淺談客運(yùn)專線隧道二次襯砌質(zhì)量控制

常衛(wèi)中

一、 前言

我國(guó)客運(yùn)專線鐵路建設(shè)方興未艾，大規(guī)?？瓦\(yùn)專線的建設(shè)，必然伴隨著大量隧道工程的出現(xiàn)，僅目前正在施工的隧道工程就有約8000公里長(zhǎng)。隧道二次襯砌是隧道工程中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，襯砌質(zhì)量的好壞對(duì)隧道的使用壽命、使用功能和隧道的外觀等都有重要影響。因此，在二次襯砌施工時(shí)就必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。下面，結(jié)合某客專隧道二次襯砌施工的實(shí)例，對(duì)客運(yùn)專線鐵路隧道二次襯砌施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行探討。

二、 工程概況

該隧道位于大巴山區(qū)陜西省勉縣和寧強(qiáng)縣境內(nèi)，全長(zhǎng)12406m。設(shè)計(jì)采用復(fù)合式襯砌，其中Ⅱ級(jí)圍巖采用曲墻式加底板的形式，Ⅲ～Ⅴ級(jí)圍巖采用曲墻有仰拱的形式。Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)、抗震設(shè)防、國(guó)防設(shè)防段、斷層破碎帶采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其余地段采用素混凝土襯砌?；炷翗?biāo)號(hào)為C30或C35。

襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限級(jí)別為一級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為100年。襯砌混凝土原材料品質(zhì)、配合比參數(shù)限制、耐久性指標(biāo)、施工控制要求及其監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)、維修均按《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10005-2010）及鐵建設(shè)函【2007】1212號(hào)文等要求進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)；施工驗(yàn)收按《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10753-2010 J1149-2011）、《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10424-2010 J1155-2011）等規(guī)范、規(guī)程的相關(guān)條款辦理。

三、 影響二次襯砌施工質(zhì)量的主要因素

（一） 施工工藝或現(xiàn)場(chǎng)操作不規(guī)范

1. 隧道開挖成型差，襯砌混凝土厚度不均勻；欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足；隧道襯砌混凝土背后存在脫空現(xiàn)象。

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，造成混凝土水膠比增大；在混凝土運(yùn)輸及泵送過程中隨意加水。

3. 襯砌臺(tái)車就位不牢固，出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和跑?，F(xiàn)象；模板刷洗不凈，造成混凝土局部出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。

4. 襯砌臺(tái)車支撐剛度不夠，在混凝土壓力作用下致使臺(tái)車模板向內(nèi)收斂變形，造成襯砌板縫錯(cuò)臺(tái)。

5. 盲目追求施工進(jìn)度，隨意提前脫模時(shí)間，使低強(qiáng)度混凝土過量承受荷載，破壞了混凝土結(jié)構(gòu)。

6. 夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放，無切實(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。

7. 投料布料方式不規(guī)范，造成混凝土離析。一是未從二襯模板臺(tái)車投料窗口自下而上進(jìn)行投料，而是為了減少移動(dòng)泵管次數(shù)，直接從上部窗口進(jìn)行投料，從而造成了混凝土澆筑落差大。二是澆筑人員配備不足，依賴振搗設(shè)備移動(dòng)混凝土造成局部振搗過度，形成離析。

8. 混凝土澆筑過程中振搗不到位。一是振搗設(shè)備配備不足；二是班組出于經(jīng)濟(jì)核算，澆筑人員配備不足，增加了澆筑過程中個(gè)人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使作業(yè)人員不自覺地簡(jiǎn)化了振搗過程。

9. 混凝土養(yǎng)護(hù)不到位。一是沒有設(shè)置養(yǎng)護(hù)臺(tái)車；二是對(duì)養(yǎng)護(hù)工作不重視。

（二） 原材料質(zhì)量差、配合比設(shè)計(jì)不合理

一是水泥品種選擇不當(dāng)，安定性不良；二是碎石、砂級(jí)配差，含泥量超標(biāo)，碎石中石粉含量大，針、片狀物過多，影響了水泥與骨料的凝結(jié)；三是進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，忽視水泥用量增多對(duì)混凝土性能的負(fù)面影響；四是對(duì)摻合料和外加劑的選用缺乏專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)，往往達(dá)不到預(yù)期的效果。

（三） 管理方面的原因

1. 現(xiàn)場(chǎng)施工管控不到位。跟班作業(yè)人員責(zé)任心不強(qiáng)，不能有效規(guī)范和管控施工過程，使不規(guī)范行為在施工過程存在。

2. 監(jiān)理單位管控職責(zé)履行不到位。一是監(jiān)理人員旁站職責(zé)履行不到位，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正施工過程中存在的問題；二是個(gè)別監(jiān)理人員責(zé)任心不強(qiáng)，對(duì)存在的問題熟視無睹、漠然視之，驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)。

四、 二次襯砌混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（一） 凈空檢查

1. 在二次襯砌施工前，應(yīng)對(duì)隧道凈空進(jìn)行檢查，以確保二次襯砌厚度。對(duì)于侵入二次襯砌的初期支護(hù)應(yīng)視其大小進(jìn)行處理。拱腳和墻腳以上1m內(nèi)斷面嚴(yán)禁欠挖。

2. 襯砌施工前，由監(jiān)理按隱蔽檢查要求對(duì)初支背后進(jìn)行檢查確認(rèn)，合格后方可進(jìn)行二襯施工。

（二） 襯砌模板

1. 本隧道襯砌臺(tái)車為液壓自動(dòng)收模，電動(dòng)行走式，模板臺(tái)車長(zhǎng)度12m。臺(tái)車斷面按設(shè)計(jì)尺寸加大50mm作為施工預(yù)留，工作縫、預(yù)留洞室和預(yù)埋管線等在臺(tái)車就位前提前施工。模板臺(tái)車側(cè)壁作業(yè)窗分層布置，每層設(shè)置3～4個(gè)工作窗口。

2. 臺(tái)車就位調(diào)整：臺(tái)車行走位置要準(zhǔn)確，標(biāo)高、中線、凈空尺寸檢查合格后要鎖緊模板，臺(tái)車端部應(yīng)與已完成襯砌表面密貼，一般二次襯砌縱向施工循環(huán)搭接長(zhǎng)度為10cm，搭接錯(cuò)臺(tái)小于2mm。

3. 臺(tái)車就位前應(yīng)對(duì)臺(tái)車面板進(jìn)行仔細(xì)打磨，涂刷脫模劑，防止造成砼粘模、色差或麻面等。

4. 擋頭模安裝：擋頭模在臺(tái)車就位調(diào)整后安裝，采用鋼模+木模；鋼模板應(yīng)根據(jù)臺(tái)車輪廓進(jìn)行安裝，且安裝要牢固，木模板應(yīng)緊頂基面，以防因受力過大引起跑模、漏漿現(xiàn)象。

5. 加強(qiáng)臺(tái)車支撐，增加支撐絲杠個(gè)數(shù)，且應(yīng)全部支撐緊固到位，保證臺(tái)車整體受力?；炷翝仓^程中要隨時(shí)檢查襯砌臺(tái)車是否變形，如果變形，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

（三） 混凝土施工工藝

1. 砼自模板窗口灌入，應(yīng)由下向上，對(duì)稱分層，傾落自由高度不超過2m。在砼澆筑過程中，觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加固措施。施工中如發(fā)現(xiàn)泵送砼坍落度不足時(shí)，不得擅自加水，應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)人員的指導(dǎo)下解決。

2. 用插入式振動(dòng)棒平拖驅(qū)趕下料口處堆積的拌和物將其推向遠(yuǎn)處。每一振點(diǎn)的搗固延續(xù)時(shí)間宜為20～30s，以混凝土不再沉落、不出現(xiàn)氣泡、表面呈現(xiàn)浮漿為度，防止過振、漏振。振搗器的移動(dòng)間距不大于振搗器作用半徑的1.5倍，且插入下層混凝土內(nèi)的深度宜為50～100mm，與側(cè)模應(yīng)保持50～100mm的距離，并避免碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋件等。

3. 在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土有不密實(shí)等現(xiàn)象，應(yīng)立即采取措施予以糾正。

4. 混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)因故間歇時(shí)，其間歇時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑的時(shí)間。當(dāng)超過允許間歇時(shí)間時(shí)，按接縫處理。

5. 混凝土澆筑分層厚度（指搗實(shí)后厚度）宜為振搗器作用部分長(zhǎng)度的1.25倍，但最大攤鋪厚度不宜大于600mm。

6. 脫模及養(yǎng)護(hù)時(shí)間。二次襯砌在初期支護(hù)變形穩(wěn)定前施工的，拆模時(shí)的混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%；在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施工的，拆模時(shí)的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到8MPa，拆模后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

7. 其它方面。比如外加劑及摻合料的選擇應(yīng)確保質(zhì)量，合理采用雙摻技術(shù)（摻粉煤灰和抗裂防水劑等）是降低水化熱和防滲防裂的有效措施，同時(shí)增大坍落度及混凝土黏度，保持混凝土不泌水。

（四） 防排水施工

1. 防排水施工前，要徹底清除基面各種異物及各類尖銳凸出物體。

2. 縱、環(huán)向透水盲管的施工，重點(diǎn)要控制好其安裝的位置。

3. 防水板焊縫要進(jìn)行沖氣檢查，不合格處要重新用熱風(fēng)焊槍或電烙鐵等補(bǔ)焊。

4. 中埋式止水帶的定位安裝應(yīng)準(zhǔn)確，其中間空心圓環(huán)應(yīng)與施工縫重合。止水帶固定在擋頭模板上，先安裝一端，澆筑混凝土?xí)r另一端應(yīng)用附加鋼筋固定，以防止止水帶偏移，影響止水效果。

五、 結(jié)束語

在隧道二次襯砌混凝土施工過程中，只要能合理選用襯砌材料、混凝土配合比及施工方法，并不斷地總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)和提高相關(guān)人員質(zhì)量意識(shí)，就可以控制混凝土的缺陷，保證工程質(zhì)量，從而取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。