浅谈隧道二衬混凝土强度控制

潘元伟

摘 要：隧道二衬混凝土施工是最重要的一道工序，二衬承载洞身大部分应力，其强度是保证隧道质量与安全的重要工作。本文从工程具体事例分析，与影响混凝土强度有较大关系的原材料、搅拌混凝土、现场施工、后期养护进行详细分析与说明。

关键词：二衬混凝土；强度；质量；工程

1 工程概况

该隧道为分离式双洞，南线全长2128m，北线全长2139m，标准段两车道断面为R-520cm，的单心圆形势，单洞标准断面内轮廓面积（路面以上）为60.05m?，含仰拱面积70.4m?。洞身为复合式衬砌，按新奥法原理进行动态设计，以锚杆喷射混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架，大管棚、注浆小导管等支护措施，充分调动和发挥围岩的自身承受能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。Ⅳ级围岩标准段洞身厚度为40cm，二衬混凝土采用防水混凝土，强度为C30（钢筋混凝土），抗渗标号不低于S8。

2 配合比及原材料情况

2.1 配合比设计

配合比设计是保证二衬混凝土强度最重要的环节。二衬混凝土要满足强度、耐久性、经济型、工作性。该工程配合比设计由大连信德建设工程检测有限公司设计。设计配合比为：水泥：砂：碎石：水：减水剂：粉煤灰=1：.56：3.64：0.54：0.015：0.28。水胶比0.42，砂率43%，坍落度200±20mm。

2.2 水泥

水泥是保证混凝土强度的最重要原材料，本工程采用大连水泥集团有限公司生产的普通硅酸盐水泥P O42.5。每批进场必须按规范检验。

2.3 细集料

细集料主要起骨架作用和减小由于胶凝材料在凝结硬化过程中干缩湿胀所引起的体积变化，同时还作为胶凝材料的廉价填充料。保证混凝土各项性能最好选用河砂，不能用机制砂。必须严格控制砂的含泥量。含泥量大，影响外加剂的效果，使用水量增加，对混凝土强度有很大影响。砂细度模数太小会增加混凝土需水量，影响混凝土强度。能满足混凝土和易性的情况下，砂率越小对混凝土强度的保证越有利。本工程采用刘大水库的中砂砂率为43%，各项指标满足规范要求

2.4 粗集料

粗集料主要起骨架作用，其质量好坏与混凝土强度密切相关。本工程采用大连天元石矿的5～25mm连续级配碎石。首先級配一定要好，使各种粒径碎石充分发挥作用。碎石的压碎值合格是保证混凝土强度的重要指标。针片状过多、含泥量过大、都会影响混凝土强度。

2.5 粉煤灰

在混凝土中适量掺加粉煤灰对混凝土后期强度有利，但是粉煤灰取代率不能过大，否则对混凝土强度有影响。其中，本工程采用大连恒祥粉煤灰综合利用有限公司生产的粉煤灰。

2.6 减水剂

减水剂在混凝土中起着重要的作用，是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。减水剂的减水率与混凝土强度关联很大，减水率降低，要保证混凝土工作性，就必须加水，会导致混凝土强度降低。本工程采用沈阳市华瑞混凝土外加剂有限公司生产的减水剂。

3 混凝土的生产与运输

要保证混凝土强度，生产混凝土时一定不能随意改变配合比，特别是水泥用量、减水剂用量不能随意减少，严格控制用水量。GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》混凝土搅拌的最短时间应符合下列规定：

混凝土搅拌不均匀会导致各种原材料分布不均匀，强度会受到一定影响。

在混凝土运输过程中，要充分考虑运输时间长短，季节温差变化，考虑混凝土一小时坍落度的变化，与外加剂厂家及时沟通，适当增加或减少缓凝成分。

4 混凝土浇筑

二衬混凝土采用泵送，采用泵送混凝土浇筑时：《混凝土结构工程施工规范.》GB50666-2011第8.3.6规定：

本隧道高7m，混凝土由车载泵输送至拱顶，由于拱顶距离仰拱距离比较高，也比较远，故采用二衬台车两侧设置各设置两排窗口，再设置溜槽，混凝土输送到拱顶后，由拱顶通过溜槽流至窗口进入模板。混凝土进入模板后必须加强振捣，否则会使混凝土不密实，出现蜂窝麻面甚至空洞，从而影响混凝土强度。特别强调：施工中工人为了施工方便，经常向混凝土中加水，必须专人看守，杜绝此现象，否则对混凝土强度影响很大。

5 养护

混凝土拆模以后必须及时养护，由于水量丰富的隧道比较潮湿，阳光又不能直射，故可适当减少养护频率。《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92中写道：混凝土的浇水养护时间，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，浇水养护不得少于7天，对掺用缓凝性外加剂或有抗渗要求的混凝土，浇水养护不得少于14d。本工程混凝土外加剂为缓凝性且有抗渗要求，故至少养护14天。

6 结论

二衬混凝土由原材料检验到搅拌混凝土到运输、浇筑直到最后拆模养护，每一个环节都与混凝土强度息息相关，把握好每个细节，才能做到混凝土内实外美，保证隧道的安全与质量。

参考文献

[1]王碧军.浅析铁路隧道二衬混凝土表观质量控制[J].城市建设理论研究：电子版，2013，（29）：129.

[2]华叙恒，王永海，何涛，等.防水剂对隧道二衬防水混凝土强度和抗渗性能影响研究[J].中国包装科技博览：混凝土技术，2010，（11）：49-52.

（作者单位：中铁十九局集团第五工程有限公司）