隧道二次衬砌施工技术

隧道二次衬砌施工技术（共10篇）

隧道二次衬砌施工技术 篇1

1 工程概况

该隧道长约4 200 m, 全线包含三段, 隧道K1+237~K1+304段处于浅埋层段, 地表分布较薄的粉质粘土夹碎石层, 其下为中微风化石英砂岩夹泥层;其中一段隧道左线隧道洞身K3+100~K3+125段及右线K3+165-K3+195段均位于溶洞中, 围岩级别为VI级, 溶洞充填不均, 结构稳定性差, 整体性差, 围岩极易坍塌变形;隧道的其余地段地基稳定, 地势较平坦, 排水条件良好, 地质较简单。

2 机械设备配置

机械设备配套从隧道工程特点出发, 本着既要与施工方法相匹配, 又能满足施工需要的原则, 结合质量工期要求, 做到既先进, 又经济, 合理配备。同时, 还充分考虑设备的完好率和出勤率, 拟投入本标段每座隧道二次衬砌施工的主要机械设备见表1。

3 隧道二次衬砌施工工艺

3.1 隧道二次衬砌的施工方法

1) 在围岩及初期支护变形基本稳定后对隧道拱墙衬砌进行施工, 控制适度紧跟开挖。隧道二次衬砌采用衬砌台车长为7 m, 每7 m长度分为一段, 然后进行整体浇筑。混凝土是外购的商品混凝土, 选用混凝土搅拌输送车运输混凝土到浇筑现场, 接着用输送泵将混凝土泵送入衬砌台车模板内。

2) 施工前准确测量使衬砌台车定位, 保证衬砌台车中线与隧道中线一致, 拱墙模板成型后固定, 测量复核无误;然后清理基底杂物、积水和浮碴, 装设钢制挡头模板, 按设计要求装设止水带, 并自检防水系统设置情况。

3) 为保证衬砌混凝上与防水板及初支之间相互密贴, 衬砌背后预埋注浆管, 待混凝土达到强度后进行衬砌背后回填注浆。

3.2 隧道拱顶衬砌混凝土施工

混凝土注入是用泵送软管从模板台车的进料窗口处进行注入, 注入的顺序是从最低一级窗口逐渐上移, 当浇筑的混凝土面接近于模板台车顶部时, 对其进行封顶, 为了顺利排除模板内的空气, 需要预留两个圆孔在堵头的最上端, 安装一个大小为φ50mm排气管。为了避免排管沉入混凝土中, 排气管可以选用轻质胶管或塑料管。将排气管一端尽量靠前地伸入仓内, 这样做的目的是为了防止流出来的混凝土把排气管口压住堵死, 另外一端的露出端最好不要过长, 适当的长度更方便观察。

严格按照规范对封顶混凝土进行操作, 为了将模内的空气排除, 确保拱顶灌注混凝土的密实, 在灌注的过程中应从内向端模方向进行。要对三级检查签认制度认真贯彻与落实, 并且做好无损检测工作, 确保工程质量合格。

3.3 隧道衬砌背后压浆施工

按照施工图纸的要求, 完成隧道衬砌施工工作以后, 确保混凝土的强度达到80%, 然后对衬砌砼背后进行回填注浆。纵向注浆管设于防水板的内侧、拱顶模筑衬砌的外缘, 纵向注浆管选用φ20 mm聚乙烯管。接着进行防水板敷设施工, 防水板敷设工作完成以后, 对于防水板的内侧选用胶进行粘结, 施工缝结合注浆管进行布置, 每3 m的距离设一处注浆管, 两端的注浆管分别和预设的φ20 mm镀锌钢管注浆口进行连接。确保镀锌钢管注浆口有一个适当的突出距离, 一般应突出衬砌内缘3~5 cm, 这样方便两者的连接。选用1:1水泥浆作为注浆的材料, 回填注浆压力保持0.05~0.1 MPa之间, 回填注浆终压保持0.2 MPa左右。衬砌工作完成以后, 采用探地雷达或其他方法对局部空洞部位进行检测, 经检测局部有空洞时对该部位钻注浆孔, 然后再进行个别压浆。

4 质量检验

4.1 主控项目质量检验

隧道二次衬砌的混凝土的强度必须满足设计的要求, 在混凝土的浇筑地点对于混凝土强度试件应随机进行抽样制作。

检验数量:施工单位全部检查。监理单位见证取样检测或平行检验的次数分别为施工单位检查次数的20%和10%, 但至少一次。

检验方法:施工单位进行混凝土抗压强度试验。监理单位检查混凝土强度试验报告, 见证取样检测或平行检验。

隧道衬砌的厚度必须符合设计要求。

检验方法:施工单位测量净断面并与开挖轮廓比较, 必要时可采用钻孔抽样或无损检测方法检查衬砌厚度, 钻空检查每个断面应从拱顶沿两侧不少于5点。

4.2 一般项目质量检验

1) 预留泄水孔槽位置、数量应符合设计要求。

2) 混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合规范要求。

3) 混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀, 不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

5 结语

隧道二衬施工方案根据各隧道的设计图纸、间内围岩级别, 选择适宜的方法进行施工;采用新技术、新设备、新方案, 做到适用性和先进性相结合, 进行技术经济方案的比选, 选择最优方案施工;提高施工机械化水平, 提高劳动生产率, 加快施工进度, 确保工程质量。

参考文献

[1]吴澄清.公路隧道工程二次衬砌施工质量控制[J].江苏科技信息.2010 (3) .

[2]赵光泉, 孔保德.大跨度地铁隧道二次衬砌施工技术[J].铁道建筑.2006 (10) .

隧道二次衬砌施工技术 篇2

隧道二次衬砌背后脱空、不密实整改处理方案

一、工程概述

青荣城际铁路QRZH-V标段第二项目部北山隧道全长1880米，占线路长度的12.1%，目前隧道已进行了二次衬砌施工。在检查中发现部分隧道二次衬砌背后局部出现脱空、不密实现象，为了保证隧道二次衬砌质量符合验标规范要求，现对隧道二衬背后脱空现象进行分析处理。二、二衬背后脱空原因分析

隧道二衬背后脱空主要集中在拱顶和侧壁拱腰等部位。从二衬背后脱空部位分析，总结得出大致有以下几个原因：

2.1、光面爆破效果不好，造成隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角；初期支护，喷射混凝土没有把凹凸面补平，平整度达不到规范要求；防水板安装未预留足够的松散系数；二衬混凝土被防水板挡住未与初期支护表面密贴，导致二衬背后出现脱空现象。

2.2、施工班组在施工过程中操作及检查不认真，导致注浆不满。混凝土在浇筑的过程中时间间隔过长，达不到连续性，加之工人责任心不强，手持振捣棒振捣混凝土不足，高频振捣器开启次数有限，造成局部位置混凝土初凝，后续混凝土无法正常填充形成脱空现象，在混凝土未初凝前急于拆管，造成未自稳的混凝土掉落下来形成漏斗，造成衬砌脱空。在拱顶混凝土施工出现堵管，现场人员在未仔细分析的情况下即认为已经泵满，停止混凝土泵送造成二衬厚度不足，出现脱空 中交三航局青荣城际铁路V标 整改处理方案

现象。

2.3、技术原因：砼施工配合比水灰比偏大、混合料坍落度大、砼振捣不密实，砼自重下沉；砼收缩徐变，造成留有空隙。用输送泵送砼时，拱顶面的砼在输送过程中把部分空气密闲在狭小的空间内无法排出，造成留有空隙； 三、二衬背后脱空处理措施

对拱顶部位二衬背后脱空采用拱顶预留注浆孔进行注浆回填；对拱腰及边墙处二衬背后脱空采用钻孔后注浆回填。3.1二次衬砌后回填注浆

首先以雷达检测数据为依据，明确需注浆加固的范围和数量。3.1.1施工工艺：

钻孔——埋管——制浆——注浆——检测——清理 3.1.2施工要点

（1）钻孔：根据雷达探测结果，找出空洞位置并进行标记，注浆孔利用原有衬砌施工的预留注浆孔，当预留注浆孔堵塞时，在空洞部位重新采用电钻打孔，孔径25mm，孔深确保进入空洞区域并不得超过结构厚度钻破防水板，并可以用灌浆来填塞修复。

（2）埋管：打孔完成之后埋设Φ32镀锌钢管，注浆钢管与孔洞周围缝隙用水泥砂浆等相应材料封堵，待封堵材料达到强度后注水泥浆。（3）制浆：采用高强无收缩灌浆料，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比1:1.2～1:1.5，用发电机带动高速制浆机，制好所需比例的浆液。

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（4）注浆：注浆顺序由低处向上压，先试灌一定的清水到二衬上去，对机器和管道的密封进行检查，也对后期浆液在二衬背后流动起到润滑作用，在压浆的过程中，注浆压力控制在0.2MPa，待注浆结束后，应将注浆孔及检查孔进行封填密实。

（5）检测：用钻孔探测的办法检测灌浆效果，在灌浆完成之后，采用电锤钻孔探测灌浆效果，密实度和泌水率达到对隧道回填灌浆的要求。（6）清理：检测空洞处理符合要求后，再打磨清理二衬表面的附着物，并进行清理清洗工作。

对于脱空高度小于10cm,一般采用Φ32mm压注纯水泥浆处理，水灰比为0.5:1。对于脱空高度大于10cm－15cm,一般采用Φ32mm压注水泥砂浆处理，水泥砂浆要具有良好的流动性。对于脱空高度大于15cm,一般采用Φ150mm钢管接混凝土输送泵直接泵送混凝土。混凝土要具有良好的合易性和流动性。塌落度控制在15cm-20cm，碎石最大粒径要小于1cm。

其次在施工中注意，钻孔预埋注浆管时，管口距围岩要预留5-10cm空隙，以便浆液能顺利流出；注浆管要用钢板和膨胀螺栓与既有衬砌固结，最后通过法兰盘连接注浆管或注浆泵进行注浆或泵送混凝土；注浆过程速度不能太快，当出现较大压力时可暂停10分钟左右，使浆液顺利扩散。注浆完成不要急于拆除法兰盘，待浆液有一定的自稳能力后再拆并及时封堵注浆口。

为确保注浆效果，在埋注浆管的同时还要预埋检测管，检测管顶端与围岩要有1-2cm的空隙。当检测管有浆液流出，应封闭检测管并

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保持缓慢注浆，当压力持续升高时停止注浆。四、二衬背后脱空预防措施

4.1 加强光面爆破控制，提高围岩基面平整度。

4.2 严格施工过程控制，对初支平整度不满足要求的不予验收，直至补喷合格后才允许进入下一道工序的施工，确保初支基面平整。

4.3加强防水板铺设质量控制，特别是防水板固定后的松紧度控制，预防太紧防水板崩裂，太松形成褶皱导致空洞的出现。

4.4 加强二衬混凝土浇筑过程的振捣质量。

铁路隧道防止二次衬砌脱空 篇3

摘要：随着经济社会的不断发展，交通行业得到了前所未有的进步，隧道在线路中占的比重逐渐增大，其在施工过程中的质量问题也越来越突出。文章介绍了隧道衬砌背后脱空治理的意义以及具体的检测办法，进行了成因分析和对脱空的处理，并结合工程实践经验从施工和施工管理角度提出了防治的具体措施，对现场施工减小二衬脱空具有十分重要的意义。

关键词：铁路隧道；二衬脱空；成因；防治措施

引言

近年来西部铁路建设突飞猛进，隧道施工进入了高速发展阶段。截止2015年，已通车运营铁路隧道达上万座，总长度约7000公里，在建的铁路隧道三千余座，长度约7000公里。随着铁路隧道的总延长不断增加，我国隧道已经进入高维修时期，在铁路隧道施工中存在的质量问题也逐步显露出来。其中二次衬砌背后脱空导致衬砌产生裂缝，给后期运营带来安全隐患，已成为较为严重的质量通病。

1.隧道二衬背后脱空治理意义

围岩、初支和衬砌之间依次较紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征。对于新奥法施工、复合式衬砌的隧道，初支与围岩共同变形、共同承载，在Ⅱ、Ⅲ坚固地层中，二次衬砌约承受较大的围岩松散荷载，主要作为安全储备。但在Ⅳ、Ⅴ软弱围岩中，二次衬砌不再是一种单纯的安全储备，而是受力结构的一个主要组成部分，它承受着50%～70%围岩松散荷载及较大的后期围岩变形压力。隧道开挖完成后，围岩本身应力的释放是一个缓慢的过程，在围岩的收敛结束后、初支变形完全稳定之后才开始施做二衬，形成抗荷环来保证隧道的安全。但是目前的隧道施工现状，由于进度要求，初期支护往往只是起到一个临时的封闭作用，仅仅是保证连续向前开挖施工过程安全的作用。当围岩变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，需提前施做二衬来保证安全。但二衬混凝土在浇筑过程中常常受到多种因素的影响，在初支与衬砌之间形成空隙，改变了两者之间本应较紧密接触的受力状态，对结构承载力产生影响，从而减弱了其支护强度。

由于二衬承载着较大的围岩松散压力，隧道衬砌背后是否存在脱空将直接影响隧道的安全性能。若有脱空存在，则使围岩-初支体系施加于衬砌的荷载不连续，而出现变形增大或裂纹（裂缝）破坏。只是由于结构的设计承载能力余量和初支的过度承载，延迟和减缓了危害发生的时间和程度，鉴于此隧道二衬背后脱空防治就显得尤其重要。

2.隧道二衬背后脱空检测

隧道属于地下隐蔽工程，一旦建成存在的问题将很难发现和处理，故在每施工完一段里程后，对隧道衬砌质量进行检测很有必要，及时发现施工工艺缺陷，通过调整参数进行处理，最大限度的保证质量。对于衬砌背后脱空，检查的方法有钻孔检查法和无损检测法。

钻孔检查法：采用混凝土取芯钻机进行钻孔检查。属于传统的检验方法，特点是效率低，偶然性大，代表性差，而且破坏了衬砌的整体性。

无损检测法：地质雷达法。特点是连续、高效、无损，具有分辨率高、图像直观、对场地条件要求低等优点。与传统方法相比，该方法可快速准确地找出隧道衬砌质量隐患，有效地解决传统方法对衬砌的破坏问题，具有显著的社会效益和经济效益，在施工过程中得到普遍应用。

地质雷达（Ground Penetrating Radar）是利用高频电磁波在岩体传播中遇到地质界面产生反射的特性，探测异常地质体的一种方法。隧道二次衬砌的常见结构为30～45cm厚的素混凝土体，中心频率为1000MHz天线地质雷达GPR的可探测深度为0～50cm。二次衬砌的脱空，在图像上表现为雷达波的多次高频反射，三振相明显，两组信号时程差较大。

3.隧道二衬背后脱空成因

（1）光面爆破效果不好，造成隧道局部存在较深的凹坑，初支喷砼平整度达不到规范要求，防水板挂设后形成一个空腔，因防水板松弛度所限，在混凝土浇筑后形成空洞。

（2）防水板（含土工布）挂设未预留足够的松散系数，如果防水板（含土工布）绷得太緊，则不能紧贴初支基面，使泵送的混凝土不能穿过防水板流动到背后的空隙内而形成脱空。如果防水板（含土工布）挂设太松，在混凝土浇筑过程中会因受挤压形成褶皱，在褶皱之间留下空隙。

（3）端头模板封堵不密实，浇筑完成后在等强度过程中从接缝里漏浆、跑浆，使拱部混凝土下落，形成空洞。

（4）施工时对原材料质量控制不严，砂粒过细，施工配合比水灰比偏大、混合料坍落度过大，浇筑后混凝土收缩徐变，形成空洞。或隧道处于较陡纵坡上（20‰），浇筑后混凝土收缩徐变，在上坡端出现脱空。

（5）混凝土在浇筑过程中振捣不密实，内部存在气孔、空洞等，上部混凝土浇筑完成后在自重作用下下沉，在拱部造成空洞。

（6）拱部混凝土浇筑时，由于泵送压力或浇筑方式，致使拱顶位置浇筑不到位留下空洞。

（7）拆管过早、提前脱模。盲目追求施工进度，在混凝土未初凝前现场施工人员急于拆管，造成未自稳的混凝土掉落形成漏斗，或提前脱模，使低强度混凝土过量承载，导致衬砌开裂和下沉造成衬砌脱空。

（8）衬砌台车底座支撑不牢固。在现场施工过程中，台车多采用方木支垫行车轨道，由于衬砌台车附近较潮湿，方木容易糟烂，在混凝土浇筑过程中或浇筑后方木被压变形引起台车下沉，形成顶部衬砌空洞。

（9）主观上对二次衬砌存在着片面认识，认为围岩压力是由锚喷砼承受的，二次衬砌仅仅起到安全储备作用。错误的施工指导思想导致了施工马虎，造成二次衬砌部分脱空。

4.隧道二衬背后脱空的处理

4.1拱顶

检查拱顶预留注浆管：为避免衬砌脱空及方便处理，在浇注衬砌混凝土前，每隔5～8m在拱顶最高处紧贴防水板位置预埋通长纵向注浆管。用钢筋往返插入预留的钢管内，若插入顺利不受阻挡，证明注浆管未堵塞，否则堵塞，将堵塞的注浆管做好标识。沿纵向注浆管方向在距堵塞的注浆孔50cm处钻孔，安装φ20注浆管，砼孔口缝用胶密封，待胶凝结后方能注浆。

4.2边墙

打设回填注浆孔：拱顶回填注浆应纳入工序，在衬砌脱模前及时进行。注浆材料采用高结石率的水泥浆或微膨胀水泥浆，注浆压力应达到0.2mpa。注浆过程中发现吸浆量过大时应停止注浆，查明原因后采取处理措施。

在钻孔过程中，如有操作人员操作不当导致防水板被打穿，可采用扩孔修补的方法进行处理，即在打穿部位人工扩孔，扩孔范围半径不大于10cm，将防水板修补后采用挂模浇筑微膨胀混凝土封堵。

4.3注浆施工

注浆液拱腰部位采用水泥砂浆，拱顶脱空部位采用细石混凝土回填。在脱空位置下边缘处孔内注浆。注浆过程中，密切观察注浆流量、注浆压力及周围的衬砌情况。当脱空位置上边缘处孔内流出浆液立即用木塞封闭检并保持缓慢注浆，注浆终压力持压5分钟后即可结束，然后用速凝水泥进行堵孔，保证浆液不会顺着注浆管外侧流出。

注浆应在二衬强度达到100%后方可进行。注浆时衬砌表面如出现有渗漏水部位，可改用压注水泥-水玻璃或其他化学浆液进行注浆堵水。

4.4注浆效果及复查

注浆完成后，必须对注浆效果进行检查，以确保回填注浆的质量，对于不符合要求的地段必须进行补孔注浆。检查的方法有理论分析法和无损检测法。

分析法主要是对钻孔记录进行的统计分析，检查每孔是否达到注浆结束标准。

无损检测法：用地质雷达在注浆位置进行检测，检查背后有无空洞。

5.结束语

二衬背后脱空严重影响了隧道的二衬混凝土受力性能，造成了安全、质量隐患。施工前做好各种准备，施工中加强浇筑盯控，施工完成一定里程后（以300m～500m为宜）采用无损检测检查二衬混凝土背后脱空情况，并根据检测报告对空洞进行注浆处理。事前、过程控制有力，责任落实到人，以起到减小或消除衬砌脱空的作用。

参考文献：

[1]赵勇.中国铁路隧道建设规划与挑战，铁道部工程设计鉴定中心。2011年5月20日

隧道二次衬砌施工方案的探讨 篇4

二次衬砌:隧道开挖经初期支护施作后, 考虑到隧道投入使用后的运营年限长久, 设计时一般要求用混凝土或钢筋混凝土内层衬砌, 以保证隧道永久稳定、安全、美观, 同时也是作为安全储备的一种工程措施。一般适用于Ⅳ类及Ⅳ类以上围岩。

2二次衬砌的设计

1) 二次衬砌的厚度确定。

二次衬砌一般采用连接圆顺的马蹄形端面, 其厚度可按工程类比法选用。浅埋、具有明显地形偏压、地质偏压或特殊地质条件之一的隧道, 宜按理论验算及现场试验、量测数据分析决定, 适当增加衬砌厚度。单、双车道隧道二次衬砌厚度一般采用25 cm～45 cm, 当围岩后期压力有可能超过混凝土衬砌的承受能力时, 亦可采用钢筋混凝土等材料。

2) 二次衬砌受力状态分析。

在初期支护和二次衬砌之间, 可设防水层 (或隔离层) 也可不设防水层;设计中可按两层间的应力传递特点, 分析确定二次衬砌的受力状态。当初期支护与二次衬砌间设防水层时, 可按组合结构考虑设计, 此时二次衬砌只考虑承受径向应力;当初期支护与二次衬砌间无防水隔离层且两层紧密贴合时, 则初期支护与二次衬砌间除传递径向应力外, 尚需考虑切向应力的传递, 应按整体结构计算确定衬砌的受力状态。

3二次衬砌的施作时间

二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定, 并且具备下列条件时施作, 即根据GB J86-86锚杆施工喷射混凝土支护技术规范规定, 应在围岩和锚喷支护变形基本稳定后施作, 主要条件如下:

1) 隧道周边位移速率有明显的减缓趋势;

2) 拱脚附近水平收敛速度小于0.2 mm/d, 或拱顶位移速度小于0.15 mm/d;

3) 施作二次衬砌前, 已产生的位移量 (收敛量) 达总位移量 (总收敛量) 的80%以上, 位移值与位移速度是以采用机械式实测数据为依据的。水平收敛与拱顶下沉速度, 从安全考虑是指至少7 d的平均值, 总位移量可由回归分析计算取得;

4) 初期支护表面没有再发展的明显裂缝。

4二次衬砌的施工

4.1 混凝土制备

采用自动计量拌合站制备混凝土, 混凝土制备前要严格把好各种原材料的进料关, 制备过程中加强各道工序的质量控制, 制备后及时取样试验, 将试验结果及时反馈给拌合站, 不断提高混凝土的制备质量。

4.2 衬砌施工方法

由于该隧道设计与施工采用新奥法原理, 初期支护能承受施工期间的全部荷载, 所以采用全断面钢模衬砌台车 (长度为11.6 m) , 衬砌时自下而上, 先墙后拱连续衬砌。采用运输车将混凝土送至混凝土输送泵, 安装输送管将混凝土直接接入模板, 采用插入式振动器振捣, 附着式振动器配助。

4.3 衬砌一般规定

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设计要求, 衬砌模板拱架设计制造要将衬砌扩大5 cm, 确保衬砌不侵限;衬砌的施工缝应按设计的沉降缝、伸缩缝结合布置, 并进行防水处理。

4.4 衬砌模板拱架规定

衬砌模板拱架必须具有一定的刚度和强度, 应位置准确, 支撑连接牢固, 严防松动。

拆模时, 要使模板完全隔离混凝土表面。一般情况下, 当混凝土强度达到5 MPa时即可拆模, 拱圈当承受围岩压力时应达到设计强度的70%～100%才可拆模。若二次衬砌仅作为保护防水层的不承重结构, 其厚度较小, 自重较轻, 无论单、双车道的公路隧道, 当混凝土强度达到2.5 MPa时则可拆模。本项目的强度为5 MPa。

4.5 衬砌混凝土原材料

本隧道单位体积材料用量为:水泥365 kg、砂子726 kg、碎石1 135 kg、水168 kg、外加剂为水泥用量的0.75% (北京利得建筑材料有限公司LDN-7高效减水剂, 减水率18%) 、坍落度为13.9 cm、水灰比为0.46、砂率为39%。

5常见问题及处理

1) 初期支护和二次衬砌间孔隙处理 (初期支护内轮廓与二次衬砌外轮廓间, 应紧密结合。由于超挖、坍塌等原因造成两者之间可能有孔隙时, 可采用以下几种办法处理, 以增强初期支护与二次衬砌之间的粘结。a.采用同级混凝土回填密实。当孔隙不超过允许超挖量, 或由于初期支护施工后洞体净空收敛未达到设计预留变形量时, 应根据实际轮廓选择增大或加宽值, 或以同级混凝土回填。b.采用贫混凝土回填。当超挖较大, 用上述方法不能满足初期支护与二次衬砌间密贴的要求时, 拱脚及墙基以上1 m 范围内采用同级混凝土回填密实, 其余部分可根据孔隙大小选用同级混凝土、浆砌片石或贫混凝土回填。c.采用背板、钢支架、钢支撑等。当在较大孔隙或坍塌处, 应加强初期支护, 使其充分稳定后方可进行二次衬砌。此时, 较大的空隙或坍塌处不宜采用一般填料, 以免二次衬砌的局部承载过大, 而应增设锚杆钢筋网喷混凝土等措施, 以加强初期支护及与二次衬砌间的支撑接触。

2) 明洞段施工。a.明洞段施工同路基一并挖好后进行, 在修筑前先完善截、排水沟设施, 做好边坡的锚喷支护加固工作。 b.明洞施作同洞门墙以及明洞挡土墙统筹考虑施作, 并做好明洞的防排水、盲沟布设、回填夯实工作。c.明洞混凝土浇筑前, 首先对中线、标高测量精确并放样, 然后按设计尺寸制安钢筋仰拱部, 立模浇筑25号混凝土至拱脚部。d.进行仰拱填筑至一定水平高度, 测量并衬砌台车准确就位。e.依据图纸进行明洞曲墙、拱顶部的钢筋制安 (钢筋与模板间做6 cm厚混凝土垫块支撑, 以保证保护层的厚度) 。f.从明洞两侧拱脚支外轮廓钢模, 从下向上边立模边浇筑混凝土, 一次现浇完成。g.按设计要求施作防水层, 拱墙环形铺设。h.明洞回填时, 按设计图位置、注意事项以及施工技术规范施作排水盲沟。

3) 出口开挖及施工方案。a.出口洞门采用翼墙式, 10号浆砌片石砌筑料石镶面 (洞门砌筑工序同路基的砌筑工序) , 出洞后仰坡采用15 cm厚混凝土喷锚, 挂网加固边坡, 左侧设有防护墙。根据实际地形, 洞口两侧均需拓宽开挖, 洞顶正面需挂网锚喷, 以防进洞开挖时分化岩层和坡积碎石坍落。右侧应按设计1∶0.5坡比刷坡喷锚, 左侧需砌筑挡墙, 以挡自然冲沟内的洪水倾入。b.施工准备:按常规洞口施工应避开雨季, 该隧道洞口开挖工期安排不可能避开, 故在施工前应做好防洪措施, 特别是要预防自然冲沟内的洪水倾入洞内。应事先施作洞顶等截水沟工程, 把水引进路外, 以保证安全进洞。c.施工测量:依据设计图纸和现场技术交底资料, 精确复测定出中线, 以中线与抄平准确计算放出仰坡开挖上开口边线, 应考虑与路基衔接同时进行。d.仰坡开挖:出口洞门应与明洞结合洞口段路基石方施工进行。洞门仰坡开挖采取分段开挖, 按设计打入锚杆, 分段进行锚喷混凝土, 必要时可注浆锚固, 即从仰坡顶往下设计坡度, 每开挖2 m高, 形成一平台, 迅速喷一层混凝土, 照图纸以2×2梅花状布设锚固并挂喷锚, 必要时对不稳定岩石进行注浆锚固。边仰刷坡不得采用深孔爆破, 防止出现滑坡、崩塌、偏压, 并应采取预防、加固等应急措施。

该隧道目前已竣工通车, 从施工情况来看, 该二次衬砌的设计和施工措施是切实可行的。

摘要：对隧道二次衬砌的概念、设计及施作时间进行了介绍, 并从混凝土的制备、衬砌施工方法、衬砌一般规定等方面阐述了二次衬砌的施工, 分析了其施工中常见的问题及处理方法, 以供类似工程参考。

关键词：隧道,二次衬砌,施工方案,施作时间

参考文献

[1]张密.地铁隧道二次衬砌施工技术[J].山西建筑, 2005, 31 (8) :13-14.

地铁隧道衬砌施工的技术研究 篇5

地铁隧道衬砌施工的技术研究

随着我国改革开放的不断深入,大城市建设发展口趋繁荣,城市交通矛盾也逐渐严重,为了缓解交通拥挤状况,方便市民出行,改善城市环境,减少城市污染,提高人民生活质量,发展大运量的`城市地下轨道交通已成为解决大城市交通压力的关键.因此,我们应该深入研究和布置存地铁隧道施工中允分利崩汁算机网络技术、自动控制技术和科学现代化管理手段,降低工程造价、攻克技术难题、加大科技创新力度,使地铁隧道工程施工质量管理再上新台阶.

作 者：安虹 作者单位：中铁十九局集团轨道交通工程有限公司刊 名：辽宁经济英文刊名：LIAONING ECONOMY年，卷(期)：“”(1)分类号：U4关键词：

隧道二次衬砌施工的工程质量控制 篇6

1 工程概况

公路化稍营至蔚县 (张保界) 段高速公路第L11合同段线路全长2.4km, 隧道按高速公路双向四车道设计, 设计速度为100km/h, 整体式路基宽度26m, 分离式路基宽度13m, 行车道宽度2×7.5m, 最大纵坡2.7954%, 最短坡长700m, 该标段共设2个平曲线, 最小平曲线半径R=2000m。设计洪水频率1/100, 地震烈度为Ⅶ度。隧道平面布置主要根据路线走向, 设计为上、下分离式隧道。在40里峪隧道出口至雾柳林隧道进口段设置1m~13m小桥2座。左线桥长21.0m, 右线桥长16.8m。

本段隧址区属低中山地貌, 山势陡峻, 悬崖、沟谷发育, 多呈“V”字形, 山坡坡度30℃~80℃, 山区植被灌木较茂密。为中低山工程地质区的硬质岩亚区, 地形变化复杂, 具岩溶地貌特征, 出露地层为单一的震旦系迷山组白云岩, 含较多燧石条带, 岩层产状平缓表层节理裂隙发育, 岩体破碎, 危碎、危石发育, 并有溶洞存在。岩石质体坚硬, 软弱夹层少见。

2 二次衬砌施工工艺及要求

2.1 衬砌台车施工及要求

衬砌台车施工后其外轮廓应保证在混凝土浇筑后隧道内净空, 门架结构的净空应保证洞内车辆和人员可安全通行, 一般情况下台车外轮廓尺寸较隧道净空断面加大3m~5cm;台车长度一般控制在9m~12m, 以防过短而降低生产效率并增加接头, 长度过长而导致移动不方便, 且在混凝土收缩过程中产生环状裂纹;宜分层布置台车墙部作业窗, 一般控制层高不超过1.5m, 每层宜设置4~5个窗口;若隧道采用机械通风则台车上应预留风管的穿越通道或固定的硬风管, 但其前后两端应设置可与软风管连接的接头以保证台车移动不影响通风;台车应设置足够的承重螺杆支撑或径向模板螺杆支撑以保证在混凝土施工中不发生坍塌现象;台车拱顶宜设置2~3个混凝土浇筑口以便混凝土浇筑施工, 浇筑口宜设置在台车两端, 在坡道上浇筑混凝土利于高端内灌满;台车上安装的振动器应可单独启动, 由于混凝土浇筑时间较长, 附着式振动器不宜并联共振, 整个台车的振动会对已经初凝的混凝土产生不利影响, 而单独启动振动器可缩小影响范围, 并可通过作业窗采用插入式振捣器振捣[1]。

2.2 钢筋绑扎

应保证钢筋绑扎牢固以防止在浇筑混凝土时由于碰撞、振动而导致绑扎口松散、钢筋移位等, 甚至导致露筋现象, 绑扎时应按照设计规定预留保护层, 禁止出现负误差, 保护层内用同配合比的水泥砂浆垫块将钢筋垫起, 而严禁采用钢筋作为垫块或用铁钉、铅丝等将钢筋固定在模板上, 保证钢筋或铅丝不接触模板。

2.3 混凝土搅拌

进行第一盘混凝土搅拌时应考虑到筒壁导致的砂浆损失, 并应按照配合比规定减半石子用量, 搅拌时按照石子、水泥、砂子和泵送剂的顺序投料, 控制各种材料用量允许误差不超过以下范围:水泥、水、外加剂为2%, 砂与碎石为3%;每盘装料量不可超过搅拌筒标准容量的10%;拌合完毕后的混凝土在全部卸出前不得再投入拌合料, 更应杜绝边投料边进料的做法;应严格控制拌合物的水灰比和坍落度, 严格控制搅拌时间, 最终保证拌合物均匀一致, 颜色一致, 不存在离析和沁水现象, 最短的搅拌时间不少于120s;施工中应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测坍落度, 并以浇筑点的测定值做为评定标准。

2.4 混凝土浇筑

浇筑前应检查台车、钢筋、止水条及预埋管线等, 并应将模板内侧杂物、积水以及污垢等清除干净, 并在模板内侧涂刷脱模剂;混凝土浇筑时应保证对称施工, 两侧高差不宜超过1m, 以免造成偏压、跑模, 混凝土真逗啊宜采用振捣棒分层振捣, 振捣棒的移动间距应不超过作用半径的1.5倍;对各个部位的混凝土振捣应保证混凝土密实, 最终停止下沉并不再产生气泡, 且表面平坦、泛浆;混凝土浇筑应连续进行, 若必须间断则应控制间断时间小于前层混凝土的初凝时间或可重塑时间, 浇筑过程中若混凝土表面沁水较多则可在不扰动已经浇筑混凝土的条件下采取措施排出积水[2]。

2.5 拆模及养护

若在初期支护稳定后进行施工的要求拆模时混凝土强度达到8.0MPa, 若初期支护不稳定则要求强度达到设计强度的100%, 拆模时应保证混凝土表层和内部及表层和外界环境温差不超过20℃, 结构内外侧表面温差不超过15℃, 且严禁在混凝土降温前拆模;模板拆除后应对其进行连续养护, 养护期间内部温度不应超过60℃, 养护用水与混凝土表面温差不超过15℃, 养护过程中应始终保持表面湿润以保证养护效果。

3 施工质量控制要点

3.1 施工段接头处理

施工中衬砌台车宜采用带有气囊的端模以防止漏浆;接头部位施工的时间间隔一般控制在2d~3d, 台车就位后其搭接部位可采用液压千斤顶将模板顶向新浇筑的混凝土面, 并应将模板顶紧以防止漏浆, 并采用增加硬橡胶间隙带的措施来减缓局部压力导致接头部位出现不可弥补的裂纹现象, 并可密封接头缝隙, 相邻段混凝土施工完毕后应拆除间隙条并用砂浆抹平凹槽;并应在堵头板上分层设排水孔以排放沁浆水, 浇筑过程中应根据混凝土层面开孔排水以及排放在振捣过程中产生的表面气泡[3]。

3.2 初期支护与二衬间隙处理

由于混凝土自重和浇筑混凝土压力不足等原因往往导致在初期支护与二衬间存在空隙或空洞而影响结构安全, 对于二次衬砌厚度超过2/3设计厚度部位的空洞应预埋注浆管并采用1∶1水泥浆用注浆泵压浆充填, 但应控制注浆压力在0.2~0.4MPa范围内, 对小于设计厚度2/3的空洞则先用泵送小石子混凝土将其填充密实, 后注1∶1水泥浆的措施。

4 结语

隧道施工中二次衬砌质量在很大程度上影响整个隧道的施工质量, 施工中应充分利用监测手段进行检测便于及时调整和修正施工中各个参数, 并应严控边墙和二次衬砌间的施工缝防水, 并应严格控制止水带安装就位以免出现渗、漏水情况, 应严格控制混凝土的搅拌、输送以及浇筑振捣和养护工作, 以确保其强度不低于设计要求, 方可最终保证隧道的施工质量。

参考文献

[1]叶华文.松建高速公路田口隧道二次衬砌施工技术探讨[J].建材与装饰, 2011 (8) .

[2]袁远泉浅析隧道二次衬砌施工中的质量控制[J].中国新技术新产品, 2011, 17.

隧道二次衬砌施工技术 篇7

某隧道区地面高程为411m~472m, 最大埋深约45m, 最小埋深约2m~5m。洞身地表为漫坡地形, 进口地表自然坡度为28°~46°, 线路与地面线斜交, 位于半坡上, 两侧山体陡峭, 交通不便;出口位于漫坡地形的林地中, 交通较便利, 地形开阔, 便于施工场地布置。隧道洞身黄土陷穴很发育, 分布范围较广。起迄里程DK721+541~DK723+784, 全长2 243m, 其中Ⅳ级围岩936m, Ⅴ级围岩1307m。洞内线路纵坡为17‰的单面上坡, 全隧道位于直线上。

2 二次衬砌

2.1 仰拱及填充砼施工

为保证施工安全, 仰拱混凝土应及时施作, 支护尽早闭合成环, 整体受力, 确保支护结构稳定。在隧道正洞Ⅳ级围岩中, 待喷锚支护全断面施作完成后, 根据围岩收敛量测结果, 拆除临时支护, 开挖并灌筑仰拱及填充混凝土, 一次灌筑仰拱混凝土长度6m~8m。, 在Ⅴ级围岩地段, 先进行底部钢架及喷砼施工, 每次安装一榀拱架后即喷砼封闭, 依次循环进行。完成一定长度后即施工仰拱。本仰拱采用C35钢筋混凝土, 仰拱填充采用C20混凝土。仰拱施工工艺:测量→开挖→清浮渣→隐检→灌筑砼→捣固→养护。

2.2 结构防排水

隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合, 因地制宜, 综合治理”的原则, 达到防水可靠, 经济合理, 不留后患的目的。隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设塑料防水板加土工布防水, 防水层厚度不小于1.2mm, 土工布质量≥300g/m2。隧道环向施工缝部分采用中埋式橡胶止水条 (地下水较大处设置中埋式缓膨胀橡胶止水带和钢边止水带) ;衬砌背后设外贴式止水带。二衬拱部每隔5m预留回填注浆孔, 待混凝土达到设计强度后, 应进行充填注浆。

2.3 二次衬砌施工

隧道正洞采用复合式衬砌, 二次衬砌分别采用C30钢筋混凝土。

2.3.1 钢筋施工

1) 施工准备

原材料检验:每批钢筋进场时均应有钢筋出厂质量证明书或试验报告单;钢筋进场后进行复检, 并将检测报告报监理工程师审查;钢筋现场堆放必须采取下垫上盖等措施防止钢筋锈蚀。

技术准备:为保证钢筋工程的及时性、准确性, 根据图纸、规范要求, 及时技术交底, 做到放样及时、准确, 能指导施工;钢筋工必须持证上岗, 保证钢筋加工质量。

2) 钢筋加工

开工前及时向监理工程师提交加工方案、加工材料明细表。加工时钢筋应平直, 无局部曲折。如遇有死弯时, 应将其切除。钢筋表面应洁净, 无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别和直径必须符合设计要求。

3) 钢筋安装

钢筋的安装位置、间距、保护层及各部钢筋大小尺寸应符合设计图规定。利用自行式作业平台现场人工绑扎、焊接。施工时应防止损坏防水层和注意预埋件安装。

2.3.2 拱墙衬砌混凝土施工方法

1) 施工方法

正洞衬砌采用10.5m全断面钢模整体式液压衬砌台车, 横洞衬砌采用组合钢模板, 采用混凝土输送泵作业, 由下向上, 对称分层, 先墙后拱灌筑, 入模倾落自由高度不超过2.0m, 机械振捣。混凝土运输采用10m3混凝土输送车, 挡头模板采用制式钢模, 确保施工缝处混凝土质量。混凝土由本统一规划的自动计量拌和站生产, 就近供应。混凝土灌筑前做好钢筋的布设工作, 钢筋角隅处要加强振捣, 并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孔、沟、槽、管路的设置。

2) 混凝土施工

隧道模筑混凝土衬砌施工程序及工艺流程:施工准备→安设防排水材料→台车移位→台车定位→隐蔽检查→灌筑混凝土→脱模、台车退出→养护→地质雷达检测。

施工准备:测量工程师和隧道工程师共同进行水平、高程测量放样。起动台车液压系统, 根据测量资料使钢模定位, 保证钢模衬砌台车中线与隧道中线一致, 拱墙模板定位后固定, 并进行测量复核。清理基底杂物、积水和浮碴;衬砌台车前端装设挡头模板, 并按设计要求安装固定止水带;拆除上组衬砌混凝土施工缝处止水带保护模, 并自检防水系统设置情况。自检合格后报请监理工程师隐蔽检查, 经监理工程师签证同意后灌筑混凝土。

混凝土原材料必须经工地试验室检验合格后方可使用。细骨料采用河砂, 粗骨料在指定石料场加工。在石料场建立粗骨料加工系统, 保证粗骨料生产质量满足混凝土对粗骨料的各项指标的要求。到工地后, 按混凝土原材料试验规范进行检验。水泥采用袋装水泥, 必须有出厂合格证。进场后, 由检测试验中心按规范要求, 进行各项性能检验。使用前对水进行酸性物质含量化学分析试验, 合格后方可使用。

3) 混凝土搅拌

搅拌站采用电子自动计量系统, 混凝土搅拌严格按设计配合比计量拌和, 配合比设计在满足设计强度、耐腐蚀、耐久性、和易性的要求和合理使用材料和经济的原则下, 计算与试验相结合, 采用质量法设计。泵送混凝土配合比的技术要求:骨料最大粒径与输送管内径之比, 碎石不大于1:3, 且不大于40mm;通过0.315mm筛孔的砂不小于15%。混凝土生产必须满足冬期施工要求。

4) 混凝土运输

混凝土采用混凝土输送车运输。运输施工要点:混凝土在运输中应保持其匀质性, 做到不分层、不离析、不漏浆。运到灌筑点时, 要满足坍落度要求。从搅拌机卸料到灌筑完毕的延续时间不超过120min。

5) 混凝土灌筑

混凝土自模板窗口, 由下向上, 对称分层, 先墙后拱灌筑, 倾落自由高度不超过2.0m。因意外混凝土灌筑作业受阻不得超过2个小时, 否则按施工缝处理。衬砌混凝土施工均为机械振捣, 插入式振动棒和附着式振捣器振捣密实, 并避免碰撞钢筋、模板、预埋件和止水带等。振动棒插入下层混凝土50mm左右。

6) 混凝土养护及整修

模筑混凝土衬砌应根据不同地段承压情况, 混凝土强度分别达到设计强度的100%、70%及8MPa时方可拆模。

7) 质量保证技术措施

衬砌施工前, 应对中线、高程、断面尺寸和净空大小进行仔细检查核对, 准确无误符合设计要求后, 方可灌筑混凝土。

施工前做好地下水的封堵、引排, 仰拱及基础部位的浮碴、积水必须清理干净, 衬砌混凝土必须在无水情况下进行施作, 以保证混凝土质量。混凝土灌筑前, 对模板、支架、钢筋、预埋件和止水带进行仔细检查, 符合要求后方能灌筑。

混凝土中掺入外加剂, 控制混凝土的水灰比, 控制混凝土中水泥用量等措施, 增加混凝土的密实性并减小因水化热引起的混凝土温度应力和收缩。

混凝土衬砌灌筑过程中, 严禁损坏防水板。

检测试验中心按规定要求在灌筑混凝土现场做试件, 并详细填写施工记录。

2.3.3 注浆回填

为了确保初期支护与二次衬砌密实无空洞, 二次衬砌时, 在拱部每隔3m预埋一根注浆管, 注浆管采取保护措施, 防止混凝土进入将其堵死, 在衬砌混凝土强度达到后进行注浆, 注浆材料选用水泥砂浆 (水灰比1:1, 砂灰比2:1) , 注浆从低标高注浆孔开始注浆压力不小于1MPa或高标高拱顶注浆孔冒浆为止。

3 结论

高等级公路和城市道路的隧道工程对于施工质量、施工进度及外观质量均有较高要求。模板台车施工二衬能够较好地满足上述要求这是一种值得广泛推广的施工工艺。

参考文献

[1]公路隧道施工技术规范 (JTJ042.94) [S].北京:人民交通出版杜, 1994.

隧道二次衬砌施工技术 篇8

随着我国社会经济的不断发展, 交通事业也随之蒸蒸日上, 取得了一定的成就和突破, 受到人们的广泛关注。在这种情况下, 为了带动我国国民经济的快速发展, 使得我国交通事业的发展更上一层楼, 则必须注重铁路工程的建设, 以为人们提供更为便捷的铁路运输。客运专线隧道工程是铁路建设中的重要组成部分, 必须予以高度重视, 不容忽视。在客运专线隧道二次衬砌施工过程中, 为了保障其质量和安全性, 则必须对其加以管理和控制, 所有的施工工序都应当严格按照相关要求来执行。客运专线隧道的防水工程质量必须符合相关标准的要求, 以避免二次衬砌施工出现渗水现象。因此, 在管理客运专线隧道二次衬砌施工质量的时候, 要树立现代化管理理念, 以促进交通工程建设的现代化发展。

1 客运专线隧道二次衬砌工程的概况

本文所研究的客运专线隧道二次衬砌工程的整体隧道长度大约3 800 m, 我们主要研究的是此隧道进口部位的施工。所需要进行施工的位置地理环境较为复杂, 多是山地丘陵地貌, 而且隧道的埋深大概有220 m, 其中的岩石大多属于花岗岩。此段施工隧道的地下水源是来自于基岩裂隙水, 也有构造裂隙水类型。在设计此段客运专线隧道二次衬砌工程施工图纸的时候, 其中有大约400 m是属于Ⅴ级岩段, 有约100 m为Ⅳ级岩段, 另外, Ⅲ级岩段的长度大概为550 m, Ⅱ级岩段则有900 m。。客客运运专专线线隧隧道道的的二次衬砌施工方法采用的是复合衬砌, 所使用的钢筋混凝土是C35规格, 通常应用于Ⅳ, Ⅴ两个级别的岩段中。而Ⅱ, Ⅲ级的岩段则使用素混凝土来进行施工。

2 客运专线隧道二次衬砌施工流程

在实施客运专线隧道二次衬砌施工的时候, 其过程如下:首先, 要对基面进行清理, 保持基面的干净, 在此之后则要铺设土工布和防水板。然后, 要做好钢筋绑扎工作, 确定好台车的位置, 实施高效率的混凝土浇筑工作。在开展混凝土浇筑工作的时候, 应当采用有效的方法来拌合混凝土, 确保混凝土运输的效率, 保障混凝土泵送质量。紧接着, 在完成混凝土浇筑工程之后, 则要实施脱模工作, 有效地处理施工缝隙问题。另外, 还要做好养护工作, 实施高质量的回填注浆工作。

3 客运专线隧道二次衬砌施工质量中存在的问题

现阶段, 在客运专线隧道二次衬砌施工质量管理过程中仍然存在着一定的问题, 还有待于进一步完善和解决。其问题主要存在于:首先, 客运专线隧道二次衬砌施工并不是一项简单的工作, 其具有一定的复杂性, 所包含的内容比较多, 涉及的范围比较广泛, 在实际施工工作中将会面临诸多的困难和挑战, 需要进行系统的规划。但是, 在施工过程中, 其效果并不好, 衬砌容易出现变形, 背后空洞等问题, 其施工质量得不到有效的保障;其次, 客运专线隧道二次衬砌施工的技术水平还有待提升, 所使用的施工设备较为落后, 不适用于现代客运专线隧道的二次衬砌施工。而且在施工材料的购买过程中, 并未重视对相关材料质量的管理, 所采用的材料质量缺乏保障。另外, 施工技术人员的水平还不够好, 缺乏对施工技术人员的培养和教育, 施工技术人员队伍的素质还需要进一步提高。

4 加强客运专线隧道二次衬砌施工质量管理的有效措施

1) 客运专线隧道二次衬砌施工中的防排水施工质量管理。在实施客运专线隧道二次衬砌施工中防排水环节的时候, 一定要根据实际工程状况来处理基面, 提高基面的洁净度, 将基面上存在的异物或是尖锐物体清除干净。在进行透水盲管的施工时, 要先确定好盲管的安装位置。通常在隧道矮边墙角位置铺设垂直方向的排水管, 在排水管的上方可以使用无砂混凝土, 将其当成是排水体, 而下方则可以利用防水板来进行包装。需要注意的是, 在矮边墙上设置排水管的时候, 避免矮边墙过宽, 不可侵占二衬厚度。我们可以将其宽度设置为13 cm。而且所设排水管的高度应当与矮边墙的高度保持一致, 另外无砂混凝土中所含水泥的重量不可超过75 kg/m3, 而且粒径的范围应当控制在15 mm~30 mm范围之间。在进行防水板施工的时候, 一定要确保防水板和土工布之间无缝隙存在。而且在焊接防水板的时候, 要确保其稳固性, 要能够通过气密性的检查, 不可漏焊。在进行充气检查的时候, 可以利用五号注射针, 在充气的时候要密切关注压力表的数据变化。当压力表显示0.5 MPa的时候, 则应当立即停止充气。如果压力表的压力下降速度过快, 则说明焊接的效果不佳, 需要采用有效的措施来加以改善。

2) 客运专线隧道二次衬砌施工中的钢筋施工质量管理。在进行客运专线隧道二次衬砌施工中的钢筋施工时, 所选择的钢筋材料质量要符合标准, 钢筋的接头数量不可过多, 而且接头的位置要均匀分布。在实施钢筋绑扎工作的时候, 要确定好钢筋与钢筋之间的距离, 钢筋混凝土的厚度要根据具体施工状况来决定, 需要强调的是其厚度不可过大。在绑扎钢筋的过程中, 要保护好防水板, 避免失误而导致防水板出现破裂现象。

3) 客运专线隧道二次衬砌施工中的台车就位和预埋槽道安装施工质量管理。在客运专线隧道二次衬砌施工中进行台车就位的时候, 一定要严格控制模板的中线, 要使其与隧道中线保持一致, 而且模板的安装要确保每个部位都到位, 在确认台车就位之后, 就要采用具有针对性的措施来加以巩固, 以防止在浇筑混凝土的过程中模板错位。在开展预埋槽道的安装工程时, 需要先熟悉施工设计图纸, 贯彻落实施工设计图纸中的要求, 所埋槽道的形状具有多样化, 不同类型的槽道应当予以不同的安装方法。在安装槽道的时候, 一定要确定好槽道的固定点, 以避免在安装槽道中出现误差, 而且需要保证槽道的干净, 以为槽道的安装效果提供重要的保证。

5 结语

加强客运专线隧道二次衬砌施工质量控制, 是我国铁路建设发展中的必然要求, 是现代交通业发展的必然趋势, 能够保障客运专线隧道的稳定运行, 具有重要的意义。在实施客运专线隧道二次衬砌施工质量管理工作的时候, 应当制定完善的质量管理制度, 建立健全客运专线隧道二次衬砌施工质量管理体系, 并且严格贯彻落实相关政策制度, 遵循与之相关的法律法规, 从而确保客运专线隧道二次衬砌施工的行为具有规范性。在管理的时候, 应当转变传统的质量管理模式, 采用多样化的管理方式, 以提高客运专线隧道二次衬砌施工管理水平, 从而为客运专线隧道二次衬砌施工质量提供重要的保障。

摘要：简单介绍了客运专线隧道二次衬砌工程的概况, 了解了客运专线隧道二次衬砌施工流程, 通过对客运专线隧道二次衬砌施工质量中存在的问题进行分析, 探讨了加强客运专线隧道二次衬砌施工质量控制的有效措施, 以保障客运专线隧道二次衬砌施工质量。

关键词：客运专线隧道,二次衬砌,施工质量,有效措施

参考文献

[1]肖正荣.高铁隧道二次衬砌施工质量控制[J].科技资讯, 2012 (5) :163.

[2]王波.铁路隧道二次衬砌施工质量控制[J].科技信息, 2012 (10) :365-366.

[3]陈明辉, 翁敦理.地铁暗挖隧道二次衬砌施工质量控制浅析[J].现代隧道技术, 2012 (2) :119-124, 146.

[4]王修伟.浅谈隧道二次衬砌施工质量控制措施[J].科技视界, 2014 (1) :355, 361.

隧道二次衬砌施工技术 篇9

关键词：隧道,二次衬砌,施工技术,常见问题,解决方法

1 隧道二次衬砌施工技术

1.1 测量放线

二次衬砌施工前首先在洞口明洞位置测设隧道中线,仰拱回填顶面标高,精确测设隧道内轮廓尺寸控制点。如果进入暗洞施作二次衬砌,尚需复核初期支护内轮廓断面形状、尺寸等是否符合设计要求,有无侵占二衬界面的现象。

1.2 二衬台车

二衬模板台车是隧道施工非常重要的设备,其加工制作质量直接影响二衬质量,因此必须严要求、高标准制作和加工模板台车。由于隧道二衬台车是大型模板系统,因此模板台车的强度应按承载能力极限状态进行设计,并对其刚度和稳定性进行验算,确保模板台车在二衬施工中满足质量和施工安全要求。某隧道工程二衬模板台车的总重量约120吨。台车长12m,龙门架构成台车基本骨架,台车通过液压系统调节模板各部尺寸达到设计要求。其加工制作示意图如1。

(1)主要技术参数。台车长度12m;模板:每节宽度为1500mm,共8节,面板厚度:12mm;台车通过净空尺寸:8.106×4.454m;行走速度:6.5m/min;模板单边脱模量:Amin=150mm;液压系统参数:压力:16Mpa,竖向油缸最大行程:350mm,侧向油缸最大行程:350mm,平移油缸最大行程:200mm。(2)衬砌台车就位及安装。平整场地、铺设钢轨;安装底部两侧纵梁;安装龙门架;安装顶部纵梁;边模的安装。(3)衬砌台车调试。当二衬台车安装完成后,就要对各部分、各系统的工作性能、整体工作状况进行联动测试,检验其工作的可靠性,液压、动力系统的有效性和精确度。发现不足和缺陷及时整修,为隧道二衬混凝土施工打下坚实的基础。(4)衬砌台车检查验收。若二衬台车经试车检验合格或经修整后达到设计要求时,收集有关资料按设备报验程序上报监理工程师,得到批准后方可正式使用。

1.3 隧道二衬钢筋加工及安装

二衬钢筋安装在二衬模板台车调试完成并经检查验收合格后进行二衬钢筋安装完成、经检查符合设计和规范要求后,移动二衬模板台车到达指定位置就位。二衬钢筋分为半成品加工和现场绑扎、安装两个步骤,钢筋半成品加工均在隧道钢筋加工场进行,半成品经检验合格后方可运至二衬施工点进行现场绑扎与安装。二衬钢筋安装前对矮边墙预留钢筋进行位置校正和杂物、污染物清理,使钢筋间距、长度、形状符合设计要求,将加工好的二衬受力主筋与已经校正好的矮边墙预留钢筋逐根焊接固定,确保钢筋间距、弧度、位置满足设计要求、并按规范要求的焊缝形式和长度进行焊接。二衬钢筋主筋之间可用铺助钢筋临时固定,待每一施工段(一板二衬)钢筋主筋全部完成安装后,绑扎所有二衬的分布钢筋和构造钢筋、使之满足设计和规范要求。钢筋保护层垫块选用成品塑料垫块或自制的水泥砂浆试块。

1.4 隧道二衬混凝土预留洞室及预埋管线

如果二衬混凝土所在位置设计机电预留洞室或预埋穿线钢管,则按预留洞室所在桩号位置和离地高度预留洞室。洞室成型方法可用木模板或钢板加工制作,二衬混凝土浇筑前按设计位置将其定位在二衬钢筋骨架之中,如机电洞室位置与二衬钢筋位置有矛盾,可适当地弯曲二衬钢筋绕过预留模型。如因机电预留模型尺寸过大致二衬钢筋无法绕过时,切断部分钢筋,按设计要求的洞口钢筋补强方法对预留洞室模型四周进行加强,使之满足设计要求。机电预埋穿线钢管本隧道设计为热镀锌钢管,直径分为75㎜和50㎜两种,二次混凝土浇筑之前必须按设计要求进行预埋,其内穿好拉线铁丝。为保证预留穿线钢管的位置符合设计要求,预埋镀锌钢管需与二衬钢筋进行有效连接和固定,固定采用电焊或其它有效的施工方法。

1.5 隧道二衬混凝土浇筑

隧道二衬混凝土设计为C30混凝土,其防水等级不小于6级。明洞二衬拱圈混凝土浇筑时,可由混凝土泵车直接将混凝土泵入拱圈内浇捣;暗洞二衬混凝土浇筑时,混凝土由台车工作窗口泵入模内。混凝土施工需符合以下规定:(1)隧道二次衬砌C30混凝土原材料及砼配合比,已通过工地试验室试验并送总监办试验室进行平行验证,原材料各项指标均满足规范要求,配合比抗压强度满足设计强度要求;(2)隧道二衬混凝土按泵送施工工艺进行配置,其坍落度为160~200㎜。混凝土由二衬台车工作窗由输送管泵入,按照先拱脚后拱部的顺序对称进行浇筑,砼浇筑按50cm分层,新旧料应在同一水平面结合,并在下层砼初凝前浇筑完成上层混凝土。振捣采用插入式振捣器和台车模板外挂的附着式振动器。振捣棒和附着式振动器交叉进行,每当插入式振动棒振捣完毕、紧接着启动附着式振动器以消除因插入式振捣棒振捣不到位而留下的死角和靠近模板处的气泡。(3)每当混凝土浇筑到一定高度,通过工作窗进行检查后即可封闭工作窗口继续向拱顶部位浇筑直至合拢。最后检查预留注浆管位置及完好程度,关闭工作窗口,完成浇筑。浇筑完成移除二衬台车后对其进行洒水养生,养生时间不小于14d。

2 常见问题及解决方法

2.1 错台

成因分析:主要有施工窗口错台、板缝错台、施工缝错台,因台车模板拼接时内侧存在错台或打磨不到位,或模板间拼接不严密;工作窗口拼接不牢;未及时校正台车造成错台等。解决方法:(1)严格执行大型模板准入制度,对二衬台车进行专项验收,合格后方能使用。根据公路施工标准化指南,台车长度一般为10-12米,对位于平曲线半径小于1200米的隧道,台车长度不应大于9米;(2)对不符合要求的拉杆、顶杆等及时进行更换,每施工100米对台车进行全面校核;(3)对焊缝拼接不严,采取拼缝焊接后打磨平整,对焊接有困难的焊缝,采用原子灰进行补缝以防止漏浆;(4)拆模后发现施工缝存在错台时,要通过打磨处理,严禁采用抹灰处理。

2.2 二衬背后脱空

成因分析:(1)光爆效果不好时局部存在较大的坑洞,初支后平整度达不到要求,因防水板松弛度有限,混凝土浇筑后将存在一个空洞;(2)防水板挂设未预留适当的松弛度,过紧或过松都将使防水板与初支之间留下空隙,形成空洞;(3)混凝土浇筑时,水灰比、塌落度、砂的细度模数等不符合要求,造成混凝土收缩徐变较大,形成空洞;(4)盲目追求进度,二衬台车拆模过早,导致拱顶下沉,形成空洞;(5)浇筑拱部混凝土时,因泵送压力不足,导致拱顶形成空洞;(6)台车底座支撑不牢固。目前施工现场多采用方木支垫,因暗洞积水或较为潮湿,方木容易腐烂变形,导致台车下沉,形成拱顶空洞。解决方法:(1)提高爆破质量,严控初支平整度,对形成的空洞分层喷射补平;(2)防水板挂设需根据设计及规范要求设置挂点间距,确保松弛度适宜、防水板后方混凝土饱满;(3)把好原材料质量关,控制好水灰比、塌落度等,或掺加适量的膨胀剂,减少混凝土的收缩徐变;(4)浇筑完毕后,需待混凝土有一定的自稳能力后再拆模;(5)浇筑过程中振捣密实,尽量排除拱顶空气,设置观察孔仔细观察拱顶混凝土浇筑情况,确保拱顶浇筑密实;(6)避免支垫方木长期被水浸泡,定期检查其抗压能力,防止其腐烂变形导致台车变形。

2.3 蜂窝

成因分析:原材料或其含水率等发生变化时未及时调整配合比,造成石子多,砂浆少;下料过高或未设置软管,下料过程中与钢筋模板等碰撞造成离析;混凝土未分层浇筑及振捣,或振捣不密实;台车堵头模板及与底座封闭不严,漏浆造成蜂窝。解决方法:(1)适时调整配合比,保证混凝土质量符合要求;(2)下料高度大于2米时,必须设置串筒或软管,并避免与钢筋等发生碰撞;(3)每浇筑50cm左右作一水平分层,不漏振,不过振,保证混凝土质量;(4)对台车堵头模板、底座等处进行严格检查,防治漏浆现象出现。

2.4 麻面

成因分析:(1)台车钢模表面粗糙或水泥浆等未清理干净;(2)装模前脱模剂未涂抹到位,模板表面与混凝土粘结;(3)振捣不够密实,气泡未排净,或气泡聚集在拱顶部位,导致麻面;(4)钢模与底座或堵头模板拼接不严密,导致局部漏浆。

解决方法:(1)浇筑前台车模板表面需清理干净;(2)浇筑混凝土前脱模剂需涂抹均匀且不得漏刷;(3)模板与底座及堵头模板之间需用海绵条或油毡纸赌严,浇筑过程中指派专人巡视,发现漏浆随时封堵;(4)混凝土应分层浇筑、振捣密实,浇筑在起拱线的反弧部位时应薄层浇筑,及时振捣;

2.5 混凝土表面色斑

成因分析。(1)模板锈蚀污染;(2)脱模剂污染。解决方法:(1)装模前详细检查台车模板,发现锈蚀现象及时处理,并使用质量好的脱模剂阻止锈蚀现象的产生;(2)采用优质商品脱模剂,严禁采用废机油或柴油;(3)混凝土表面的锈蚀,范围较小可采用钢刷刷除,较大时可采用1∶10草酸溶液涂刷,再用砂轮机打磨。

2.6 钢筋露筋

成因分析:(1)钢筋保护层垫块数量不足或漏放,导致钢筋紧贴模板而外露;(2)混凝土质量存在缺陷或浇筑方法不当导致离析,漏浆导致露筋;(3)振动棒撞击或工人踩踏钢筋使其位移导致露筋。解决方法:(1)浇筑前加强检查,确保钢筋位置和保护层数量、厚度符合要求;(2)保证混凝土配合比及其和易性,加强对施工过程的控制,避免出现离析;(3)浇筑过程中严禁振动棒碰撞钢筋,避免工人踩踏钢筋。

2.7 渗、漏水

成因分析:(1)隧道的开挖导致地下水渗流体系发生改变,其周边地下水往隧道方向渗流;(2)二衬混凝土防水效果未达到要求,振捣不密实,局部开裂等给地下水渗流提供了通道;(3)施工缝、变形缝施工时,止水条脱落或未嵌入槽内,造成止水条扭曲、变形,或槽内灰土等杂物未清除干净;施工缝、变形缝处混凝土振捣不密实,止水条、止水带与混凝土不密贴;(4)防水板焊缝强度不足,或产生漏焊、焊穿等;铺设好的防水板保护不到位,被扎破、烧破等;(5)隧道排水系统排水不畅,造成衬砌背后积水严重,将在防水薄弱的部位产生渗漏现象。如纵向排水管上半部碎石反滤层未按要求设置,保护不到位导致纵向管被水泥浆封堵,造成纵向管无法收集围岩渗水。解决方法:(1)尽量减少或阻断周边地表、地下水向隧道渗流。如填平隧道浅埋段上方洼地;对可能流向隧道的池塘、河沟等,进行铺砌或疏浚;采用光面爆破及预裂爆破等手段,减少对围岩的扰动;通过高压富水段时,采用全断面或帷幕注浆,减少地下水向隧道流动;(2)保证防水混凝土施工配合比准确、振捣密实,并加强养护工作;(3)加强对施工缝、变形缝止水条、止水带质量控制,做好隐蔽工程验收工作;(4)加强对防水板原材料、焊缝的验收工作,做好成品保护,发现损坏及时修复;(5)加强防排水工程施工管理控制,由有经验的管理人员负责施工管理工作。

3 结束语

隧道工程一旦进入暗洞施工,基本不受外界条件如天气和征拆的影响,是较为稳定的产值增长点,但因隧道内部通风、照明、噪音、振动等作业条件差,且每天不间断的重复几个固定的工序,难免使施工人员产生懈怠。因此,要做好隧道二次衬砌的质量控制,减少或杜绝质量缺陷的发生,既需要有经验的管理者和施工人员,又需要严把材料关、检查关、交底关等,做好“事前、事中、事后”控制,落实岗位职责制度,提高参建人员的质量意识,强化质量管理体系,才能防患于未然,确保隧道二衬施工质量、安全、进度符合总体目标。

参考文献

[1]JTG D70-2004隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[2]JTG F60-2009隧道施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2009.

[3]JTG F20/1-2004公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社,2004.

隧道二次衬砌施工技术 篇10

1 二次衬砌顶部脱空的主要原因

用新奥法施工的公路隧道, 虽然锚喷结构作为支护的一种主要手段, 而二次衬砌也是结构受力的一个组成部分, 起到承受围岩压力的辅助作用, 同时对于洞内设备的支撑、防腐蚀、防水、增加洞内的美观及通风流畅都起到了重要作用。因此, 提高公路隧道二次衬砌的施工质量十分必要。

目前, 公路隧道二次衬砌一般使用模注混凝土施工。据了解, 造成公路隧道二次衬砌顶部脱空现象的主要原因是施工工艺、混凝土收缩、围岩压力等原因。

1.1 施工工艺

由于对公路隧道二次衬砌存在片面认识:认为围岩压力是由锚喷混凝土承受的, 二次衬砌只起到装饰作用。错误的施工指导思想导致施工错误, 拱顶部分衬砌混凝土厚度不足, 加上超挖部分空间未填实, 这些是造成二次衬砌拱顶部分脱空的主要原因。其次是模板支架底部不坚实, 或支架疏松, 以致顶部模板下沉量过大, 造成顶部衬砌混凝土下沉脱空。

1.2 混凝土收缩

施工时对原材料质量控制不严, 混凝土用砂细度模数过小, 水泥用量偏大;其次是混凝土水灰比过大, 特别是泵送混凝土施工时也容易造成混凝土水灰比过大;温差和隧道内通风状况对混凝土收缩也有一定的影响。

1.3 围岩压力

公路隧道地质变化频繁发生, 局部地段由于围岩性状变化和地下水富集, 对锚喷结构产生不利影响, 进而影响二次衬砌。如果二次衬砌后未及时浇筑混凝土路面的立墙底部, 立墙可能产生相对位移, 以致拱顶下沉。

2 从力学方面探讨二次衬砌顶部脱空危害

公路隧道二次衬砌力学模型主要有拱架结构、无铰拱、两铰拱、封闭环、薄型圆环、三铰拱等。一般采用概念明确、计算便利的解析法建立力学模型, 假定如下:①二次衬砌为直墙圆拱结构;②两直墙底部为铰接, 因二次衬砌模注混凝土时路面一般没有浇筑, 直墙底部与基础底铰接较为符合实际情况;③当二次衬砌拱顶部分脱空时, 拱部仅受拱圈恒载作用, 未脱空时受恒载和围岩压力共同作用, 不计墙重。

由隧道力学模型可知, 二次衬砌拱顶部分脱空时拱部均为正弯矩, 即拱部上缘受拉, 按常规配筋拱部上缘不配受力钢筋, 会使拱部上缘受拉开裂, 导致渗漏水和腐蚀钢筋, 进而使二次衬砌混凝土破坏。另一方面, 二次衬砌顶部脱空以后, 围堰失去应有的支护, 会使围岩松驰并且变形增大, 进而导致围岩失稳、脱落破坏。因此, 二次衬砌顶部脱空现象是一种必须加以预防和处理的质量通病。

3 处理措施

3.1 总体要求

二次衬砌拱顶脱空的危害性十分严重, 留下了工程隐患, 处理十分困难, 要加强防范, 严防发生二次衬砌拱顶脱空现象。①要端正对公路隧道二次衬砌存在的片面认识, 严格按照隧道施工技术规范施工;健全完善工程施工质量保证体系, 加强自检, 严把质量关。②把好原材料质量关, 不使用不合格材料;控制好混凝土的水灰比, 既要保证施工的和易性以利于振捣密实, 又要防止混凝土收缩出现裂缝;改善施工环境, 合理安排施工工序, 克服温差带来的不利影响。③注重围岩变形量测, 锚喷处理围岩结构, 如果不合理应进行二次衬砌;适时浇筑隧道内的混凝土路面, 改善二次衬砌的受力状态, 防止立墙变形引起拱顶下沉。④注重施工工艺, 加强模板支架, 预留适当的预拱度。

3.2 具体措施

目前, 二次衬砌顶部脱空的处理措施一般为喷浆补强和返工衬砌两种, 下面对两种情况进行分析。

3.2.1 Ⅳ类以上的围岩

按规范规定二次衬砌可作为安全储备, 按结构要求设计, 不计算受力。文献[4]规定拱顶围岩最大允许下沉参考值如表1所示。

注:L为隧道水平开挖宽度。

文献[3]虽然规定了拱顶围岩最大允许下沉参考值, 但并没有规定二次衬砌拱顶混凝土的最大允许下沉参考值, 而文献[4]规定二次衬砌施工操作可在“位移已达到预计总位移量的80%～90%时进行”。二次衬砌拱顶混凝土的最大下沉量不能超过表1上限值的10%～20%。换句话说, 二次衬砌顶部脱空的最大值不能超过表1上限值的10%～20%。

对于Ⅳ类以上的围岩不存在夹层和特殊不良情况, 当经过锚喷处理的二次衬砌, 能确保围岩稳定, 且衬砌厚度足够、顶部脱空小于表1的计算值时, 建议暂不做补救处理, 定期观察、量测变形发展情况后再作处理;如难以确定围岩稳定, 则应进行灌浆补强。如顶部脱空大于表1的计算值时, 应该进行灌浆补强。当顶部脱空特别严重时, 应返工重新填实衬砌或局部返工填实补救衬砌。

3.2.2 Ⅳ类以下围岩

对于Ⅳ类以下围岩, 二次衬砌作为承载结构设计, 应当更加引起重视。二次衬砌拱顶脱空时拱部出现正弯矩使拱部上缘受拉, 首先要摸清情况, 进行受力验算, 然后根据受力情况作适当处理, 如灌注高标号混凝土;对上缘不配受力钢筋的结构, 宜做返工处理。如拱顶脱空量很大, 应拆除原二次衬砌后, 在拱顶填充轻质材料, 重新浇筑二次衬砌混凝土。

4 结 论

1) 在公路隧道施工中, 二次衬砌顶部脱空现象已经成为较为严重的质量通病, 应当引起施工者的高度重视, 主要做好以下工作:改变对公路隧道二次衬砌存在的片面认识, 重视二次衬砌的作用, 强调以预防为主, 防患于未然;加强施工质量管理, 严守施工操作规程;发现问题及时处理, 不留隐患。

2) Ⅳ类以上围岩出现二次衬砌顶部脱空现象, 但围岩较好时, 处理较为方便。本文提出二次衬砌拱顶混凝土的最大允许脱空值, 因规范没有规定, 仅作参考。Ⅳ类以下围岩出现衬砌顶部脱空现象时, 处理较为困难, 脱空严重时, 应做返工处理。

摘要：二次衬砌顶部脱空已成为比较严重的隧道质量通病。通过对公路隧道二次衬砌顶部脱空产生原因进行分析, 从力学角度探讨二次衬砌顶部脱空的危害, 并提出具体的处理措施。

关键词：公路隧道,二次衬砌,顶部脱空,力学,处理措施

参考文献

[1]易萍丽.现代隧道设计与施工[M].北京:中国铁道出版社, 1997.

[2]唐颖.公路隧道模注混凝土二次衬砌的设计[J].华东公路, 1998 (3) :65-69.

[3]JTJ026-90公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2003.

[4]JTJ042-94公路隧道施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2006.