简述隧道暗洞二衬施工过程

刘超

摘要：二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用。

关键词：隧道；二次衬砌；施工

1工程概况

老龙头隧道位于秦皇岛市小湾村村东，为连拱式双向四车道一级公路隧道，隧道范围K1+500-K1+930段，全长430米。

隧道存在基岩裂隙水，雨后地表有汇水，地层为第四系（Q4al）冲坡积层及（Q4me）人工素填土、太古界（Ar）花岗混合岩，围岩分级V级。

2施工方案

2.1拱墙施工

2.1.1测量放样：首先检查边墙基础施作结构尺寸是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。净空满足要求后，使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高，使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。

2.1.2隧道在开挖、支护后，围岩变形达到收敛，不变形、不沉降后即可进行衬砌施工。防水层铺设前要对开挖断面净空进行检查，欠挖部分进行處理，保证不侵入设计要求净空。同时对喷砼进行基层处理，凹凸处高差不得大于5cm。

复合式衬砌要求隧道混凝土二次衬砌应在围岩收敛变形稳定后作为最佳衬砌时机，但软弱围岩及断层破碎带处，由于其围岩自稳能力差，初期支护难以使其达到完全稳定，故根据支护情况及量测信息及时进行二次衬砌，必要时紧跟开挖面。

正洞衬砌段落边拱模采用定制12米衬砌钢模板衬砌台车，通过调整液压元件使模板正确对位。混凝土灌筑通过灌筑窗口，自下而上从已灌段接头处向未灌方向，水平分层对称浇灌，边浇边捣，层厚不超过40cm，相邻两层浇注时间不超过1.5小时，确保上下层混凝土在初凝前结合好，不形成施工冷缝，垂直自由下落高度控制不超过2m，捣固采用附着式振捣器和插入式振捣器，保证混凝土衬砌内实外光。

混凝土在振捣过程中产生泌浆水，容易粘在模板上形成气泡。在堵头板上沿竖向每20～30cm设可以封闭的孔，浇筑时依序打开孔排水，排完水及时封孔减少气泡。

预留洞室等结构物衬砌采用简易衬砌台架、组合钢模立模，泵送混凝土入仓。施工时，与正洞衬砌连接段预留出1m长，与正洞衬砌同时灌筑。

2.1.3边墙基础、拱墙施工缝基面处理

在防水层铺设、防排水结构安装完毕验检查合格后，对边墙基础顶面清除焊渣、杂物等，然后用水进行冲洗，待水干后，涂界面剂。拱墙施工缝必须凿毛处理，同时用水清洗，理顺止水带。

2.1.4台车就位

根据放线位置，移动台车就位。台车就位后，按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，放置接头止水带及界面剂和拱部注浆管，并安设好挡头模板并检验合格后方可灌筑。

2.1.5砼浇筑

灌筑边拱混凝土时，由下向上对称灌筑，两侧同时或交替进行，边墙部位混凝土应采取埋管式浇注，由液压泵直接顶压入模，挤压顶升式浇注。拱部先采取退出式浇注，最后用压入式封顶。混凝土用附着式振捣器和插入式振捣器联合捣固，保证混凝土内部密实，外部光滑。并注意保护好预埋于混凝土内部的注浆管，防止其歪斜和倾倒，以确保二次衬砌后回填注浆能顺利进行。混凝土灌筑必须连续进行。

2.2防排水施工

2.2.1环向排水盲管安设

先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。沿线两侧钻定位孔，定位孔间距30～50cm，将膨胀螺栓打入定位孔，用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上。集中出水点处沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以便地下水从管中集中流出。

2.2.2纵向排水盲管安设

按设计位置在边墙底部测量放盲管设置线，沿线钻孔，打入膨胀螺栓，安设纵向盲管，用卡子卡住盲管，固定在膨胀螺栓上。

2.2.3防水板铺设

洞外检查、检验防水板质量，对检查合格的防水板，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用；洞内在铺设基面标出拱顶中线，画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。防水板铺设宜采用专用台车铺设。

防水板铺设超前二次衬砌施工9～20m，并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离；

铺设前进行精确放样，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头；

采用从上向下的顺序铺设，下部防水板应压住上部防水板，松紧应适度并留有余量（按1.08考虑），保证防水板全部面积均能抵到围岩；分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护；

防水板固定：采用热风焊枪或热合器，使防水板其融化与塑料垫圈粘结牢固。在凸凹较大的基面上，在断面变化处增加固定点，保证其与混凝土表面密贴；

防水板焊接：焊接时，接缝处必须檫洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡折皱及空隙；

防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪；

防水板纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，应再覆盖一层同类材料的防水板材，用热焊焊接。

在焊缝搭接的部位焊缝必须错开，不允许有三层以上的接缝重叠。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接，使其不出现错台；

焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。

2.2.4止水带安装

衬砌模板台车各项准备工作就绪后，沿衬砌设计轴线每间隔0.45m在挡头板上钻一φ12钢筋孔，然后将加工成形的φ8钢筋卡由待模注混凝土一侧向另一侧穿入，钢筋卡内侧卡紧一半止水带，待模注混凝土凝固后拆除挡头板，弯曲φ8钢筋卡套上止水带的另一半，模注下一循环混凝土。

浇筑二次衬砌砼时，加强砼振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和砼紧密结合。止水带的接头搭接宽度不小于15cm，冷接或焊接的缝宽不小于5cm。

2.4二衬混凝土施工

2.4.1浇注

在浇筑混凝土前，确认基底无虚碴、积水及其他杂物并应采取防、排水措施。混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m，当大于2m时，应采用接软管等方式浇筑。浇筑混凝土应分层进行，其分层厚度（指捣实后的厚度）不大于振捣器作用部分长度的1.25倍，控制在30cm左右。

2.4.2振捣

移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍；插入下层混凝土内的深度为5～10cm，以保证上下层结合良好；振捣器应尽可能垂直地插入混凝土中。振捣棒捣固时快插、慢拔，在每一孔位的振捣时间，以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准，一般为10～30s；振捣时不得碰撞模板、钢筋和预埋管件，距模板的垂直距离，不应小于振捣器有效半径的1/2；混凝土必须振捣密实，无漏振及过振现象。混凝土浇筑振捣由专人负责，防止跑模和漏浆，浇筑应连续进行。混凝土运输、浇筑及间歇的全部用时不应超过混凝土的初凝时间。

二衬时在拱顶部位每组衬砌预留不少于两个注浆孔，二衬砼达到100%强度后对初支与二衬间空隙进行回填注浆，保证初支与二衬密贴。

2.4.3养护

混凝土浇筑后，12h内即应覆盖和洒水，养护时间不宜少于14d，以混凝土表面保持湿润状态为度。

2.4.4拆模

混凝土拆模时的强度符合设计要求，侧模应在混凝土强度达到8MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。

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.

（作者单位：秦皇岛路桥建设开发有限公司）