隧道衬砌施工技术论文

隧道衬砌施工技术探讨

【摘要】在开挖坑道进行临时支撑后，为防止围岩不致因暴露时间过长而引起风化、松动和塌落的发生，降低围岩稳定性，需要尽快修筑衬砌。衬砌结构一般是由临时或初期支护和二次衬砌所组成。

【关键词】隧道；衬砌；施工技术

衬砌又称永久支撑，按衬砌材料分类有：石砌衬砌、模筑混凝土村砌、喷射混凝土衬砌和锚喷衬砌等。按隧道断面形状分类有：直墙式衬砌、曲墙式村砌和带仰拱封闭的曲墙村砌。

1.隧道衬砌施工一般规定

公路隧道一般应衬砌，衬砌可采用整体式衬砌或复合式衬砌。在iv类及以上围岩的隧道中，除洞口外，可采用锚喷衬砌；vl类围岩也可采用喷浆防护。对砌结构类型和尺寸，应根据使用要求、工程地质条件、围岩类别、埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算综合分析确定。必要时，可通试验论证确定。

1.1套路隧道衬砌设计

隧道洞口内应设置加强衬砌段，其长度以伸入洞内深埋段一般不宜小于lom。围岩较差段的衬砌，应向围岩较好段延伸5m以上。偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上；设仰拱的隧道，路面下应以浆砌片石或混凝土回填；在软硬地层和衬砌结构类型变化处，应设置沉降缝。

1.2隧道衬砌施工一般规定

隧道衬砌施工时，其中线．标高、断面尺寸和净空大小均须符合公路隧道设计要求：模筑衬砌的模板放样时，允许将设计的衬砌轮廓线扩大5cm，确保衬砌不侵入隧道建筑限界。整体式衬砌施工中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩分界处．应设置沉降缝；衬砌的施工缝应与设计的沉降缝、伸缩缝结合布置，在有地下水的隧道中，所有施工缝、沉降缝和伸缩缝均应进行防水处理；施工中发现工程地质及水文地质情况与设计文件不符时，需进行变更设计时，应履行正式变更设计手续；凡属隐蔽工程．经质量检查验收合格后．方可进行隐蔽工程作业。

2.模筑混凝土衬砌施工

隧道模筑混凝土衬砌施工主要工序有：模筑前的准备工作、拱(墙)架与模板、混凝土制备与运输、混凝土灌筑工艺、混凝土养护与拆模等。

2.1模筑衬砌施工前的准备工作

在模筑衬砌施工开始前，应进行清理场地、进行中线和水平施工测量、检查开挖断面是否符合设计要求。对欠挖部分加以修凿．然后放线定位，架设衬砌模板支架或架立拱架等。同时，准备衬砌材料、机具、劳动力组织计划安排等。

2.2拱(墙)架与模板施工

模筑衬砌的拱(墙)架的间距，应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚度及模板长度确定，一般可取lm，最大不应超过l.5m。模筑衬砌所用的拱架，墙架和模板，宜采用金属或其它新型

模板结构，应试样简单、装拆方便、表面光滑、接缝严密、有足够的刚度和稳定性。

2.3混凝土制备与运送

隧道模筑衬砌混凝土的配合比应满足设计要求。目前．现场多是采用机械拌和混凝土．在混凝土制备中应严格按照重量配合比供料，特别要重视掌握加水量，控制水灰比和坍落度等。在边墙处混凝土坍落度为1cm-4cm：在拱圈及其他不便施工处为2cm-5cm。当隧道不长时．搅拌机可设在洞口。

混凝士拌和后，应尽快浇筑。混凝士的运送时间一般不得超过45min以防止产生离析和初凝时禁止在运送途中加水，并且在运输中坍落度损失不应超过30％。原则上应采用混凝土搅拌运输车，采用其它方法运送时，应确保混凝土在运送中水产生损失及混入杂物，已经达到初凝的剩余混凝土，不得重新搅拌使用。

2.4模筑衬砌混凝土的浇筑施工技术

隧道模筑灌凝土衬砌的浇筑应分段进行，节段长度应根据围岩状况、施工方法和机典设备能力等确定。在松软地层一般每节段长度不超过6m，为保证拱圈和边墙的整体性，每节段拱圈或边墙应连续进行灌注混凝土衬砌，以免产生施工工作缝。

2.4.1拱圈混凝土衬砌施工要求

拱圈浇筑顺序应从两侧拱脚向拱顶对称进行，间歇及封顶的层面应成辐射状；分段施工的拱圈合拢宜选在围岩较好处；先拱后墙法施工的拱圈，混凝土浇筑前应将拱脚支承面找平。石质隧道支承

面可用碎石垫平，上铺2—3cm砂子，用水洒湿。土质隧道宜横铺一层5cm原木板；与辅助坑道交汇处的拱圈应置于坑道两侧基岩上；钢筋混凝土衬砌先做拱圈时，应在拱脚下预留钢筋接头，使拱墙连成整体：拱圈浇筑时，应使混凝土充满所有角落，并应充分进行捣固密实。

2.4.2边墙衬砌混凝土

浇筑混凝土前，必须将基底石渣、污物和基坑内积水排除干净，严禁向有积水的基坑内倾倒混凝土干拌和物。墙基松软时，应做加固处理；边墙扩大基础的扩大部分及仰拱的拱座，应结合边墙施工一次完成：采用片石混凝土时，片石应距模板5cm以上，片石间距应大于粗骨料的最大粒径，并应分层掺放，捣固密实。采用先拱后墙法施工时，边墙混凝土应尽平浇筑．以避免对拱圈产生不良影响。墙顶刹尖混凝土亦应捣固密实。

2.4.3拱圆封顶

拱圈封顶应随拱圈的浇筑及时进行。墙顶封口应留7一locm，在完成边墙灌筑24h后进行，封口前必须将拱脚的浮渣清除干净封顶，封口的混凝土均应适当降低水灰比，并捣固密实，不得漏水。

2.4.4仰拱施工

应结合拱圈和边墙施工抓紧进行，使结构尽快封闭；仰拱挠筑前应清除积水、杂物、滤渣；应使用拱架模扳浇筑仰拱混凝土。

2.4.5拱墙背后回填

先拱后墙法施工时，拱脚以lm范围内的超挖，应用与拱圈相同

标号混凝上同时浇筑；边墙基底以上1m范围内的超挖，宜用与边墙相同标号混凝土同时浇筑：其余部位(包括仰拱)，超挖在允许范围内可用与衬砌相同标号混凝土同时浇筑；超挖大于规定时，宜用片石混凝土或l0号砂浆砌片石回填，不得用渣体随意回填，严禁片石侵入衬砌断面(或仰拱断面)。当围岩稳定并干燥无水时．可先用干砌片石回填，再在衬砌背后压浆。仰拱以上与路面基层以下部分应用浆砌片石或低标号混凝土回填。

3.结束语

综上所述，在隧道工程中,为保证能够安全使用、经济合理、确保质量、快速施工,必须对衬砌施工技术进行进一步的研究,只有这样才能够在施工过程中采用最新的技术措施来进行合理的设计和施工决策。■

【参考文献】

［１］王树洪. 高地应力高外水压隧洞围岩稳定和支护结构研究及应用[d]．河海大学,2004.

［２］来弘鹏. 黄土公路隧道合理衬砌断面型式试验研究[d]．长安大学, 2004.

［３］于跃勋. 地质顺层偏压隧道施工力学研究[d]．西南交通大学, 2004.