公路隧道二次襯砌質(zhì)量控制分析

摘要：對(duì)影響隧道二次襯砌施工質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析，提出了從原材料、施工工藝等方面提高施工質(zhì)量采取的對(duì)策措施，并應(yīng)用到工程實(shí)踐中，收到了較好的效果，對(duì)提高隧道襯砌混凝土施工水平具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：銀洞坡隧道；二次襯砌；質(zhì)量控制

1、工程概況

貴都高速銀洞坡隧道為一座上、下行分離的四車道高速公路長(zhǎng)隧道，隧道左線起訖樁號(hào)ZK222+095～ZK225+092，長(zhǎng)2997m，縱斷面位于坡度為+2.0%的上坡段接坡度為-1.3%的下坡段，最大埋深約250m；隧道右線起訖樁號(hào)YK222+055～YK225+015，長(zhǎng)2960m，縱斷面位于坡度+2.002%的上坡段接坡度為+1.302%的下坡段，最大埋深約280m。設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，隧道凈高、凈寬分別為5m、10.75m。

主洞二次襯砌采用35cm～50 cm厚C25耐久性高效防水混凝土，采用12 m長(zhǎng)的自行式液壓襯砌模板臺(tái)車，隧道進(jìn)、出口附近分別設(shè)立混凝土拌合站?；炷恋倪\(yùn)輸采用攪拌輸送車運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，混凝土澆筑采用輸送泵入模。

2、公路隧道襯砌的特點(diǎn)

2.1、隧道襯砌與圍巖相互約束，隧道襯砌是一種地下結(jié)構(gòu)物，周圍地層一方面對(duì)其施加壓力，使之變形，另一方面地層又限制著襯砌的變形。[1]

2.2、隧道橫斷面較大，受力比較復(fù)雜。

2.3、隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)安全性、耐久性、抗?jié)B性、抗凍性和施工工藝水平要求較高。

2.4、襯砌形式采用復(fù)合式襯砌，具有安全、永久性好等優(yōu)點(diǎn)。

3、銀洞坡隧道工程二次襯砌的現(xiàn)狀

我合同段在隧道襯砌施工中已普遍采用整體鋼模板臺(tái)車、泵送混凝土工藝，但仍出現(xiàn)一些常見(jiàn)的質(zhì)量通病如（蜂窩、麻面、接縫處錯(cuò)臺(tái)、拱頂空洞等），特別是襯砌混凝土裂縫的存在嚴(yán)重影響了隧道結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，給將來(lái)的運(yùn)營(yíng)安全留下了隱患。

4、影響二次襯砌施工質(zhì)量的主要因素

4.1、施工工藝或現(xiàn)場(chǎng)操作不規(guī)范

4.1.1、采用整體式鋼模板臺(tái)車施工時(shí)，混凝土澆筑時(shí)不振搗或漏振，混凝土均勻性差。

4.1.2、混凝土生產(chǎn)時(shí)原材料計(jì)量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大，沒(méi)有根據(jù)砂、石料的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土運(yùn)輸及泵送過(guò)程中加水的現(xiàn)象也時(shí)有存在。

4.1.3、夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放，無(wú)切實(shí)有效的降溫措施，混凝土入模溫度高。冬季施工時(shí)采取的防寒保溫措施不力。

4.2、原材料質(zhì)量差、配合比設(shè)計(jì)不合理

水泥品種選擇不當(dāng)，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂級(jí)配差，含泥量超標(biāo)，碎石中石粉含量大，針、片狀物過(guò)多，影響了水泥與骨料的凝結(jié)。

5、質(zhì)量控制主要措施

5.1、建立質(zhì)量管理結(jié)構(gòu)，責(zé)任落實(shí)到個(gè)人

建立健全以項(xiàng)目經(jīng)理為主帥，總工程師主抓，施工隊(duì)具體實(shí)施的質(zhì)量保證組織機(jī)構(gòu)，建立二次襯砌各關(guān)鍵重要工序的監(jiān)督小組。

5.2、制定隧道施工技術(shù)細(xì)則

堅(jiān)持樣板引路、一次成優(yōu)，高度重視第一環(huán)襯砌的施工，形成工藝工法的指導(dǎo)作用，形成以點(diǎn)帶段，以段帶線，總結(jié)樣板工序全面推廣。針對(duì)我合同段出現(xiàn)二次襯砌的質(zhì)量通病，我們及時(shí)制定了隧道施工技術(shù)細(xì)則，指導(dǎo)以后的隧道襯砌施工。隧道襯砌施工全過(guò)程主要工藝流程有：測(cè)量放樣、初期支護(hù)表面處理→防水層（防水板、縱橫盲管安設(shè)）施作→防水層報(bào)驗(yàn)→邊墻基礎(chǔ)頂面雜物清理、頂面鑿毛、涂混凝土界面劑→安設(shè)鋼筋→鋪設(shè)臺(tái)車軌道→臺(tái)車就位→涂脫模劑→測(cè)量定位→安裝止水帶→立端頭模板→安裝輸送泵、輸送管→臺(tái)車報(bào)驗(yàn)→混凝土澆筑（泵送混凝土入模、搗固）→拆除輸送管并清洗→脫?！扪a(bǔ)、養(yǎng)生。

5.3、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

隧道工程與地面結(jié)構(gòu)物不同，隧道開挖前的設(shè)計(jì)嚴(yán)格意義上說(shuō)只能稱做“預(yù)設(shè)計(jì)”。根據(jù)對(duì)隧道開挖過(guò)程中圍巖和支護(hù)系統(tǒng)力學(xué)特性的量測(cè)來(lái)驗(yàn)證和調(diào)整設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)是隧道工程現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理非常重要的環(huán)節(jié)。隧道施工過(guò)程中根據(jù)隧道工程的特殊性施行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，貫徹“巖變我變”的理念，即對(duì)以現(xiàn)場(chǎng)施工中發(fā)現(xiàn)圍巖級(jí)別跟設(shè)計(jì)圖紙有出入的段落及時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)部門進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，以確保工程質(zhì)量。

5.4、嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

5.4.1、選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，嚴(yán)禁采用早強(qiáng)水泥，不同品牌、不同規(guī)格、不同批次的水泥不能混用。嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的質(zhì)量符合《公路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》。

5.4.2、推廣采用礦渣粉與Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)摻技術(shù)，粉煤灰摻量不宜大于25%。粉煤灰能有效降低混凝土的干燥收縮值，有利于改善混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，推遲水化熱峰值的出現(xiàn)。礦物摻加料應(yīng)采用品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，宜采用適量、質(zhì)量良好的粉煤灰、磨細(xì)粉煤灰、礦渣粉或硅灰。具體摻量需經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。

5.4.3、摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣的泵送劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用，在降低用水量和提高強(qiáng)度的同時(shí)，還可以降低水化熱，延緩水化熱釋放速度，從而減少溫度裂縫。外加劑應(yīng)選用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，以高效減水劑復(fù)合緩凝劑、引氣劑等。外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的相容性，并嚴(yán)格控制摻量。

5.6、嚴(yán)格控制施工工藝

5.6.1、提高鉆爆技術(shù)水平，優(yōu)化鉆爆參數(shù)，提高光面爆破效果，加強(qiáng)隧道開挖斷面檢測(cè)，嚴(yán)格控制超欠挖，為襯砌施工創(chuàng)造良好的條件。

5.6.2、按照新奧法原理科學(xué)組織隧道施工。在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定時(shí)，施作二次襯砌混凝土。根據(jù)實(shí)測(cè)位移時(shí)間曲線，施作初期支護(hù)及臨時(shí)仰拱20d～30d后變形明顯減緩，基本趨于穩(wěn)定，因此二次支護(hù)一般在開挖后20d～30d以后施作（水平收斂速度小于0.1mm/d-0.2mm/d，拱頂下沉速度小于0.07mm/d-0.15mm/d）。當(dāng)圍巖變形較大，流變特性明顯，確需提前進(jìn)行二次襯砌時(shí)，必須對(duì)初期支護(hù)或襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。仰拱和邊墻基礎(chǔ)底部的虛渣，在立模前必須清理干凈。

5.6.3、實(shí)施洞外混凝土強(qiáng)制自動(dòng)計(jì)量拌和站生產(chǎn)，混凝土原材料由自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量，攪拌時(shí)間要適當(dāng)，時(shí)間過(guò)短、過(guò)長(zhǎng)都會(huì)破壞混凝土的均質(zhì)性。

5.6.4、襯砌澆筑采用12m軌行式襯砌模板臺(tái)車施工。臺(tái)車軌道采用50cm（長(zhǎng)）×20cm（寬）×20cm（高）的方木鋪墊，間距50cm。臺(tái)車鋼軌鋪在方木上用道釘固定。襯砌臺(tái)車模板必須打磨光滑、除銹、涂刷脫模劑，并保證模板無(wú)變形和破損。模板緊貼上次襯砌面，與邊墻搭接緊密。保持銜接平順和襯砌凈空尺寸的準(zhǔn)確。端頭模板、鋼筋、預(yù)埋件安設(shè)牢固。臺(tái)車每12m為一施工循環(huán)，縱向施工循環(huán)搭接長(zhǎng)度為10cm～15cm，搭接錯(cuò)臺(tái)小于2mm。

5.6.5、混凝土的拌制嚴(yán)格按施工配料單計(jì)量，定期檢查校正計(jì)量裝置。加強(qiáng)砂石料含水率檢測(cè)，及時(shí)調(diào)整拌和用水量。控制混凝土的入模溫度，夏季施工溫度高于32℃時(shí)，用冷水沖洗碎石降溫。盡量安排在夜間澆筑混凝土。

6、結(jié)束語(yǔ)

我們對(duì)如何切實(shí)提高隧道襯砌的質(zhì)量，確保按時(shí)完成合同履約，建成全線一流的隧道，積極進(jìn)行了全過(guò)程攻關(guān)，并結(jié)合《公路工程質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。以上對(duì)策措施的運(yùn)用，既降低了工程的成本，又提高了工程質(zhì)量，確保了隧道結(jié)構(gòu)物的運(yùn)營(yíng)安全和耐久性。施工完畢的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均無(wú)明顯的施工裂縫，無(wú)錯(cuò)臺(tái)、露筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷，建設(shè)單位并委托了第三方檢測(cè)單位對(duì)整條隧道應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行了無(wú)損檢測(cè)，隧道襯砌混凝土厚度、密實(shí)度及鋼筋保護(hù)層均符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃成光.公路隧道施工[J].人民交通出版.2001年