隧道二衬施工技术要点及应用

隧道二衬施工技术要点及应用
摘要隧道二次衬砌衬砌质量的好坏对隧道的长期稳定、使用功能的正常发挥以及外观美均有很大影响。

鉴于此，本文结合某隧道二次衬砌工程，对隧道二次衬砌的施工工序和施工方法进行了详细的探讨，对施工过程中的技术要点进行了总结特，提出了二次衬砌施工质量控制措施，以提高隧道二次衬砌质量。

关键词隧道施工；二次衬砌；应用
中图分类号tu8 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）49-0191-02
1工程概况
本隧道左、右线起讫里程分别为zk90+120~zk94+040、
yk90+125~yk94+065，分别长3 920m、3 940m。

洞门采用端墙式，均设计有10m明洞。

另外，还包括有5个车行横洞、9个人行横洞，5处紧急停车带。

隧道位于低山地貌区，最大埋深300m，隧道出口坡度40°~50°。

左右线隧道测设线间距38m左右，属分离式隧道形式。

隧道地层复杂、断层发育，共有14条断层破碎带，出口端施工预计需穿越7条断层破碎带。

隧道按新奥法原理设计，结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式；拱墙采用c25防水砼，抗渗等级不小于s8，仰拱采用普通c25砼。

2隧道二衬施工方法
二次衬砌施工顺序：仰拱与小边墙同时施工，仰拱、小边墙超前50m，后期仰拱、边墙应流水线组织施工，拱墙基面处理、防水施工、钢筋绑扎、二衬砼浇注紧跟。

本隧道以采用复合式衬砌为主，明洞段采用明洞衬砌。

隧道衬砌遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。

2.1仰拱及仰拱填充施工方案
采用移动仰拱栈桥对隧道进行仰拱施工，以便于施工平行作业的进行，栈桥的尺寸及规格如下：长为12m，由5根工字钢（i30）加工而成，宽1.0m，将φ22钢筋每隔25cm焊牢在工字钢上，底面用[10槽钢焊接，以保证栈桥的整体性。

仰拱与仰拱填充混凝土分幅分段浇筑，超前二次衬砌20m~30m，仰拱与仰拱填充应分开施工，浇筑应按设计厚度一次成型，浇筑段长应在保证在8m以内。

仰拱填充浇筑时两边预留临时水沟。

ⅳ、ⅴ级围岩包括仰拱砼的浇筑、仰拱填充层的浇筑；ⅲ级围岩包括铺底混凝土的浇筑。

2.2拱墙施工方案
1）净空量测。

拱墙衬砌施工前，先对隧道净空进行量测，合格段落可以直接按照设计铺设防水板，不合格段落需采取相应措施进行整理合格；2）衬砌钢筋。

钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有
削弱钢筋截面的伤痕。

按照设计要求进行衬砌钢筋制做，钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。

配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。

钢筋的布置形式必须符合设计要求；3）模板台车。

拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模衬砌台车，支模前先进行中线、高程测量放样，根据中线和标高铺设衬砌台车轨道，起动电动机使衬砌台车就位。

起动衬砌台车液压系统，根据测量资料使钢模定位，保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致，拱墙模板成型后固定，测量复核无误。

模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。

模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂，涂刷时均匀且不污染混凝土表面及钢筋；4）衬砌混凝土。

混凝土采用洞外拌合站集中拌合，搅拌运输车运输、输送泵泵送混凝土入模灌注，插入振捣器捣固。

砼自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，防止钢模台车偏移，倾落自由高度不超过2.0m。

在砼浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。

混凝土浇筑应连续进行，当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间；当超过允许间歇时间时，按接缝处理，衬砌砼接缝处必须进行凿毛处理。

混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。

在新浇筑完成的下层混凝土上再浇筑新混凝土时，应在下层混凝土初凝或能重塑前
浇筑完成上层混凝土；5）拆模与养护。

在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0mpa以上。

混凝土浇筑完毕后的12小时以内开始对混凝土进行养护，混凝土养护的最低期限应符合有关要求，且养护不得中断。

2.3防排水施工
隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗渗等级不得低于s8。

拱墙背后设置单面自粘式hdpe复合防水卷材，防水板厚度不小于1.5mm。

隧道变形缝采用橡胶止水带止水，隧道施工缝采用膨胀橡胶止水条止水。

隧道防排水施工工艺流程如下：基面检查处理→环、纵向排水盲管安装→沉降缝、施工缝止水条安装→隐蔽检查→防水板铺设→隐蔽检查→衬砌台车定位→灌筑二次衬砌混凝土→拆模养护。

3施工质量控制措施
隧道二次衬砌施工质量控制措施包括：
1）混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施，并应符合下列规定：（1）应在浇筑完毕后的12 h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；（2）混凝土浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗等要求的混凝土，不得少于14d；（3）浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌合用水相同；（4）采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露
的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水；（5）混凝土强度达到1.2 mpa前，不得在其上踩踏或安装模板及支架；（6）当日平均气温低于5℃时，不得浇水。

2）二次衬砌应达到结构密实、表面平整光滑、曲线圆顺；
3）iii~ⅳ级围岩的二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作，即拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d，拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。

浅埋隧道ⅴ级围岩应根据具体情况确定二次衬砌施作时间；深埋地应力复杂的隧道，应允许围岩较大范围的变形和应力的释放，二次衬砌的施作时间应根据设计和监测结果确定；
4）对衬砌完成的地段，应与设计单位密切配合，继续观察和监测隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象，并做出长期稳定性评价；
5）混凝土浇注前需要经过测量组的复核，需要仔细检查预埋件，确保没有错漏时才允许混凝土的浇注；
6）二次衬砌施工的顺序是仰拱超前，墙、拱整体浇筑。

标准断面应采用移动式模板台车，墙、拱整体浇筑。

边墙基础高度的设置（水平施工缝）应避开剪应力最大的截面；
7）隧道拱、墙背后的局部坍塌或塌落，必须回填密实，必要时回填注浆。

拱部范围与墙脚以上1m范围内的超挖，应用与衬砌同级混凝土回填。

隧底超挖部分应用与隧底结构同级的混凝土回填。

所有超挖部分不得用浆砌片石进行回填。

4结论
本文结合笔者从事隧道工程施工工作的相关经验，详细地介绍了隧道二次衬砌施工工序及方法。

以某隧道二次衬砌为例，结合该工程特点，提出了在隧道二次衬砌过程中控制施工质量的具体技术措施，重点介绍了混凝土浇筑的质量控制，以提高隧道二次衬砌质量，保证隧道的安全运行。

参考文献
[1]王鹏.隧道二次衬砌施工方案的探讨[j].山西建筑，2008，4.
[2]张庆欣.齐岳山隧道出口二次衬砌施工技术 [j].铁道建筑技术，2006，3.。