隧道二次襯砌外觀質量缺陷原因分析及預防措施

摘要：文章介紹了隧道二次襯砌常見的幾種外觀質量缺陷，并對其可能形成的原因及預防措施做了簡要闡述。

關鍵詞：隧道 二次襯砌 質量缺陷 原因分析 預防措施

中圖分類號：U455.91 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0132-02

目前，隧道二次襯砌施工質量日益穩(wěn)定和提高，但由于人為或其他的原因，二次襯砌在外觀質量上仍存在一些常見的缺陷，如錯臺、麻面等。需仔細分析查找出導致缺陷的原因，以提出有針對性的預防和控制措施。

1.錯臺

1.1施工縫錯臺

施工縫錯臺是指隧道二次襯砌前后兩?；炷两宇^錯位而銜接不順暢出現(xiàn)的錯臺。其影響因素和預防控制措施有以下幾方面：（1）臺車模板兩端輪廓線型偏差。臺車模板是根據(jù)隧道設計內輪廓量身訂制的，但由于加工精度問題，尺寸容易出現(xiàn)偏差，導致兩端輪廓不一致。在施工時兩端搭按不嚴密，出現(xiàn)錯臺。因此，模板加工時一定要盡量提高加工精度，確保兩端線型輪廓一致。同時，開始襯砌前加強模板臺車檢查驗收工作，輪廓不符合要求或兩端同一部位線型相差大的模板臺車修整后方能開始使用。（2）模板骨架變形。臺車模板承受的壓力是由模板骨架來承擔，在澆筑混凝土時如果壓力過大（特別是存在超挖時）超過模板骨架的承受能力，模板容易逐漸向內收縮變形。如果發(fā)生在接頭處，就導致搭按錯臺。因此，在加工模板時，不但要保證模板厚度，更重要的是保證模板骨架要有足夠的剛度。（3）支撐變形。模板承受的壓力通過模板骨架傳遞給支撐系統(tǒng)，所以每個支撐不同程度的承受著巨大的壓力。如果支撐剛度不夠，在澆筑混凝土時會彎曲變形而導致模板收縮。若發(fā)生在接頭位置就出現(xiàn)搭接錯臺。對于此，加強支撐的剛度是解決問題的效途徑。（4）地基不穩(wěn)。澆注混凝土時，臺車和混凝土的壓力最終由地基來承擔。一般情況下，隧道施作二次襯砌前先施作路面基層，既提供良好的施工條件又達到硬化地面的目的。但有時工序安排不當又為了趕二次襯砌施工進度會在地基未硬化前施做二次襯砌。這時，襯砌臺車座落在由隧道洞渣攤鋪碾壓的基層上?；炷翝沧⒑?，在強大的壓力下（特別是拱部超挖較多時）地基出現(xiàn)少量下沉，出現(xiàn)搭按錯臺。這種錯臺多發(fā)生在起拱線以上。另外，臺車邊墻部位的橫向加強斜撐也支撐在地基上，如果地基強度不夠也會使斜撐移位，邊墻部位也就出現(xiàn)了搭接錯臺。要杜絕此問題，必須合理化安排施工工序，在二次襯砌施作前超前施作路面基層，并確?；鶎邮┕べ|量，待基層達到一定強度后方能架臺車施作二次襯砌。（5）混凝土澆注不對稱。在澆注混凝土時，為防止臺車偏壓過大，必須兩側對稱澆注，使臺車兩側混凝土高度相近（一般高差不要超過1m）。這樣要頻繁轉按兩側澆注管。有時操作工人顯麻煩，在沒有人員監(jiān)督情況下往往減少轉管次數(shù)，致使臺車兩側混凝土高差達2m以上。這時臺車偏壓過大（特別是某一側存在超挖時），會產(chǎn)生橫向位移，導致搭接錯臺出現(xiàn)。有時一側超挖較多，這種現(xiàn)象會更為嚴重。因此，在澆注混凝土時，技術人員一定要現(xiàn)場把關，視情況督促操作人員及時轉管。或者使用雙出料口管（三叉管），兩側同時澆注，保證臺車兩側壓力大致平衡。（6）搭按處附有雜物。模板與上一模襯砌砼一般搭接10cm左右，如果搭接位置模板清理不干凈（如附著小石子等）會存在搭接不嚴?；炷翝沧⒑蟪霈F(xiàn)錯臺。為此，模板搭接就位前一定要清掃干凈，以杜絕此類現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2模板間錯臺

臺車模板一般由1.5-2.0m寬的鋼板拼裝而成，相鄰模板間錯位也會導致澆注的混凝土出現(xiàn)錯臺。其形成原因如下：（1）模板加工精度不夠。模板加工時如精度控制不好會導致線形相差過大，相鄰模板拼接后錯位過大，混凝土澆注后會出現(xiàn)錯臺。為此，模板加工時一定要嚴格精度要求，同時加強模板檢查驗收工作。發(fā)現(xiàn)模板不平整要及時處理。修整打磨平整后方能使用。（2）模板剛度不夠，平常使用的模板一般都委托廠家加工，多采用熱扎鋼板，厚度上也會有所欠缺，肋板也多采用非國標鋼材，導致模板剛度欠缺。如澆注混凝土速度過快或超挖較多時會使模板不同程度變形，變形偏差過大就產(chǎn)生錯臺。鑒于此，模板加工時一定要注重鋼質，保證模板厚度（最低不小于10mm），有條件時可以考慮選用較厚的冷扎鋼板，以提高模板剛度。

1.3澆注窗口錯臺

（1）窗口加工精度不夠。模板加工時，個別預留澆注窗口可能關閉后與模板不在一個平面上，混凝土澆筑后就存在凹型錯臺或者凸型錯臺。因此，模板加工時要提高加工精度。對于到場的模板窗口要全部關閉檢驗，不合格的經(jīng)修整后方能使用。（2）窗口關閉不當。澆注混凝土時可能會有少量混凝土漏撒在窗口上，如清理不干凈，會導致窗口閉合不嚴，形成凸型錯臺。另外，窗口關閉后如果擋板螺絲松動，也會造成窗口關閉不嚴，出現(xiàn)錯臺。為避免此類現(xiàn)象發(fā)生，關閉窗口前要將雜物清理干凈，并將擋板螺絲扣緊，以避免錯臺發(fā)生。

2.氣泡麻面

混凝土內部氣體如果排不出來，聚集到模板上，拆模后混凝土表面就出現(xiàn)氣泡形成的坑，影響外觀。其形成有以下幾種原因。（1）振搗不到位。整體式模板都留有澆注和振搗操作窗口，而窗口以外的部位是全封閉的，這給振搗工作帶來一定難度，個別部位容易漏振。特別是起拱線以下，模板在混凝土上部，氣泡上升聚集到模板上不易排出，很難杜絕。為此，在澆注混凝土時，起拱線以下要多分層勤振搗，減少一次振搗厚度（不大于50cm），盡量使氣泡全部排出。在內部振搗的同時，要從外側敲擊或振搗模板，使氣泡沿模板上升排出。（2）振搗操作不規(guī)范。為了便于氣泡的排出，振搗時，振搗棒快速插入，慢慢提出，直到?jīng)]有氣泡排出或混凝土不再泛漿下沉為止。但現(xiàn)場工人由于不懂操作，往往慢慢讓振搗棒下沉，上部混凝土先密實使下部混凝土內氣泡很難排出。為了杜絕不規(guī)范操作，必須選用經(jīng)過技術培訓、有經(jīng)驗的振搗工操作，并加強現(xiàn)場監(jiān)督管理，上一層混凝土不振搗完畢不得進行下一層澆注。（3）振搗時間控制不當，有時操作工人為了加快澆注速度，混凝土還在下沉或者氣泡沒有排完就停止振搗澆注下一層混凝土。導致振搗時間不夠，氣泡沒有完全排出。但還有操作工人錯誤的認為振搗時間越長效果越好，導致氣泡排光后，由于長時間反復振搗而產(chǎn)生新的氣泡。因此，施工前要加強對振搗工人的技術培訓；施工時合理控制振搗時間，以減少氣泡的殘留。（4）原材料質量偏差。有些地方由于地理條件的限制，砂子普遍過粗，并且含泥量較高；加工碎石采用顎式破碎機，片狀含量較高。這樣混凝土和易性較差，振搗稍不到位就易形成大面積麻面。要解決這個問題，必須加強原材料的選用和控制，不合格材料嚴禁使用。

3.粘模

粘模是指隧道二次襯砌脫模時，混凝土表層與模板粘在一起，一起脫掉，導致混凝土表面形成疤痕。其形成原因有如下幾種。（1）脫模劑涂刷不到位。洞內施工空間小，涂刷脫膜劑不太方面，會造成漏涂現(xiàn)象。該部位混凝土就就容易和模板粘按。因此，無論條件多麼困難，脫模劑一定要涂抹到位，涂抹均勻。（2）脫模時間控制不當?；炷翝沧⒑螅匆?guī)定強度達2.5MPa以上時方能脫模。但有時為了加快施工進度脫模時間過早，混凝土強度過低，表面抗拉強度小于面層與臺車模板之間的吸附強度，容易產(chǎn)生粘模。為此，要合理控制拆模時間：氣溫高時拆模時間控制在12h以上，氣溫較低時不宜低于24h。（3）脫模劑選用不當。脫膜劑的選用對砼外觀影響至關重要。有時施工隊伍盲目節(jié)省成本，選用質量低劣的脫模劑，在水化熱作用下脫模劑失效，也會造成粘模。為此，施工時要盡量選用抗水化熱性能強、性能穩(wěn)定的脫模劑。（4）模板清理不干凈。模板清理不干凈，會使脫模劑涂抹不均勻，不到位，造成粘模。另外，澆注混凝土時，澆注窗口處以下的模板會粘附一層砂漿，隨著澆注時間的延長逐漸凝固，形成粘模。因此，澆注混凝土前模板一定清刷干凈?；炷翝沧r，如停頓時間過長，澆注窗口以下模板上粘附的砂漿等雜物要清掉，并重新涂脫模劑。（5）原材料質量問題。有時原材料控制不嚴格，進場的砂子或石子含泥量或石粉含量過高，特別是出現(xiàn)泥團或石粉集中在模板處時，混凝土強度低，拆模時被粘掉，混凝土表面出現(xiàn)疤痕。因此，要加強對原材料的控制，不合格的材料嚴禁使用。

4.色澤不一

色澤不一是指混凝土表面局部顏色與其他部位顏色反差過大的現(xiàn)象。其影響因素有以下幾種。（1）模板表面清刷不干凈。模板表面銹跡或其他污物清理不干凈時，混凝土表面會出現(xiàn)色澤不一，影響外觀。所以，模板使用前要仔細打磨清理。特別是模板停用時間過長或第一次使用，一定要認真打磨，并且第一次使用要在洞內光線暗的地段，以免色澤不一充分顯現(xiàn)。（2）脫膜劑的影響。脫模劑涂抹不均勻時會在混凝土表面出現(xiàn)不同顏色。特別是使用機油時，隨著混凝土澆注，機油被擠壓到拱部，拆模后拱部顏色較深，但時間久了會慢慢消退。如果使用廢機油就會永久留下深色痕跡。所以，施工時要盡量選用正規(guī)的專用脫模劑，涂抹均勻。如果使用機油，要用新機油調和新柴油，禁止使用廢機油。（3）水泥變化。有時澆注混凝土時，由于水泥供應問題，如前后使用的水泥不是同一品種的或不同廠家的，這樣澆注的混凝土在顏色上會存在差異。因此，混凝土澆注前準備工作要做好，同一批混凝土澆注中途不得調換水泥。

5.骨料外露

骨料外露是指混凝土表面水泥漿流失，砂子或碎石裸露在外的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在以下幾方面。（1）表面泛砂。混凝土澆筑過程中由于振搗過度等原因會引起泌水現(xiàn)象，水分順著模板流失，帶走少量水泥漿。拆模后混凝土表面出現(xiàn)砂子外露現(xiàn)象。要杜絕此問題要從三個方面人手：一是確保正確合理的振搗工藝，嚴禁過振；二是嚴格控制混凝土質量，確保水灰比和拌合質量，澆筑過程嚴禁以加水來提高混凝土流動性。（2）碎石外露。混凝土澆筑過層中如模板封堵不嚴出現(xiàn)大量水泥漿流出，拆模后混凝土表面碎石外露，形成外觀缺陷。要杜絕此類問題，主要從兩方面下手：一是加強模板定位后的檢查驗收工作，做到密封嚴密，固定牢固；二是加強澆筑過程的現(xiàn)場監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)支撐松動立即加固，發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象立即封堵。

6.結語

通過對以上幾種外觀質量缺陷形成的原因分析可知，其影響因素基本上都和人的不規(guī)范行為有關。因此，無論是臺車加工過程還是混凝土澆筑施工過程，始終都要加強質量意識和現(xiàn)場監(jiān)督管理，規(guī)范施工操作?？朔巳说牟灰?guī)范行為造成的不良后果，很大程度上也就避免了外觀上質量的缺陷。