隧道二襯質(zhì)量缺陷整治施工工藝研究

劉 剛

(山西路橋集團(tuán)陽蟒高速公路有限責(zé)任公司,山西 太原 030012)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模也在不斷提升，其中隧道建設(shè)的數(shù)量的增長最為顯著，但其屬于地下線性施工類型，具有施工技術(shù)復(fù)雜、要求高、難度大、隱蔽性強(qiáng)的施工特點(diǎn)，所以政府和社會(huì)一直對隧道施工質(zhì)量給予高度重視。而隧道施工是一項(xiàng)系統(tǒng)性的操作，施工中有很多因素會(huì)對施工質(zhì)量造成影響，從而為隧道的后續(xù)運(yùn)營留下安全隱患。尤其是襯砌質(zhì)量問題，嚴(yán)重的影響了隧道功能作用的發(fā)揮，為此，本文對二襯施工進(jìn)行了深入的分析，探索了整治其質(zhì)量缺陷的施工工藝，從而提高隧道的安全性，保障其實(shí)現(xiàn)自身的社會(huì)價(jià)值。

1 隧道二襯質(zhì)量缺陷

隧道襯砌施工是隧道工程建設(shè)的重要工序，具有復(fù)雜性、綜合性的特點(diǎn)，其主要施工內(nèi)容包括防排水、爆破開發(fā)、支護(hù)等操作，所以經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷有以下幾項(xiàng)：

一是二襯變形、表面脫落、表面裂損；二是二襯厚度不達(dá)標(biāo)；三是二襯出現(xiàn)背后空洞和不密實(shí)情況；四是出現(xiàn)滲水和地下水涌出情況[1]。

2 造成隧道二襯質(zhì)量缺陷的原因

在隧道襯砌施工中，造成二襯質(zhì)量缺陷的因素有很多，如原材料質(zhì)量、施工工藝、施工技術(shù)、施工設(shè)備規(guī)格、混凝土質(zhì)量、襯砌厚度要求、施工條件、人為因素等。但決定性的因素是混凝土的質(zhì)量、性能；襯砌時(shí)混凝土的厚度。而且造成質(zhì)量缺陷的主要原因有以下幾個(gè)方面：

一方面造成二襯出現(xiàn)變形、表面脫落、表面裂縫、厚度不達(dá)標(biāo)的原因有：一是混凝土施工工藝和施工技術(shù)不符合要求，混凝土摻拌材料中粉煤灰、水泥的品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，種類選擇不正確；混凝土摻拌料中粗細(xì)骨料的等級選擇不合理，混凝土中含泥量過高，并且含有有害物質(zhì)。二是光面爆破的效果不理想，混凝土噴射平整度不合格，掛設(shè)防水板處富余量不充足。在施工過程中，如果光面爆破效果不理想，在混凝土噴射過程中也不進(jìn)行處理，那么就會(huì)出現(xiàn)襯砌厚度不達(dá)標(biāo)的情況；如果防水板掛設(shè)預(yù)留位置不足的話，當(dāng)剛性較大的防水板與混凝土噴射時(shí)產(chǎn)生的較大側(cè)壓力同時(shí)作用到襯砌表面時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)背后空洞的情況，增加了表面的受力壓力，使襯砌局部出現(xiàn)表面裂縫和表面脫落的情況。三是襯砌拱頂如果出現(xiàn)混凝土灌注不充分的情況，那么在重力的作用下，拱頂就會(huì)出現(xiàn)向上鼓、內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)表面脫落的情況[2]。

另一方面，造成滲水和地下水涌出的原因：一是在防水板鋪設(shè)之前未對初期支護(hù)表面進(jìn)行處理，導(dǎo)致表面與防水板之間基礎(chǔ)不牢固；同時(shí)鋪設(shè)之前，也未對支護(hù)表面存在的尖銳物質(zhì)進(jìn)行抹平處理，導(dǎo)致混凝土灌注時(shí)，支護(hù)面的尖銳物質(zhì)刺破防水板出現(xiàn)地下水涌出的情況，而且表面連接不牢固也會(huì)出現(xiàn)滲水問題。二是施工縫隙未做好防水處理，當(dāng)出現(xiàn)襯砌變形或裂縫時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)襯砌滲水的問題，這時(shí)使用止水帶補(bǔ)救也比較困難。三是襯砌背后設(shè)置的排水設(shè)施如果出現(xiàn)堵塞，也不能保障水及時(shí)排出，所以也會(huì)出現(xiàn)滲水和地下涌水的問題。

3 隧道二襯質(zhì)量缺陷整治施工工藝

3.1 控制光面爆破質(zhì)量

在隧道開挖過程中使用爆破技術(shù)已是常見的施工方式，各項(xiàng)處理也比較成熟，但由于施工人員對爆破的重視度不夠，在工藝和效果上也未進(jìn)行全面的考慮，所以經(jīng)常出現(xiàn)超欠挖問題，嚴(yán)重的影響了爆破的質(zhì)量，也為后續(xù)的施工帶來了諸多不便，所以應(yīng)對光面爆破的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，爆破后要及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收，控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如果出現(xiàn)超挖情況，要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

3.2 嚴(yán)格檢測混凝土漿的配合比

在選擇混凝土配置原材料時(shí)，要保障各項(xiàng)摻拌料符合施工要求。其中細(xì)骨料選擇要注意級配問題，保障細(xì)骨料的質(zhì)地均勻、空隙率小，吸水率弱，最好選擇干凈的河砂；粗骨料在選擇過程中也要注意級配情況，最好選擇形狀良好、線性膨脹系數(shù)小、表面清潔干凈的碎石；水泥的選擇要結(jié)合施工需要確定，最好選擇普通硅酸鹽水泥，性價(jià)比較高[3]。

在進(jìn)行混凝土漿配置時(shí)，要盡量控制水膠的使用量，可以通過使用多級配粗骨料；增加性能好、功能多的外加劑來控制混凝土漿在泵送過程中出現(xiàn)坍落的情況，提高混凝土漿的整體性能。

施工過程中，混凝土漿的拌和最好選擇強(qiáng)制式的攪拌機(jī)，配合自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確計(jì)算，能夠保障混凝土的性能，在運(yùn)輸過程中可以先進(jìn)行裝袋，待進(jìn)入施工現(xiàn)場后再進(jìn)行一次性能檢測，保障其中外加劑含量符合標(biāo)準(zhǔn)。在攪拌過程中，要按照合理的順序進(jìn)行摻拌料投擲，攪拌過程中對每階段的時(shí)間要進(jìn)行嚴(yán)格控制，最短時(shí)間要保持在30 s，總體攪拌時(shí)間不能超過3 min。運(yùn)輸過程中，應(yīng)用專車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)間要根據(jù)混凝土溫度進(jìn)行控制，具體的要求如表1所示。澆筑過程中要對混凝土進(jìn)行振搗，在使用插入式振搗設(shè)備以外，還要將附著式振搗設(shè)備安裝在運(yùn)輸車上提高振搗強(qiáng)度[4]。

表1 混凝土運(yùn)輸時(shí)間控制表

3.3 提高防水板的性能

在通常情況下，隧道襯砌施工使用的是復(fù)合型的防水板，為了提高二襯的整體性能，可以使用分離式防水板，這樣在施工過程中可以分兩次進(jìn)行施工，先將土工布釘牢，再使用焊接設(shè)備或粘結(jié)設(shè)施進(jìn)行防水卷材掛設(shè)，從而使防水板與襯砌表面之間的連接更加牢固，避免出現(xiàn)背后空洞的問題[5]。

3.4 做好襯砌表面處理

在進(jìn)行防水板鋪設(shè)前，要對襯砌表面進(jìn)行檢測，檢測是否存在尖銳物質(zhì)，如錨桿頭，如果存在要用砂漿將整體抹平，避免尖銳物質(zhì)對防水板的破壞。而且在混凝土噴射過程中，也避免出現(xiàn)噴射不平整的情況。通常情況下，襯砌表面平整度的要求為初期支護(hù)襯砌相鄰兩面之間凸面距離/凹面深度=1/6。

3.5 做好縫隙處理工作

施工會(huì)產(chǎn)生沉降縫、施工縫等縫隙，對于這些縫隙的處理必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，這樣才能合理的進(jìn)行止水帶安裝位置確定。而且在安裝止水帶后，要在不同的施工階段進(jìn)行質(zhì)量檢測，尤其是在第一拆除混凝土模后至第二次混凝土灌注前的階段，一旦發(fā)現(xiàn)止水帶質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié)語

隧道襯砌施工關(guān)系到隧道的整體性能和作用發(fā)揮，但其質(zhì)量一直受到各項(xiàng)因素的影響，要想徹底避免質(zhì)量缺陷的出現(xiàn)，要對經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的原因進(jìn)行深入分析，探討有效的整治措施。為此文章具體分析了隧道二襯存在質(zhì)量缺陷的原因，并有針對性的提出了整治措施，以便為其他隧道施工提供參考。但同行業(yè)者也要不斷創(chuàng)新整治工藝，充分的發(fā)揮出隧道襯砌施工的作用和功能。

[1] 梁桂仁.關(guān)于隧道二襯混凝土外觀質(zhì)量缺陷的控制分析[J].黑龍江交通科技,2013,24(8):85-86.

[2] 楊 堅(jiān).淺談隧道二次襯砌缺陷及病害整治處理及其防治措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014,22(10):183-187.

[3] 曾慶雷.淺析鐵路隧道二襯開裂機(jī)理與處理預(yù)防措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2016,13(7):31-32.

[4] 張民慶,何志軍,游 旭,等.鐵路隧道底部混凝土質(zhì)量評定的研究與應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2015,29(9):85-91.

[5] 陳 江,陽軍生,曹能學(xué),等.鐵路隧道襯砌裂縫整治及襯砌補(bǔ)強(qiáng)加固設(shè)計(jì)研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2014,10(9):134-139.