地鐵暗挖隧道二襯施工質(zhì)量控制

趙 云（中鐵二十局集團第一工程有限公司，江蘇 蘇州 215151）

地鐵暗挖隧道二襯施工質(zhì)量控制

趙 云
（中鐵二十局集團第一工程有限公司，江蘇 蘇州 215151）

摘 要：結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，從地鐵暗挖隧道二次襯砌施工的防水工程、鋼筋工程、模板工程及混凝土工程等各工序分別總結(jié)了二襯施工中容易出現(xiàn)的通病，并提出了過程控制措施與質(zhì)量控制要點，有效地提高了地鐵隧道二襯施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地鐵；隧道；二次襯砌；質(zhì)量；控制

一、概述

目前我國城市軌道交通建設(shè)正在大規(guī)模興起，由于城市市區(qū)環(huán)境條件的限制，淺埋暗挖施工在城市軌道交通等地下工程施工中的地位愈加重要，隧道施工質(zhì)量驗收標準越來越高，質(zhì)量控制要求越來越嚴格，因此，作為隧道施工的最后一道工序，施工中必須采取正確的施工工藝方法及合理的預(yù)防和治理措施，保證地鐵隧道二襯施工的質(zhì)量。本文以北京地鐵14號線永定門外站～安樂林站區(qū)間施工為例，介紹了地鐵暗挖隧道二次襯砌施工質(zhì)量控制要點。

二、工程概況

北京地鐵14號線工程永定門外站-安樂林站區(qū)間自永定門外站向東南穿越琉璃井路及永外街道辦事處，沿安樂林路向東與安樂林站對接，起訖里程為K20+462.405-K21+429.000，全長966.595m。區(qū)間隧道斷面型式包括標準減振段、人防段、射流風(fēng)機段、停車線段、挑高段和渡線段等13種不同斷面型式，隧道埋深8.59～15.54m，全部采用暗挖法施工。

隧道結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)、噴、鋼拱架組成初期支護與鋼筋混凝土二次襯砌相結(jié)合的復(fù)合式襯砌型式；二襯采用C40P10防水砼，厚度300mm～600mm，在初支與二襯之間用1.5mm厚EVA防水板進行全包防水，防水板與基層間設(shè)置400g/m2的無紡布緩沖層，底板或仰拱防水層上表面設(shè)置400g/m2的無紡布保護層，并澆筑7cm厚的C20細石混凝土保護層。

三、施工工藝及控制要點

（一）基面處理

基面處理是防水施工的前提條件，同時也是整個二襯施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，基面處理是否合格將直接制約著防水效果、鋼筋排距及二襯厚度等多方面施工工序能否控制到位。

基面處理按照堵水→超欠挖處理→基面突出尖銳物的割除→基面抹平→清底等幾個步驟進行，其中重點為初支堵水及欠挖處理。

1 初支堵水

在初支存在局部滲漏水點位置進行集中注漿，注漿漿液可根據(jù)實際情況采用水泥漿或水泥-水玻璃雙液漿。注漿完成后用棉紗臨時堵塞注漿管下端口，防止?jié){液流出。注漿完成后，若仍存在個別滴水、股流水等散水現(xiàn)象，采取直接堵塞和引管堵塞。

（1）直接堵塞

當基面滴水或明流水水流較小，水壓不大時，以出水點為中心，人工鑿除噴射砼成孔槽，孔槽直徑約2-4cm，深約3-5cm，鑿?fù)旰螅盟畬⒉蹆?nèi)沖洗干凈，隨即用堵漏靈堵塞于槽內(nèi)，并用力向槽壁四周擠壓密實，使之與槽壁緊密結(jié)合。經(jīng)過1-2min后，檢查外觀是否還出現(xiàn)滲漏，若有則重新施作。

（2）引管堵塞

用于點漏水較大，有明流水時。先用人工鑿除漏水點周圍松散層，鑿成一個錐形槽，鑿?fù)旰蟀巡蹆?nèi)清洗干凈，用膠管插入槽內(nèi)、用快硬水泥膠漿將膠管四周封嚴、使水順膠管流出，并在鋪防水板前將膠管堵塞。

當初支結(jié)構(gòu)通過堵漏達到初支內(nèi)表面沒有滴水只有少見濕漬時方可施作防水層。

2 超欠挖處理

初支施工完畢后應(yīng)組織專業(yè)測量隊伍對隧道初支進行斷面檢查，重點檢查仰拱及初支格柵節(jié)點連接部位，然后根據(jù)初支施作時外放情況（一般初支輪廓尺寸外放5cm），重點對欠挖部位進行處理。對于欠挖較小部位，可采取直接鑿除侵限部位初支，然后采用水泥砂漿抹面的方法進行處理；對于欠挖較大部位，需采取換拱外移的方式以滿足設(shè)計凈空要求。

（二）防水工程

本工程暗挖隧道采用EVA全包防水，施工縫措施為鋼邊橡膠止水帶+水泥基滲透結(jié)晶材料，變形縫處采用外貼式止水帶+中埋式鋼邊橡膠止水帶+密封膠的方式進行防水，防水控制重點如下：

1 EVA防水板

（1）防水板空鼓

防水板如出現(xiàn)緊繃空鼓現(xiàn)象，在澆筑混凝土過程中極有可能將防水板擠破，從而造成防水板不密閉，形成滲漏水通道。針對此情況過程中應(yīng)注意以下幾方面問題：

①保證暗釘圈間距及數(shù)量滿足要求，確保防水板與基面可靠固定；

②遇基面凹凸不平時，暗釘圈應(yīng)布設(shè)在凹坑處，從而使防水板與基面盡量密貼，避免出現(xiàn)空洞現(xiàn)象；

③在仰拱部位，經(jīng)常出現(xiàn)未按設(shè)計要求布設(shè)暗釘圈，而是直接將防水板空鋪在仰拱上，造成空洞；

④在仰拱至拱墻及拱墻至拱頂起拱位置，暗釘圈布設(shè)數(shù)量不夠，間距過大，造成防水板下垂，從而出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。

（2）防水板破損

在防水鋪設(shè)完成到混凝土澆筑之前，不可避免會出現(xiàn)防水板破損現(xiàn)象，這就要求現(xiàn)場技術(shù)人員在混凝土澆筑之前必須對防水板進行一次全面檢查，對破損部位及時進行修補。在過程中應(yīng)重點在下述環(huán)節(jié)對防水板進行保護：

①防水被戳破：仰拱鋼筋施工時，在仰拱向上甩槎接頭處，極易戳破防水板，因此在接頭部位應(yīng)帶上鋼筋保護帽，并在鋼筋接頭緊貼防水板處采用增加一層防水板方式進行保護。

②防水被燒傷：鋼筋焊接過程中如不采取保護措施則極易將防水板燒傷，尤其在馬凳筋焊接及不能機械連接而采用焊接連接的部位，由于鋼筋距防水板距離較近，因此在焊接鋼筋與防水板之間應(yīng)塞入竹膠板或木板等進行隔離保護，另在焊接點下方安排另一人采用大竹膠板或鐵皮等工具對焊渣進行隔離，防止落下燒壞下部防水板。

通常在堵頭模板封堵時需采用鋼筋加固，而在拆模時需將加固鋼筋割除，此過程也應(yīng)注意對防水板進行保護。

③在縱、環(huán)向施工縫鑿毛及施工縫處溢出混凝土鑿除清理過程中均存在將防水板破壞的可能，在此環(huán)節(jié)也應(yīng)加強對防水板的保護。在每兩倉防水接頭部位，應(yīng)將甩槎破損部位整體割除后再進行焊接連接。

④鋼筋安裝完成模板安裝前再次對全部防水板進行一次檢查，發(fā)現(xiàn)破損部位用記號筆或噴漆等作出明顯標記，逐一修補銷號。

2 中埋式鋼邊橡膠止水帶

（1）止水帶接頭連接

中埋式鋼邊橡膠止水帶需采用熱熔焊接連接，正式施焊接前應(yīng)做工藝試驗，確定熱熔模具的焊接溫度、焊接時間等參數(shù)。在止水帶接頭對接之前，應(yīng)將止水帶表面挫毛，在搭接位置放置一張紙覆蓋，防止橡膠熱熔粘黏模具。

在實際施焊過程中，如遇熱熔焊接確實困難，焊接效果不理想部位，再采取冷粘法補強。

（2）止水帶固定

止水帶只有居中固定才能最大限度地發(fā)揮其止水效果，在混凝土厚度方向及垂直于厚度方向均需嚴格控制，在施工中可采取如下措施：

①在縱向及環(huán)向施工縫中心線位置設(shè)置一根鋼筋，止水帶采用鐵絲固定在鋼筋上，固定間距40cm，環(huán)向施工縫從上至下采用錘球吊設(shè)垂直度，確保上下止水帶在同一截面上。

②澆筑混凝土?xí)r應(yīng)邊澆筑和振搗邊用手將止水帶扶正，避免止水帶倒伏、扭曲影響止水效果。

③水平安裝的止水帶均采用盆式安裝，盆式開口向上，保證澆搗混凝土?xí)r止水帶下部的氣泡順利排出。

3 背貼式止水帶

變形縫位置采用EVA背貼式止水帶，其兩邊必須與防水板可靠焊接，安裝時應(yīng)精確定位，確保止水帶中心線與變形縫中心線對齊，誤差應(yīng)小于1cm。

轉(zhuǎn)角部位的止水帶齒條容易出現(xiàn)倒伏，應(yīng)采用倒角預(yù)制件或采用其它防止齒條倒伏的措施。

（三）鋼筋工程

地鐵暗挖隧道鋼筋一般采用機械連接或綁扎連接，確實無法實施機械連接或綁扎連接時方可采用焊接連接，以盡量減少對防水板的損壞。隧道鋼筋施工中常見問題為：鋼筋保護層厚度不足、鋼筋排距及隧道凈空尺寸不符合要求、機械連接外露絲扣多、綁扎搭接接頭區(qū)段不符合要求、鋼筋彎制弧度不到位等，而其中鋼筋保護層、排距和凈空尺寸問題將會嚴重影響二襯混凝土施工的質(zhì)量，施工過程中需重點控制。

1 鋼筋加工

隧道二襯主筋均為弧形鋼筋，鋼筋弧度加工的精確度直接影響著后續(xù)鋼筋安裝質(zhì)量，必須嚴格控制。弧形鋼筋的彎制通常采用制作推盤人工彎制和自動彎弧機彎制兩種方式，首先在地面上精確畫出所需加工鋼筋弧度、長度，彎制完成后在標準線上比對，反復(fù)試驗直至滿足設(shè)計及規(guī)范要求后，方可進行大批量加工。

2 鋼筋安裝

根據(jù)測量班的中線及標高點，精確安裝仰拱鋼筋，通長在鋼筋彎制過程中端頭部位弧度容易出現(xiàn)較大誤差，弧度較平，容易戳到防水板上，這就要求在仰拱外側(cè)鋼筋施工時端頭安裝塑料保護帽，另外在端頭部位綁扎混凝土墊塊，保證外側(cè)鋼筋保護層厚度。

在外側(cè)鋼筋安裝完成后，根據(jù)測量點位，精確定位馬凳筋位置，特別在弧度變化處，必須設(shè)置馬凳筋，馬凳筋環(huán)向間距一般2～3m，馬凳筋焊接完成后安裝內(nèi)側(cè)鋼筋，內(nèi)側(cè)鋼筋嚴格按照測量點位再次復(fù)核定位，在內(nèi)側(cè)鋼筋安裝完成后綁扎保護層墊塊，墊塊間距1～1.5m。

3 雜散電流

（1）區(qū)間底板、頂板及內(nèi)襯墻每隔不超過5m橫斷面的表層鋼筋焊成一閉合圈，此橫向鋼筋圈以及變形縫兩側(cè)第一排橫向鋼筋圈與底板、頂板及內(nèi)襯墻的所有縱向鋼筋焊接。

（2）在每根鋼軌下方選擇一根縱向鋼筋作為排流條，在區(qū)間底板、頂板及側(cè)墻內(nèi)側(cè)各選擇3根縱向鋼筋作為排流條，排流條在每隔結(jié)構(gòu)段內(nèi)電氣貫通，并與相交的橫向鋼筋焊接。

（3）在變形縫兩側(cè)內(nèi)襯墻上引出連接端子，連接端子與變形縫兩側(cè)第一排橫向鋼筋圈連接。連接端子采用采用鍍鋅扁鋼80×5，并與側(cè)墻內(nèi)2根縱向鋼筋焊接，在扁鋼的墻外部分打φ12的孔，并在打孔處安裝螺栓、墊圈，兩個連接端子之間采用BXR-1×95銅電線連接，銅絞線長度為兩連接端子間距離加100mm。連接端子距軌面高度300mm。連接端子長度為：H+300+6d（H為鋼筋混凝土保護層厚度，d為鋼筋外徑）。

（四）模板工程

標準斷面及停車線斷面二襯采用襯砌臺車施作，長度較短的人防段、渡線段等斷面型式一般采用模架法進行施工。

模板安裝前需用高壓風(fēng)、水將施工縫部位浮漿、雜物等清理干凈，檢查止水帶位置、保護層墊塊設(shè)置等是否符合要求，檢查無誤后方可進行臺車就位或模板安裝。

對于襯砌臺車，拼裝完成后仔細對面板接縫位置進行檢查，對拼縫不嚴或錯臺部位進行重新調(diào)整或打磨處理。對于模架法施工中小模板拼裝，重點檢查是否平順無錯臺。

臺車、模板與上一板混凝土搭接位置處應(yīng)貼密封止?jié){膠條，以保證接頭位置不漏漿?？v向模板與上一板混凝土不宜搭接過多，當遇弧線段曲線半徑過小時應(yīng)縮短每板混凝土澆筑長度，盡量減小縱向段落間錯臺。

臺車或模板定位完成后，必須再經(jīng)由測量班用儀器對臺車、模板進行尺寸復(fù)核，確保無誤后方可進行混凝土澆筑。

（五）混凝土工程

作為地鐵隧道施工的最后一個環(huán)節(jié)，二襯混凝土的澆筑施工必須嚴格進行控制，確保二襯混凝土質(zhì)量，同時減少外觀質(zhì)量缺陷。隧道混凝土施工一般采用地泵泵送，輸送距離較長，這就對混凝土質(zhì)量要求較高；同時隧道內(nèi)有限空間作業(yè)混凝土澆筑施工難度較大，因此，混凝土澆注過程中產(chǎn)生的不密實、施工縫錯臺和拆模后混凝土表面的蜂窩麻面、氣泡、砂線、分層線等缺陷較明挖法施工多，施工過程中必須采取合理的措施進行有效控制。

1 商品混凝土質(zhì)量

根據(jù)隧道內(nèi)泵送及澆筑需要，與拌合站進行溝通，確定混凝土水泥用量、水灰比、坍落度等，并根據(jù)實際澆筑效果及時調(diào)整配合比，杜絕因塌落度和配合比不穩(wěn)定造成的色差和表面大面積的蜂窩麻面。

2 混凝土澆筑與振搗

在施工時，強調(diào)澆筑與振搗并重，澆筑無序或振搗無方，都是砼產(chǎn)生各種不均勻性弊端的根源，因此施工時必須注意把握澆與振的時間，即對砼不要早振，也不要遲振，不要欠振，也不能過振。

砼的澆筑方法遵循分段分層、及時接茬的原則，從兩側(cè)墻腳對稱澆注，呈平行對稱層次，全斷面推進完成砼的分層接茬和分段接茬，砼分段分層的后段與前段或上下層之間的澆注時間間隔不超過砼初凝時間。在市內(nèi)施工應(yīng)充分考慮早晚高峰期交通擁堵現(xiàn)象，提前發(fā)送、儲備混凝土，并適當延長混凝土初凝時間，避免堵管和形成混凝土冷縫。

根據(jù)實際澆筑完成后砼外觀情況，及時調(diào)整振動器的數(shù)量及位置，以避免出現(xiàn)振搗盲區(qū)。通常在仰拱澆筑面以上1.5m范圍內(nèi)蜂窩麻面較多，此范圍為反弧段，混凝土中氣泡較難排出，因此在此范圍內(nèi)增加平板振動器，在澆筑過程中再輔以振動棒對此區(qū)域進行振搗，可大大減少此范圍缺陷地發(fā)生。為達到砼均勻密實性，要避免過振現(xiàn)象出現(xiàn)，過振則砼易產(chǎn)生離析，離析狀態(tài)較重的砼骨料分離，顯露砂石，輕的會出現(xiàn)砂線、砂斑。

澆筑混凝土在邊墻位置時應(yīng)連續(xù)進行，砼澆注至墻拱交界處可適當間歇后連續(xù)澆注拱部砼，間歇時間不得超過1.5h。在拱頂部位采用泵送擠壓法灌注混凝土，施工方法為：先通過拱預(yù)留灌注孔澆注靠近已成形襯砌的一端砼，然后通過后退擠壓的方式依次澆筑臺車中間部位及臺車另一端拱部砼。

為彌補拱頂混凝土收縮或澆筑壓力控制不當引起的空洞，澆筑完成后根據(jù)防水分區(qū)及時進行二襯背后注漿，并利用地質(zhì)雷達進行空洞檢測。

結(jié)語

通過對北京地鐵14號線永定門外站～安樂林站區(qū)間二次襯砌施工的過程研究，從基面處理、防水施工、鋼筋施工和模板混凝土施工等各個二襯施工環(huán)節(jié)進行探索，總結(jié)出了各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制要點，有效控制了隧道二襯施工的通病問題，二襯施工質(zhì)量得到了很大的提升，對今后類似工程施工具有很好的借鑒意義。

參考文獻

[1]王鵬.隧道二次襯砌施工方案的探討[J].山西建筑，2008，34（04）：322-323.

中圖分類號：U231

文獻標識碼：A