浅谈铁路隧道二次衬砌质量控制

王志广

（中铁十九局矿业公司，浙江 江山 324100）

1 前言

随着国民经济的迅速发展，我国客运专线铁路建设方兴未艾。客运专线铁路隧道工程对二次衬砌的质量提出了较以往更高的要求，如要求隧道防水等级必须达到《地下工程防水技术规范》规定的一级防水等级，即二次衬砌结构不允许渗水，二次衬砌结构表面无湿渍；二次衬砌混凝土必须具有高强度、耐久性等。因此，在二次衬砌施工时就必须加强质量控制，以达到设计要求。下面，结合某隧道进口二次衬砌施工的实例，对客运专线铁路隧道二次衬砌施工的质量控制要点进行探讨。

2 工程概况

该隧道全长3893m，分进出口两个作业面双向掘进。我部负责进口段1947m的施工，该段设计V级围岩段415m，1V级围岩段118m，Ill级围岩段 543m，I级围岩段 853m，斜切式洞门明挖段18m。隧道洞身采用复合式衬砌，二次衬砌分别采用C35钢筋混凝土或C30混凝土，其中Ⅳ级、V级围岩衬砌为钢筋混凝土，Ⅱ级、Ⅲ级围岩衬砌为素混凝土。拱墙衬砌厚度设计为：Ⅱ级35cm，Ill级40cm，IV级45cm，V级50cm。

隧道地下水有硫酸型酸性侵蚀，根据其侵蚀类型及程度，选用相应的耐腐蚀性混凝土，耐腐系数不小于0.8。

3 影响二次衬砌施工质量的主要因素

3.1 施工工艺或现场操作不规范

①隧道开挖成型差，衬砌}昆凝土厚度严重不均匀；欠挖或初期支护侵入衬砌限界，造成衬砌混凝土厚度不足；个别隧道衬砌}昆凝土背后存在脱空现象。②未开展监控量测工作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。③混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水胶比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也时有存在。④采用整体式钢模板台车施工时，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。⑤盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。⑥夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施不力。

4 二次衬砌混凝土施工质量控制要点

4.1 衬砌台车的就位

在隧道二次衬砌混凝土施工中，如果衬砌台车就位不牢固，极宜出现错台和跑模现象。为了杜绝此类问题的出现，应在台车就位前，施工技术人员应着重检查：(1)在进行衬砌施工前，对整体衬砌台车的拼装设计应尽量保证板块间的衔接圆顺；衬砌台车组装完毕后，须对结构尺寸进行检查与调整，保证结构尺寸满足设计要求。(2)钢模板的平整度对衬砌混凝土外观有重要影响。若钢模凹凸不平，过于粗糙，混凝土拆模后即在混凝土表面留下孔洞、气泡。(3)检查衬砌台车在使用过程中是否变形，如果变形，应及时进行调整。(4)检查衬砌台车支撑刚度够不够，如果支撑刚度不够，在混凝土压力作用下致使台车模板向内收敛变形，造成衬砌板缝错台。处理此类问题应加强台车支撑，增加支撑丝杠个数，要求全部支撑紧固到位，保证台车整体受力。(5)模板台车就位前，施工技术人员应仔细检查模板是否打磨干净，模板刷洗不净，是造成混凝土局部麻面的一个重要原因。(6)模板上涂脱模剂(严禁用废机油)过多或不均匀，衬砌混凝土脱模后均会产生油迹、色泽不一致，影响外观质量。涂完油后，以油不沾手为宜。

4.2 混凝土施工工艺

混凝土施工工艺不当，是二次衬砌混凝土表面产生蜂窝麻面的主要原因。

(1)混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料用水量不准，造成砂浆少，石子多，粗骨料下沉，浆液上浮，从而造成起拱线附近混凝土表面产生蜂窝麻面；施工配合比应随原材料、气候、机具等条件的改变随时调整。(2)在泵送混凝土时，利用台车上、中、下三层开窗，分层浇注混凝土，落差应小于lm为宜，并且两侧轮流浇注或采用对称地连续全断面泵送灌注。这一点应严加注意，防止偏压使模板变形。(3)掌握正确的振捣方式。①振捣时间太短，易形成上层收缩裂缝，强度不均匀，要求振动棒插入下层混凝土内的深度不应小于50mm，并且延长振捣时间，使振捣密实；同时，混凝土振捣也能起到气泡顺利消散的效果。②振捣棒与模板距离控制在1Ocm左右。距离过小，振捣易触击模板发生振动，而模板的振动易造成大量气泡向模板集中，若气泡得不到有效逸出，将影响混凝土的外观质量。(4)脱模及养护时间。二次衬砌混凝土脱模时，保证混凝土抗压强度大于2.5MPa及抗拉强度大于0.5MPa。拆模后应对混凝土洒水养护，养护应大于14d。(5)其它方面。比如外加剂及掺合料的选择，确保质量，合理采用双掺技术(掺粉煤灰和抗裂防水剂等)是降低水化热和防渗防裂的有效措施，同时增大坍落度及混凝土黏度，保持混凝土不泌水。

4.3 防排水施工

(1)防排水施工前，首先要对基面进行处理，彻底清除各种异物，清除各类尖锐凸出物体。(2)纵、环向透水盲管的施工，重点要控制好其安装的位置。隧道纵向排水管放置在墙角的矮边墙上，排水管上方采用无砂混凝土作为排水体，下侧由防水板包裹。矮边墙的宽度尽可能窄，以不侵占或少侵占二衬厚度为原则，一般在15cm宽左右。矮边墙的高度和纵向排水管管底的设计标高一致，排水体水泥含量不超过80kg/m3，粒径16mm～32mm，施工时表面坡度按1：1控制。(3)防水板的施工，重点要控制好防水板和土工布一起与基面密贴，防止背后留下空洞。防水板和热融衬垫进行热合后，两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。防水板焊接缝要焊接牢固，并要进行气密性检查，防止个别地方漏焊，对漏焊部位要用热风枪补焊结实。冲气检查：检查方法是将5号注射针与压力表相连，用打气筒进行冲气，当压力表达到0.5MPa时停止冲气，保持2min，压力下降在20%以内，说明焊缝合格。如压力下降过多，证明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方为焊接不合格。重新焊接可用热风焊枪或电烙铁等补焊。(4)中埋式止水带的定位安装应准确，其中间空心圆环应与施工缝重合。止水带固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用附加钢筋固定，以防止止水带偏移，影响止水效果。止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，如发现有扭结不展现象应及时进行调整。

4.4 钢筋施工

结构钢筋下料要准确，尽量减少钢筋接头数量，钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。

钢筋绑扎时，要控制好钢筋之间的间距，控制好钢筋的混凝土保护层厚度，防止露筋或混凝土保护层厚度过大。钢筋绑扎过程中，注意不要戳破防水板。

4.5 预埋槽道的安装

按照设计图准确埋设各种弧形、直形槽道。采用在台车模板上开螺栓定位孔的方法定位安装槽道，每根槽道要有2个～3个固定点。槽道嵌入混凝土表面的施工误差、槽道的倾斜施工误差以及两槽道(每组)间的平行施工误差精度要求高，施工中要特别注意加强控制。已经施工好的槽道要注意保护，不得被水泥浆及其他杂物堵塞，如有，要及时清理干净。

5 结语

在隧道二次衬砌混凝土施工过程中，只要能合理选用衬砌材料、混凝土配合比及施工方法，并不断地总结施工经验和提高相关人员质量意识，就可以控制混凝土的表面缺陷，保证工程质量，从而取得良好的社会效益和经济效益。

[1]谢中奇.隧道二次衬砌拱顶混凝土封顶技术探究[J].铁道标准设计，2005-10-20.