防水層。在清理好的基面上鋪設(shè)固定土工布?jí)|層。在噴射砼隧道拱頂部標(biāo)出隧道縱向的中心線，再使裁剪好土工布?jí)|層中心線與噴射砼上的標(biāo)志相重合，從拱頂部開(kāi)始向兩側(cè)下垂鋪設(shè)，用射釘固定墊片將土工布固定在噴射砼面上。水泥釘長(zhǎng)度不得小于50mm，平均拱頂3～4個(gè)/m2，邊墻2～3個(gè)/m2。鋪設(shè)固定防水板。先在隧道拱頂部的土工布上標(biāo)出隧道縱向的中心線，再使防水卷材的橫向中心線與這一標(biāo)志相重合，將拱頂部的防水卷材與熱融襯墊片焊接，再同土工布?jí)|層一樣從拱頂開(kāi)始向兩側(cè)下垂鋪設(shè)，邊鋪邊與熱融襯墊焊接。鋪設(shè)時(shí)要注意與土工布密貼，不得拉得太緊，一定要留出余量。將防水板專用融熱器對(duì)準(zhǔn)熱融襯墊所在位置進(jìn)行熱合，一般5S即可。兩者粘結(jié)剝離強(qiáng)度不得小于防水板抗拉強(qiáng)度。

3.4 橡膠止水帶 襯砌拱架調(diào)整完畢后，將止水帶卡在堵頭模板中間，堵頭模板由兩塊模板拼成。止水帶由拱頂向下環(huán)向布置，不斷開(kāi)。止水帶對(duì)稱安裝，伸入模內(nèi)和外露部分寬度應(yīng)相等，為保持止水條平直，沿環(huán)向每0.5m設(shè)一φ6mm短鋼筋托平。

施工注意事項(xiàng)：安裝止水帶以細(xì)鐵絲懸吊于鋼筋上固定位置，在頂部水平安裝時(shí)使止水帶形成盆式，以避免止水帶下的氣體在混凝土澆筑時(shí)無(wú)法逸出，形成孔隙。止水帶設(shè)置時(shí)不可翻轉(zhuǎn)、扭曲，如發(fā)現(xiàn)破損立即更換。在混凝土澆筑前應(yīng)避免止水條被污物和水泥砂漿污損，表面有雜質(zhì)須清理干凈，以免混凝土與其咬合不緊密造成滲水通道，導(dǎo)致變形縫、施工縫漏水。接觸止水帶的混凝土不應(yīng)出現(xiàn)粗集料集中和漏振現(xiàn)象。止水帶應(yīng)就位準(zhǔn)確、安裝牢固，模板的端板應(yīng)做成廂形，在澆注一側(cè)混凝土?xí)r保護(hù)止水帶的另一側(cè)翼不受到破壞。止水帶的端頭離周?chē)摻畹木嚯x不小于20mm，縱向固定間距不大于250mm。

軟式透水管盲溝：①布設(shè)位置。透水管盲溝設(shè)在初期支護(hù)與復(fù)合防水層之間，環(huán)向透水管盲溝在邊墻底部與隧道洞內(nèi)水溝相連，縱向間距10m/環(huán)?？v向透水管盲溝在防水卷材下端泄水孔標(biāo)高處與側(cè)溝相連?？v向盲溝每10m設(shè)一段。按設(shè)計(jì)位置布設(shè)盲管。為防止透水管侵占襯砌厚度，噴混凝土?xí)r預(yù)埋一根φ100mm鋼管，噴畢后拆下鋼管，在噴混凝土上形成一圓槽以利透水管安設(shè)。②固定。在混凝土面上固定的方法是：在盲管兩側(cè)用射釘槍打入鋼釘，鋼釘上系細(xì)鐵線固定透水管。隧道拱墻防水層與初期支護(hù)間環(huán)向設(shè)φ50mm透水盲管，墻腳縱向設(shè)φ50mm透水盲管，墻腳縱向、拱墻環(huán)向盲管與墻腳泄水孔采用三通管連接。施工時(shí)，用5cm的錨固釘及PE板窄條將軟式透水管固定在支護(hù)面上，縱向、環(huán)向每隔50cm固定一處。

4 結(jié)束語(yǔ)

二次襯砌是隧道施工最為復(fù)雜工序，施工技術(shù)、質(zhì)量要求高，特別是防水要求嚴(yán)格，抓好二次襯砌質(zhì)量是隧道最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以，要求施工方在二次襯砌施工中必須按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求認(rèn)真施工，真正做到精心、精細(xì)、精致地做好二次襯砌施工。二次襯砌澆注施工要有創(chuàng)新，施工工藝要有創(chuàng)意，工程質(zhì)量上要有創(chuàng)優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]鐵路工程隧道施工技術(shù)手冊(cè).