浅谈隧道二衬混凝土施工监理

张忠华

公路隧道断面尺寸大，混凝土二衬外观质量控制是一个难点。存在的常见问题有:环形接缝错台、漏浆;工作窗处错台;冷缝多;混凝土表面存在花斑、颜色不一致;渗漏水;矮边墙不顺直等，处理不好直接影响隧道二衬外观质量。出现上述问题原因是多方面的，但主要是由于施工方法和工艺不当所致。

1 工程概况

本文以国内某高速公路某隧道为例，深入分析了上述问题的原因和解决方法。该隧道设计为分离式双向四车道，隧道洞门采用削竹式，二衬采用35 cm厚C25防水混凝土，不设防火层。隧道洞身位于直线段上，右洞长372 m，左洞长371 m。

2 衬砌台车质量和安装定位要求

衬砌台车结构一般分为车体、模板、液压或丝杠支拆模系统，由工厂根据施工图纸订制后运至现场拼装。

车体一般采用桁架结构，必须满足刚度和稳定性要求。模板宜采用厚度为10 mm、宽150 cm冷轧钢板。模板加工时卷制半径应较隧道设计净空断面半径大5 cm，以抵消施工误差;模板底端应低于隧道侧沟顶面8 cm左右，以保证二衬与矮边墙接缝不外露。现场拼装完成后，应进行检查校正，最后对模板板块拼缝进行焊接并将焊缝打磨平整，应优先使用大块模板，以有效抑制翘曲变形。

台车车体长度以12 m为宜，台车长度过短会造成衬砌环形接缝过多，既影响混凝土外观质量，又影响进度。台车模板与上一环混凝土表面的搭接长度以15 cm为宜，搭接长度过小，易将上一环搭接部位的混凝土顶裂，过大则搭接处不易密贴，易造成环形接缝处漏浆。

台车行走轨道应铺设于路面混凝土调平层上，保证台车的平稳，标高准确，轨道中心尽量与隧道中线平行，偏差宜控制在2 cm范围内。

台车拼装后首次使用前必须进行调试，调试主要内容有:衬砌台车现场拼装完成后，必须在轨道上往返走行3次～5次后，检查台车各部位连接件，紧固螺栓，加强焊接以提高其整体性;检查台车模板尺寸是否准确，其两端的结构尺寸相对偏差宜不大于3 mm，否则需进行整修;衬砌施工前应对钢模板表面采用抛光机进行彻底打磨，清除锈斑，涂油防锈;一般情况下，每施作衬砌300 m左右或有异常情况时，应对台车全面校验一次。

台车定位推荐采用五点定位法，以衬砌圆心为原点建立平面坐标系。台车行走至立模位置后，先利用竖向、横向和侧向丝杠调整其标高及平面位置，使模板中心线与隧道中心线重合。再用五点定位法复测台车模板两端断面，并用拉线法检查模板是否翘曲或扭动，直至准确为止。建议采用三个30 t的千斤顶在台车前端端部拱顶增设支撑，以防台车上浮造成拱部错台、漏浆等现象发生。在曲线段施工时应考虑通过调整左右侧搭接长度来平衡内外弧长差，调整应保证弧线圆顺。

3 模筑混凝土施工工艺控制要点

原材料必须经检验合格后方可使用，混凝土坍落度应根据灌注部位的不同适时调整，墙部混凝土坍落度宜小，拱部的宜偏大。在保证混凝土可泵性的情况下，宜尽量减小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水，一般选16 cm左右。

为改善混凝土的和易性，增加其流动性，可适量掺加高效缓凝型防水剂;在衬砌混凝土中掺加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密实度，有利于二衬的外观质量。

混凝土灌注采用分层、左右侧交替对称浇筑，每层浇筑厚度宜不大于1 m。台车前后混凝土高差不超过60 cm，左右两侧高差控制在50 cm以内，以防止侧压造成台车侧移及台车上浮。浇筑过程要连续。混凝土振捣应定人、定点、分区进行，一般采用插入式振捣棒振捣为主，避免漏捣、过捣，振捣时不得触及钢筋和模板。

衬砌混凝土封顶采用压注混凝土封顶，当灌注混凝土达到拱顶封闭顶部时，应加大泵送压力(一般为5 M Pa～6 MPa)，当挡头板上观察孔有浆溢出时，即标志封顶完成。应在顶部设置附着式平板振捣器，保证顶部混凝土的密实性，同时应注意进行二次混凝土补压有利于防止拱顶空隙。

拆模采用最后一盘封顶混凝土试件现场试压达到的强度来控制，拆模时要小心，以防损坏混凝土边角。

4 通病处理及预控制措施

1)普通气泡:采用白水泥和普通水泥按衬砌表面颜色对比试验确定的比例掺拌后，局部填补抹平。2)环形接缝处理:采用弧度尺画线，切割机切缝，缝深约2 cm，不整齐处进行局部修凿或经砂轮机打磨后，用高标号水泥砂浆修饰，用钢镘刀抹平，使接缝圆顺整齐。3)表面颜色不一致及水纹处理:采用砂纸反复擦拭数次。4)消除冷缝和减少不必要的施工缝:混凝土要分层、左右侧交替对称浇筑，浇筑过程要连续，避免形成不必要的施工缝。5)采用适宜的脱模剂:用机油和柴油按4∶6的比例掺兑，作脱模剂使用，效果较好。涂刷要薄而匀，一次涂刷后，二次刷子不蘸油再均匀刷一遍。6)顶部封顶混凝土在确保施工和易性的情况下，减少用水量并加设平板振捣器，可有效减少混凝土“水纹”现象。7)拱部钢筋保护层小，甚至造成露筋:首先钢筋应准确定位固定，其次要保证混凝土垫块有足够的强度并在灌注过程中注意混凝土灌注速度。8)克服混凝土环形接缝错台的措施:a.及时检查和消除台车两端断面尺寸误差;b.台车中线和标高要控制准确;c.在台车就位前，将混凝土搭接部位及台车搭接部分表面彻底清理干净，使台车与混凝土表面尽量紧贴;d.保证台车模板与上一环混凝土的搭接长度;e.应将所有的支撑全部支撑到位，保证台车整体受力;f.在台车前端端部拱顶增设三个30 t的千斤顶竖向支撑，以防台车上浮造成拱部错台;g.放慢边墙拱腰以下部位混凝土的灌注速度和严格控制两侧混凝土的高差不超过50 cm。9)克服台车模板板块拼缝处错台的措施:要保证钢板的厚度和质量，再对拼缝进行满焊并将焊缝打磨平整，形成三块大模板拱部一块、左右边墙各一块，避免板块拼缝处错台。10)克服台车作业窗处错台的措施:作业窗关闭前，首先必须将窗口边框混凝土浆液残渣清理干净，再用锁紧压紧卡，用楔形木塞塞紧支点，防止由于作业窗口关闭不严而漏浆错台。11)克服环形接缝处漏浆的措施:a.端部挡头板要厚实，宜选用5 cm厚木板，径向安装以适应端部尺寸的不规则性，用槽钢和螺栓固定;b.台车与上一环混凝土表面的搭接长度应控制好，否则搭接处不易密贴;c.在搭接处混凝土表面粘贴海绵条止浆。12)克服矮边墙顶面处混凝土接缝漏浆的措施:a.矮边墙顶面与台车模板底边间的空隙用梯形木封堵密贴;b.混凝土开盘前先泵送同级砂浆，砂浆量以矮边墙上平铺2 cm为宜，既可保证矮边墙同拱墙混凝土的连接，又可防止模板缝隙漏浆造成混凝土泛砂或暴露骨料。

5 矮边墙和预埋件施工控制要点

台车衬砌施工前必须采用定型钢模板先行施工矮边墙。矮边墙施工高度有两种选择方案:即较衬砌台车模板底部略高或略低。第一种方案对矮边墙的标高及平直度要求很高，否则不易控制台车模板准确就位或接槎处容易出现漏浆，但脱模容易。第二种方案容易实现台车的准确定位，缺点是高差留小了脱模困难，经常将矮边墙棱角打破，高差过大，缝隙不易封堵，灌注混凝土时容易漏浆。

隧道衬砌前，应注意将通风、照明、消防、供电、止水带(条)、压浆孔及电话等工程的预埋件，按设计的位置安装好;预埋件应采用钢支架固定，以免浇筑二次衬砌时预埋件发生位移;预埋件与防水板接触面用小木块或预制小垫块衬垫，避免钢筋将防水板刺破;对预埋的钢、塑管，应先在管内穿φ 5的镀锌铁丝，并将管口用水泥纸或木塞堵好，以防二次衬砌混凝土进入管内，将管堵塞。

[1] 梁永忠.对客运专线铁路隧道二次衬砌质量控制的探讨[J].山西建筑，2008，34(27):319-320.