隧道二衬

隧道二衬（精选10篇）

隧道二衬 篇1

目前隧道二次衬砌施工由于施工工艺、围岩变形等原因, 易使砼产生裂缝。裂缝不仅影响了美观, 还给工程质量留下了隐患。这就要求施工中必须采取合理的工程技术措施, 控制和减少砼的裂缝。下面就砼裂缝产生的原因进行分析, 介绍几种常见的裂缝治理方法, 提出缓解裂缝产生的措施。

1 裂缝形成的原因

砼裂缝形成的原因非常复杂, 往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计, 施工不规范造成的砼裂缝占80%左右, 材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右, 设计不当引起的裂缝可能占5%。

1.1 设计深度不够, 各参建单位工作随意性大

由于多方面的原因, 勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作, 隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据;个别参建单位限于自身管理、经济原因和专业技术水平的欠缺, 经常变更设计。

1.2 施工工艺或现场操作不规范

1) 隧道开挖成型差, 衬砌砼厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界, 造成衬砌砼厚度不足;个别隧道衬砌砼背后存在脱空现象。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) 砼生产时原材料计量误差大。4) 采用整体式钢模板台车施工, 砼浇筑时随意振捣或漏振, 砼均质性差。盲目追求施工进度, 随意提前脱模时间, 使低强度砼过量承受荷载, 破坏了砼结构。脱模后没有进行砼的潮湿养护。

1.3 原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当, 安定性不良, 不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差, 含泥量超标, 影响了水泥与骨料的胶结。进行配合比设计时, 忽视水泥用量增多对砼品质的影响, 错误认为水泥用量越多, 砼强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导, 往往达不到预期的效果。

2 砼裂缝的治理

2.1 细微裂缝

隧道衬砌砼表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝, 这种裂缝是稳定的, 一般可自愈, 不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑, 可先清洗干净裂缝表面, 然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍, 最后用刮抹料、调色料处理砼表面, 使其颜色与周围衬砌砼颜色一致。

2.2 贯通性裂缝

贯通性裂缝的危害较大, 必须采取有效的治理方法。沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽, 在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔, 孔深为衬砌厚度的1/2或2/3, 一般不少于15cm, 并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘, 在孔内插入￠10的压浆管, 利用环氧树脂水泥砂浆锚固, 用灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比, 环氧树脂∶水泥∶细砂∶乙二胺∶二丁酯=1∶1.6∶3.2∶0.1∶0.12, 其中乙二胺是固化剂, 二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后, 以0.15MPa~0.2MPa压力压入水泥-水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0.2MPa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

2.3 密集裂缝

衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝, 必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1.2m~1.5m交错布点, 凿成10cm×10cm大小深5cm的方槽, 用风动凿岩机钻孔, 孔深3m, 安装中空注浆锚杆, 注入水泥砂浆, 灰砂比1: (3~5) , 水灰比1:1, 施工时由下往上逐级注浆, 注浆压力以0.4MPa~0.6MPa为宜。注浆结束后, 另凿新孔在0.6MPa~1.0MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果, 当达到规定压力而浆液压不进时, 即认为已经注满。注浆24h后安装锚杆垫板, 用环氧树脂砂浆抹平方槽, 表面用刮抹料和调色料处理。

3 预防和缓解砼裂缝的措施

3.1 提高设计精度

加强工程前期地质工作, 为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料, 提高设计的质量。

3.2 严格控制原材料的质量

3.2.1 水泥、砂、石

施工现场多使用普通硅酸盐水泥, 但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同等级、不同批次的水泥不能混用;采用级配良好的中砂, 细度模数应为3.0~2.3, 为方便砼的运输、泵送和浇筑, 砂率取35%~45%;严格控制碎石含泥量≤1%, 针、片状物含量≤15%, 粒径以5~31.5mm为宜, 最大不超过40mm。

3.2.2 掺合料

推广掺加粉煤灰, 等量替代水泥, 以减少水泥用量。对强度等级C25以下的砼, 粉煤灰掺量一般为水泥用量的10%~15%, 具体掺量需经试验确定。粉煤灰比表面积小, 需水量低, 不仅能有效降低砼的干燥收缩值, 还可以改善砼的流动性、粘聚性和保水性。在水泥中掺入磨细粉煤灰后, 可以降低砼中水泥的水化热, 推迟水化热峰值的出现, 减少绝热条件下的温升, 有利于控制温度裂缝的产生。

3.2.3 外加剂

高效减水剂能够有效减少拌合用水, 降低水化热, 延缓水化热释放速度, 从而减少温度裂缝, 但掺量过多, 会引起砼的肿胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。

3.3 严格砼施工工艺

1) 提高钻眼技术水平, 优化钻爆参数, 提高光面爆破效果, 加强隧道开挖断面检测, 严格控制超欠挖和喷射砼平整度, 为衬砌施工创造良好的条件。2) 二次衬砌施作时间, 应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显, 需提前进行二次衬砌时, 必须对初期支护或衬砌结构进行加强。3) 砼的拌和:严格按施工配料单计量, 定期检查校正计量装置, 加强砂石料含水率检测, 及时调整拌合用水量。4) 砼的浇筑:砼在运输和泵送过程中严禁加水;适当放慢灌注速度, 先两侧边墙对称分层灌注, 后灌注拱部砼;砼灌注过程中必须加强振捣, 提高砼的密实度和均质性, 减少内部微裂缝和气孔, 提高抗裂性。5) 砼的脱模、养护:砼拆模时的强度必须符合设计或规范要求, 严禁未经试验人员同意提前脱模, 脱模时不得损伤砼;强化砼洒水养护管理, 建议使用喷涂砼养护液的方法进行养护。

4 结语

对于二衬砼裂缝一般采用文中提到的几种裂缝治理方法均能得到很好的治理, 但是治理是一种被动的行为, 最好的办法是在施工过程中采取各种预防措施, 严格管理已达到避免和缓解砼裂缝的出现。

摘要：目前隧道二次衬砌施工由于施工工艺、围岩变形等原因, 易使砼产生裂缝。裂缝不仅影响了美观, 还给工程质量留下了隐患。这就要求施工中必须采取合理的工程技术措施, 控制和减少砼的裂缝。

关键词：隧道二衬,砼裂缝,原因,治理,预防措施

隧道二衬 篇2

307省道柞水小岭梁隧道工程SD合同段

隧道二衬施工专项质量控制措施

陕西华通公路工程公司

307省道柞水小岭梁隧道工程SD

合同段项目经理部

2016年2月 隧道二衬施工专项质量控制措施

一、概述

1、隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱施作完成后，尽早人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模。

2、本合同段隧道衬砌类型分为以下几种：

P37(衬砌厚度55cm钢筋砼，V级围岩加强)P41（衬砌厚度45cm钢筋砼，V级浅埋)P45（衬砌厚度45cm钢筋砼，V级深埋)P49（衬砌厚度55cm钢筋砼，V级深埋破碎)P53（衬砌厚度40cm，Ⅳ级一般)P57（衬砌厚度35cm，Ⅲ级)

3、隧道模筑衬砌混凝土灌注采用全断面液压衬砌台车，一次施工长度12m，砼采用拌合站集中拌合，混凝土罐车运输，混凝土输送泵灌注，机械振捣。

二、目的

明确本标段隧道二次衬砌施工作业的基本要点和相应的工艺标准，通过交底使技术人员掌握相关的施工方法、技术标准和注意事项等。

三、内容

（一）二衬工序内容：

测量放线、轨道铺设、台车及模板就位、基仓清理、涂脱模剂、安装挡头板及止水条（带）、预埋件安装、灌筑前检查验收、输送管路安装及输送泵运转调试、混凝土拌和、运输、泵送入模、捣固、拆模、养生。

（二）施工要点

防排水验收——衬砌钢筋安设——预埋件安设——衬砌施工准备工作——铺设枕木——衬砌台车就位——测量检查——模板支立加固——砼灌注——养护拆模

1、防水材料安装

（1）二衬无渗漏水施工方法严格遵循“以排为主，防排结合，多道设防，因地制宜，综合治理”的原则，严格按设计文件要求及结构防排水各工序施工方法进行施工。经验收合格后方可进行衬砌钢筋安设。纵向排水管、横向排水管必须满足设计要求，环向排水管根据初支渗水情况适当增加或减少。

（2）隧道拱墙全长在初期支护和二次衬砌之间设置防水层，防水层为1.2㎜厚EVA防水板和350g/㎡土工布。隧道内所有施工缝和变形缝设置橡胶止水带或止水条。

（3）铺设前首先检查初期支护表面的平整度凹凸量不大于50毫米，不得有尖锐突出物，处理完后开始铺设土工布，土工布先用射钉枪通过衬砌将土工布固定，水泥钉长度不得小于50毫米，拱顶平均3-4个固定点/㎡，边墙点2-3个固定点/㎡。土工布铺设完后开始铺设防水板，采用手动专用熔接器热熔在垫片上，防水板之间采用专用爬焊机焊接，搭接宽度不小于10厘米，焊缝宽度不小于5厘米。

2、衬砌钢筋的安设

保证二衬净空及预埋件位置、钢筋保护层厚度等。主筋间距0.2 m、水平筋间距0.3 m，相邻主筋搭接位置应错开、错开距离不应小于1m，同一受力钢筋的两个搭接距离不应小于1.5m。箍筋数量及绑扎数量、焊接长度不得少于规范规定值。焊接过程中如出现钢筋焊伤现象，须及时更换后重新焊接。

（1）钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。（2）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。（3）接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d。要求焊渣清除，焊缝饱满，严禁采用422焊条。

（4）二衬及仰拱钢筋现场严禁随意乱放，必须按要求支垫保护好，防止钢筋污染。

（5）钢筋焊接时溅出火花极易烧坏防水板，因此焊接钢筋时必须在焊接周围进行遮挡，钢筋安装过程中应避免划破防水板。每台钢筋台车上必须悬挂2个灭火器。

3、各种管线及预留孔的埋设

施工前必须检查预埋管线及预留孔的型号、尺寸、数量、位置是否与图纸相符，并检查预埋箱体是否固定牢固，管线露头是否临时封堵。（预埋管线位置及 3 尺寸见P94-P101）

4、衬砌施工准备工作

（1）施工机具应满足施工需要，包括衬砌台车、搅拌机、自动计量设备、砼运输车、振动器等。部分关键机具及材料应有备用。

（2）矮边墙顶面需凿毛，虚碴、污物和积水必须清理干净，并保证衬砌断面，不得欠挖，并按规定进行隐蔽工程检查。

（3）必须认真复测隧道的中线、高程及断面尺寸。

5、铺设枕木

（1）枕木铺设前应复核检查隧道中线、高程，断面净空符合规定。枕木铺设平顺、稳定，横向用支撑木顶紧。

（2）严格控制钢轨中线，避免行走后台车中心与隧道中心偏差过大。

（3）钢轨铺设过程中，轨与轨之间必须连接牢靠，避免由于台车过重，行走过程中将钢轨压断或台车脱轨。

（4）清除枕木下方虚碴，避免衬砌过程中，由于砼及台车的自重产生下沉。

6、衬砌台车就位

（1）衬砌台车应在施工前检查校正，台车进洞前必须打磨刷油到位。（2）台车就位制动后锁定卡轨器把台车固定在轨道上，然后通过交替启动竖向油缸和侧向油缸，使模板立于设计位置。

（3）台车净空尺寸经测量达到要求后进行加固锁定，锁紧竖、横向千斤顶，安装加固支撑，保证台车定位稳固。

（4）台车移动过程中有专人指挥，避免台车与管线及设备发生碰撞，同时专人掌握刹车器，防止台车溜放和冲闯。

（5）台车加固过程中，仔细检查每一处千斤顶及油缸，避免因个别千斤顶未顶牢靠，砼浇筑时产生偏压造成跑模或错台。

7、测量检查

（1）每板台车就位后必须进行中线放样及高程控制。

（2）台车标高必须采用水准仪现场控制，经测量交底后，由工人自行调试，严格控制标高及轮廓大小。

（3）必须用钢尺检查台车的总宽度及左右侧宽度。

4（4）确保各项测量指标满足要求后方可进行台车加固。

8、模板支立加固

（1）台车加固过程中，仔细检查每一处千斤及油缸，避免因个别千斤未顶牢靠，砼浇筑时产生偏压造成跑模或错台。

（2）衬砌台车就位准确，加固稳固后立挡头板，挡头板采用厚为5cm的木板，挡头板根据现场具体超欠挖情况安装，挡头板一端紧顶初期支护，另一端紧固在衬砌台车上，并采用斜撑顶紧。

9、灌注衬砌混凝土（1）混凝土输送泵安装

①管道管线安装要求直、转弯缓。输送泵的出口布置一段长度不小于10m的水平管路，使砼压出机体后可获得必要的动能，以克服输送过程中的阻力。在安装砼输送管时尽量减少弯头数量。输送管路的出料端采用软管，以方便出料操作，扩大浇筑面积。

②二衬砼浇筑时间较长，为方便二衬与出碴同时施工，输送泵安放位置远离衬砌台车。

③输送管在台架上固定牢靠，不得将管路与模板接触，以免砼压出时在管口产生强烈震动使模板变形跑模。

（2）混凝土拌合

①砼由拌合站集中生产，通过砼罐车运至工地。②混凝土拌和最短拌和时间不小于2～3分钟。

③搅拌机的转动速度，应按搅拌设备上标出的速度操作。

④在下盘材料装入前，搅拌筒内的拌和料应全部清理干净。搅拌设备停用超过30min时，应将搅拌筒彻底清洗才能拌和新混凝土。如改变配合比时，应彻底清洗搅拌设备。

⑤在每次二衬施工前现场技术人员应计算砼用量，试验室人员清点水泥、及砂、石原材料用量，必须保证材料供应充足。

⑥拌合站开盘前检查搅拌设备，必须保证两套搅拌设备能够同时运转，以应付随时出现的问题。

（3）混凝土运输

混凝土由罐车运输通过输送泵送料入模，开工前将混凝土输送泵支装稳定，首先拌至0.5方沙浆,沙浆配合比采用与墙体同标号的砼去掉粗骨料拌和而成,将拌好的砂浆运至输料泵内,泵送砼时严格控制砼配合比和坍落度,保证砼良好的和易性,避免堵管，装运砼拌和物不应漏浆、离析。浇筑时如发现离析，可进行二次拌和，若拌合后不能满足要求必须报废。

（4）混凝土浇筑

①砼浇注顺序是先墙后拱一次浇成，中间不留工作缝，边墙和拱脚部分的砼浇筑均采用插入式振捣器作业。边墙浇到起拱位置时，应暂停一段时间，让砼充分下沉以防开裂，灌筑拱顶时，应在已封顶处逐步向前进行，为了保证拱顶浇筑密实，还应采取预埋压浆管待衬砌完成后再作注浆处理，注浆孔间距3m,每板衬砌不少于4个，浇筑时必须左右侧分层对称浇筑，由内到外、由低到高，浇筑速度不宜过快。

②严格控制二衬混凝土塌落度，边墙控制在14～16cm，拱部控制在16～17cm，拱顶控制在17～18cm。不允许在施工现场往混凝土中人工加水，若需要调整塌落度，必须在试验人员的指导下在拌合站调整，③捣固采用模板台车上附着式振动器及插入式振捣器相结合振捣。浇筑二衬混凝土时决不允许一侧单口下料，必须两侧交替浇筑，一次浇筑高度不大于100cm。

④混凝土自模板窗口左右对称灌入，由下向上，先墙后拱灌筑，倾落自由高度不超过2.0m。在混凝土浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，及时采取措施进行处理，混凝土灌筑间断时间不得超过2个小时。

⑤振捣器插入混凝土或拔出时速度要慢，插入式振捣棒需变换其在混凝土拌和物中的水平位置时，应竖向缓慢拔出，不得放在拌和物内平拖，以免产生空洞。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振捣捧平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。

⑥振捣时避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。振捣器要垂直地插入混凝土内，并插入前一层混凝土，以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好，振动棒插入下层深度一般为5-10㎝。

⑦模板角落以及振捣器不能达到的地方，辅以其它振捣措施，以保证混凝土密实及其表面平滑。不能在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动或运送混凝土，以致引起离析。

⑧混凝土振捣密实的标志是混凝土停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦。混凝土捣实后1.5h到24h之内，不得再次受到振动。

⑨试验室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。

10、养护拆模

强度达到设计强度70%时以上时拆模，脱模后立即洒水养护，洒水养护次数以混凝土表面保持湿润状态为佳，养护周期为7d。

（三）二次衬砌施工安全

1、随着隧道开挖工作的推进，应及时进行衬砌，缩短二衬与掌子面的距离。

2、衬砌使用的工作平台、跳板、梯子等应安装牢固，不得有露头的钉子和突出的尖角。靠通道的一侧应有足够的净空，以保证车辆、行人的安全。

3、脚手架及工作平台上的铺板，应钉结实。木板的端头，必须搭于支点上。高于2m的工作平台上应设置不低于1m的栏杆。跳板应设防滑条。

4、工作平台上所站人数及堆放的建筑材料，不得超过其计算载重量。

5、在洞内作业地段清卸衬砌材料时，人员和车辆不得穿行。

6、机械转动部分应设防护罩，电动机必须有接地装置，移动或修理机器及管线路时，应先停电，并切断电源、风源。

7、模板台车下的净空应能保证运输车辆的顺利进行，并要设置明显的限界及缓行标志。

8、混凝土灌注时，必须两侧对称进行。台车上不得堆放料具，工作台应铺满底板，并设安全栏杆。拆除混凝土输送软管时，必须停止混凝土泵的运转。

9、检查、维修、拆卸混凝土机械及管路时，必须停机并切断电源。

10、在捣固作业中，若使用插入式振捣器，应穿绝缘胶靴和戴绝缘手套。

隧道二衬 篇3

摘要：分析了隧道二衬常见病害的产生原因，提出了病害的防治措施及表面缺陷的处理方法，以完善隧道二衬施工工艺，避免混凝土质量病害，确保二次衬砌混凝土达到内实外美。

关键词：裂缝；气泡；泛砂；防治措施

在隧道建设中，二衬施工一般采用整体式钢模板台车，泵送混凝土施工工艺，但二衬混凝土表面常出现裂缝、局部气泡、泛砂等质量病害，而二次衬砌作为隧道施工中的成果工序，是隧道工程质量的主要体现，如何避免这些质量病害，确保二次衬砌混凝土达到内实外美，是摆在公路建设者面前的重要问题。本文分析了裂缝、气泡、泛砂形成的原因和一般防治措施。

1 裂缝形成原因

1）施工工艺或现场操作不规范。a.隧道开挖超欠挖现象明显，造成衬砌混凝土厚度不均匀，或部分二衬背后出现空洞，使衬体内部张拉力不均匀。b.混凝土施工中计量及外加剂量添加不准确；没有根据材料含水量及时调整施工配合比，混凝土运输过程中随意加水，造成混凝土水灰比增大。c.混凝土浇筑时，振捣不规范，以致混凝土质量不均匀。d.为赶工期，随意提前脱模时间，使得低强度混凝土过早过量地承受围岩荷载。e.脱模后没进行潮湿养护，如湿度不够，混凝土失水干燥而影响水泥水化正常进行，甚至停止水化。

2）原材料质量差，配合比设计不合理。

2 气泡、泛砂形成的原因

1）气泡产生的原因：混凝土拌和捣固的不到位，混凝土浇筑的层厚控制不好，使得混凝土中产生大量气体，气体如排不出去，吸附在模板表面，形成气泡。

2）泛砂产生的原因：混凝土拌和和易性差，砂率低，则混凝土的保水性差。由于混凝土属不均质材料，浇筑施工中内部应力元不一致，总会在某个路线上有弱面，则水路就会打通，多余的水聚集并从此路流动，被挤压的水向上走，将浆液带走，这样会在混凝土表面留下“砂纹”，过捣离析则形成“砂斑”。

3 预防措施

3.1 严把好材料关，严格控制原材料的质量与技术标准

1）水泥：施工现场多使用普通硅酸盐水泥，但應尽量减少单位水泥用量，水泥用量一般控制在350 kg/m3左右，不同批次水泥不能混用。2）碎石：根据泵送管路的内径，尽可能选用较大粒径的碎石，一般为5 mm～31.5 mm，其中5 mm～16 mm占1/3，16 mm～31.5 mm占2/3，严格控制碎石的含泥量小于1%（质量计），针片状颗粒含量小于15%（质量计）。3）砂：采用级配良好的中砂，细度模数应为2.3～3.0，严格控制砂子的含泥量小于3%（质量计），砂中的硫化物小于0.5%（质量计），砂中的氯化物小于0.02%（质量计），砂率应控制在35%～40%，泵送时最大不能超过45%。4）水：一般先用饮用水，当采用其他水源时，应执行《混凝土拌合用水标准》进行检测，pH值应大于4。因水灰比越大，混凝土的干燥收缩也越大，严格控制泵送混凝土水灰比是减少裂缝的根本措施，施工水灰比一般为0.45～0.55，混凝土坍落度12 cm～16 cm。5）外加剂：混凝土的外加剂用以改善混凝土的性能，可有效改善混凝土拌合物流变性能、调节混凝土凝结时间、硬化性能、提高混凝土的强度和耐久性或其他性能，掺量一般为水泥质量的0.005%～5%左右。

3.2 严格混凝土的施工工艺

1）控制超欠挖。

提高钻眼技术水平，优化钻爆参数，提高光面爆破技术，以达到对超欠挖的良好控制。

2）加强混凝土拌和、运输的控制。

混凝土拌和不当是产生各种病害的一个重要方面。严格按照施工配料单进行电子计量，定期检查、校正计量装置，加强砂石料含水率的控制。混凝土运输时搅拌运输车应连续转动，保持混凝土良好的和易性。对长距离运输，宜加缓凝剂，混凝土入泵前应测坍落度，比较与拌和出仓混凝土的损失量，及时做以调整。一般要求入泵时混凝土要搅拌（转动）1 min～2 min。泵送混凝土应连续运转，输送管道宜直，转弯宜缓，泵送速度均匀。

3）加强混凝土振捣工艺控制。

捣固一般作业要求：插入式振动器移动的距离不应超过其作用半径的1.5倍，与模板保持5 cm～10 cm距离，插入下层混凝土深度在5 cm～10 cm。施工振捣不足，甚至漏振，使混凝土颗粒间的空隙未能被砂浆填满。在紧靠模板处颗粒移动阻力大，更易出现气泡；漏浆会造成蜂窝、麻面。沿模板边的混凝土捣固，用插入式振捣器仔细振实，直到出现泛浆，混凝土不再下沉为止，快插慢拔，使混凝土流动摊平，但要特别注意不要过捣，防止混凝土离析。混凝土应分层浇筑，每层浇筑厚度、次序、方向应根据混凝土搅拌能力、运输距离、浇筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。二衬整体衬砌台车全长12 m，如用70振捣棒，有效作用半径按70 cm计算，沿模板侧插入捣固点数应在16棒左右，每层浇筑厚度可控制在40 cm～50 cm之间，较为合适。

3.3 提高操作工人的技术水平和责任心

熟练的混凝土捣固手能够识别捣固的程度，根据不同坍落度掌握火候。工人敬业精神的好坏，会直接影响到混凝土生产的质量。

4 表面缺陷处理方法

4.1 裂缝的处理

1）细微裂缝。

隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝，这种裂缝长久地存在会影响二衬衬体的使用效果及耐久性。从美观的角度考虑，可先清洗干裂缝的表面，然后涂上腻子几遍，最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面，使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。腻子采用环氧树脂浆液配比为环氧树脂∶501稀释剂=1∶

0.2。调色料采用白水泥浆液，配比为水泥∶白水泥∶107胶=5∶1∶1，施作中以试验结果进行确认。

2）贯通性裂缝。

贯通性裂缝对工程质量危害较大，必须采用有效的治理方法。沿裂缝方向凿成一条沟槽，在沟槽内每隔50 cm左右钻一孔，孔深为二衬厚度的1/2～2/3，一般不得小于15 cm。钻孔后再在孔内安装 10的压浆管道，利用环氧树脂砂浆固定，灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比为环氧树脂∶水泥∶细砂∶乙二胺∶二丁酯=1∶1.6∶3.2∶0.1∶0.12，其中乙二胺是固化剂，二丁酯是稀释剂，环氧树脂砂浆强度达到0.15 MPa～0.2 MPa时压入水泥—水泥玻璃浆液或环氧树脂浆液，压浆结束后检查其效果，裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

3）密集裂缝。

衬砌混凝土背后的空洞或衬砌厚度不足而引起的密集性裂缝，在裂缝范围内以间距1 m左右交错布点，凿成10 cm×10 cm大小，深5 cm的方槽，再用风钻打入中空注浆锚杆（勿接触衬背防水层），注入水泥砂浆，灰砂比为1∶3，水灰比为1∶1，施工时注浆压力保持在0.4 MPa～0.66 MPa为宜，注浆结束后，当达到规定压力而砂浆压不进时，即认为已经注满，注浆孔用环氧树脂砂浆抹平，再用刮抹料和调色料处理。

4.2 气泡、泛砂的处理

模板拆移后，应及时对混凝土表面气泡等小缺陷进行修饰。一般作不同配合比的灰白水泥对比试验（一般比例在1∶1～5∶8之间），砂选用特细砂（0.7 mm～1.5 mm）制作水泥砂浆，配比的效果应与二衬混凝土色泽统一，用抹子、泡沫块擦抹修饰，即可达到预期效果。

5 结语

隧道二衬混凝土施工是一个综合性很强的作业，哪一个环节出现偏差，都会出现不同程度的混凝土表面质量通病，为此，施工现场应配备施工经验丰富的技术人员，应逐次分析研究施工中发生的各种情况，完善施工措施，力求劳力组织和机械配置合理化、科学化，强调支撑和捣固密实，规范作业是保证混凝土质量的根本措施。施工中要严格遵守操作规程。一座隧道第一模二衬混凝土施工拆模后，要及时组织总结，对施工中出现的质量问题，要及时查找原因，认真制定对策，力争克服混凝土表面常见病害。

参考文献：

[1]JTG F60-2009，公路隧道施工技术规范[S].

[2]路桥工程施工新技术实用手册———隧道施工新技术分册[M].北京：长征出版社，2003.

地铁暗挖隧道二衬施工质量控制 篇4

目前我国城市轨道交通建设正在大规模兴起, 由于城市市区环境条件的限制, 浅埋暗挖施工在城市轨道交通等地下工程施工中的地位愈加重要, 隧道施工质量验收标准越来越高, 质量控制要求越来越严格, 因此, 作为隧道施工的最后一道工序, 施工中必须采取正确的施工工艺方法及合理的预防和治理措施, 保证地铁隧道二衬施工的质量。本文以北京地铁14号线永定门外站~安乐林站区间施工为例, 介绍了地铁暗挖隧道二次衬砌施工质量控制要点。

二、工程概况

北京地铁14号线工程永定门外站-安乐林站区间自永定门外站向东南穿越琉璃井路及永外街道办事处, 沿安乐林路向东与安乐林站对接, 起讫里程为K20+462.405-K21+429.000, 全长966.595m。区间隧道断面型式包括标准减振段、人防段、射流风机段、停车线段、挑高段和渡线段等13种不同断面型式, 隧道埋深8.59~15.54m, 全部采用暗挖法施工。

隧道结构采用网、喷、钢拱架组成初期支护与钢筋混凝土二次衬砌相结合的复合式衬砌型式;二衬采用C40P10防水砼, 厚度300mm~600mm, 在初支与二衬之间用1.5mm厚EVA防水板进行全包防水, 防水板与基层间设置400g/m2的无纺布缓冲层, 底板或仰拱防水层上表面设置400g/m2的无纺布保护层, 并浇筑7cm厚的C20细石混凝土保护层。

三、施工工艺及控制要点

(一) 基面处理

基面处理是防水施工的前提条件, 同时也是整个二衬施工质量控制的基础, 基面处理是否合格将直接制约着防水效果、钢筋排距及二衬厚度等多方面施工工序能否控制到位。

基面处理按照堵水→超欠挖处理→基面突出尖锐物的割除→基面抹平→清底等几个步骤进行, 其中重点为初支堵水及欠挖处理。

1初支堵水

在初支存在局部渗漏水点位置进行集中注浆, 注浆浆液可根据实际情况采用水泥浆或水泥-水玻璃双液浆。注浆完成后用棉纱临时堵塞注浆管下端口, 防止浆液流出。注浆完成后, 若仍存在个别滴水、股流水等散水现象, 采取直接堵塞和引管堵塞。

(1) 直接堵塞

当基面滴水或明流水水流较小, 水压不大时, 以出水点为中心, 人工凿除喷射砼成孔槽, 孔槽直径约2-4cm, 深约3-5cm, 凿完后, 用水将槽内冲洗干净, 随即用堵漏灵堵塞于槽内, 并用力向槽壁四周挤压密实, 使之与槽壁紧密结合。经过1-2min后, 检查外观是否还出现渗漏, 若有则重新施作。

(2) 引管堵塞

用于点漏水较大, 有明流水时。先用人工凿除漏水点周围松散层, 凿成一个锥形槽, 凿完后把槽内清洗干净, 用胶管插入槽内、用快硬水泥胶浆将胶管四周封严、使水顺胶管流出, 并在铺防水板前将胶管堵塞。

当初支结构通过堵漏达到初支内表面没有滴水只有少见湿渍时方可施作防水层。

2超欠挖处理

初支施工完毕后应组织专业测量队伍对隧道初支进行断面检查, 重点检查仰拱及初支格栅节点连接部位, 然后根据初支施作时外放情况 (一般初支轮廓尺寸外放5cm) , 重点对欠挖部位进行处理。对于欠挖较小部位, 可采取直接凿除侵限部位初支, 然后采用水泥砂浆抹面的方法进行处理;对于欠挖较大部位, 需采取换拱外移的方式以满足设计净空要求。

(二) 防水工程

本工程暗挖隧道采用EVA全包防水, 施工缝措施为钢边橡胶止水带+水泥基渗透结晶材料, 变形缝处采用外贴式止水带+中埋式钢边橡胶止水带+密封胶的方式进行防水, 防水控制重点如下:

1 EVA防水板

(1) 防水板空鼓

防水板如出现紧绷空鼓现象, 在浇筑混凝土过程中极有可能将防水板挤破, 从而造成防水板不密闭, 形成渗漏水通道。针对此情况过程中应注意以下几方面问题:

(1) 保证暗钉圈间距及数量满足要求, 确保防水板与基面可靠固定;

(2) 遇基面凹凸不平时, 暗钉圈应布设在凹坑处, 从而使防水板与基面尽量密贴, 避免出现空洞现象;

(3) 在仰拱部位, 经常出现未按设计要求布设暗钉圈, 而是直接将防水板空铺在仰拱上, 造成空洞;

(4) 在仰拱至拱墙及拱墙至拱顶起拱位置, 暗钉圈布设数量不够, 间距过大, 造成防水板下垂, 从而出现空鼓现象。

(2) 防水板破损

在防水铺设完成到混凝土浇筑之前, 不可避免会出现防水板破损现象, 这就要求现场技术人员在混凝土浇筑之前必须对防水板进行一次全面检查, 对破损部位及时进行修补。在过程中应重点在下述环节对防水板进行保护:

(1) 防水被戳破:仰拱钢筋施工时, 在仰拱向上甩槎接头处, 极易戳破防水板, 因此在接头部位应带上钢筋保护帽, 并在钢筋接头紧贴防水板处采用增加一层防水板方式进行保护。

(2) 防水被烧伤:钢筋焊接过程中如不采取保护措施则极易将防水板烧伤, 尤其在马凳筋焊接及不能机械连接而采用焊接连接的部位, 由于钢筋距防水板距离较近, 因此在焊接钢筋与防水板之间应塞入竹胶板或木板等进行隔离保护, 另在焊接点下方安排另一人采用大竹胶板或铁皮等工具对焊渣进行隔离, 防止落下烧坏下部防水板。

通常在堵头模板封堵时需采用钢筋加固, 而在拆模时需将加固钢筋割除, 此过程也应注意对防水板进行保护。

(3) 在纵、环向施工缝凿毛及施工缝处溢出混凝土凿除清理过程中均存在将防水板破坏的可能, 在此环节也应加强对防水板的保护。在每两仓防水接头部位, 应将甩槎破损部位整体割除后再进行焊接连接。

(4) 钢筋安装完成模板安装前再次对全部防水板进行一次检查, 发现破损部位用记号笔或喷漆等作出明显标记, 逐一修补销号。

2中埋式钢边橡胶止水带

(1) 止水带接头连接

中埋式钢边橡胶止水带需采用热熔焊接连接, 正式施焊接前应做工艺试验, 确定热熔模具的焊接温度、焊接时间等参数。在止水带接头对接之前, 应将止水带表面挫毛, 在搭接位置放置一张纸覆盖, 防止橡胶热熔粘黏模具。

在实际施焊过程中, 如遇热熔焊接确实困难, 焊接效果不理想部位, 再采取冷粘法补强。

(2) 止水带固定

止水带只有居中固定才能最大限度地发挥其止水效果, 在混凝土厚度方向及垂直于厚度方向均需严格控制, 在施工中可采取如下措施:

(1) 在纵向及环向施工缝中心线位置设置一根钢筋, 止水带采用铁丝固定在钢筋上, 固定间距40cm, 环向施工缝从上至下采用锤球吊设垂直度, 确保上下止水带在同一截面上。

(2) 浇筑混凝土时应边浇筑和振捣边用手将止水带扶正, 避免止水带倒伏、扭曲影响止水效果。

(3) 水平安装的止水带均采用盆式安装, 盆式开口向上, 保证浇捣混凝土时止水带下部的气泡顺利排出。

3背贴式止水带

变形缝位置采用EVA背贴式止水带, 其两边必须与防水板可靠焊接, 安装时应精确定位, 确保止水带中心线与变形缝中心线对齐, 误差应小于1cm。

转角部位的止水带齿条容易出现倒伏, 应采用倒角预制件或采用其它防止齿条倒伏的措施。

(三) 钢筋工程

地铁暗挖隧道钢筋一般采用机械连接或绑扎连接, 确实无法实施机械连接或绑扎连接时方可采用焊接连接, 以尽量减少对防水板的损坏。隧道钢筋施工中常见问题为:钢筋保护层厚度不足、钢筋排距及隧道净空尺寸不符合要求、机械连接外露丝扣多、绑扎搭接接头区段不符合要求、钢筋弯制弧度不到位等, 而其中钢筋保护层、排距和净空尺寸问题将会严重影响二衬混凝土施工的质量, 施工过程中需重点控制。

1钢筋加工

隧道二衬主筋均为弧形钢筋, 钢筋弧度加工的精确度直接影响着后续钢筋安装质量, 必须严格控制。弧形钢筋的弯制通常采用制作推盘人工弯制和自动弯弧机弯制两种方式, 首先在地面上精确画出所需加工钢筋弧度、长度, 弯制完成后在标准线上比对, 反复试验直至满足设计及规范要求后, 方可进行大批量加工。

2钢筋安装

根据测量班的中线及标高点, 精确安装仰拱钢筋, 通长在钢筋弯制过程中端头部位弧度容易出现较大误差, 弧度较平, 容易戳到防水板上, 这就要求在仰拱外侧钢筋施工时端头安装塑料保护帽, 另外在端头部位绑扎混凝土垫块, 保证外侧钢筋保护层厚度。

在外侧钢筋安装完成后, 根据测量点位, 精确定位马凳筋位置, 特别在弧度变化处, 必须设置马凳筋, 马凳筋环向间距一般2~3m, 马凳筋焊接完成后安装内侧钢筋, 内侧钢筋严格按照测量点位再次复核定位, 在内侧钢筋安装完成后绑扎保护层垫块, 垫块间距1~1.5m。

3杂散电流

(1) 区间底板、顶板及内衬墙每隔不超过5m横断面的表层钢筋焊成一闭合圈, 此横向钢筋圈以及变形缝两侧第一排横向钢筋圈与底板、顶板及内衬墙的所有纵向钢筋焊接。

(2) 在每根钢轨下方选择一根纵向钢筋作为排流条, 在区间底板、顶板及侧墙内侧各选择3根纵向钢筋作为排流条, 排流条在每隔结构段内电气贯通, 并与相交的横向钢筋焊接。

(3) 在变形缝两侧内衬墙上引出连接端子, 连接端子与变形缝两侧第一排横向钢筋圈连接。连接端子采用采用镀锌扁钢80×5, 并与侧墙内2根纵向钢筋焊接, 在扁钢的墙外部分打φ12的孔, 并在打孔处安装螺栓、垫圈, 两个连接端子之间采用BXR-1×95铜电线连接, 铜绞线长度为两连接端子间距离加100mm。连接端子距轨面高度300mm。连接端子长度为:H+300+6d (H为钢筋混凝土保护层厚度, d为钢筋外径) 。

(四) 模板工程

标准断面及停车线断面二衬采用衬砌台车施作, 长度较短的人防段、渡线段等断面型式一般采用模架法进行施工。

模板安装前需用高压风、水将施工缝部位浮浆、杂物等清理干净, 检查止水带位置、保护层垫块设置等是否符合要求, 检查无误后方可进行台车就位或模板安装。

对于衬砌台车, 拼装完成后仔细对面板接缝位置进行检查, 对拼缝不严或错台部位进行重新调整或打磨处理。对于模架法施工中小模板拼装, 重点检查是否平顺无错台。

台车、模板与上一板混凝土搭接位置处应贴密封止浆胶条, 以保证接头位置不漏浆。纵向模板与上一板混凝土不宜搭接过多, 当遇弧线段曲线半径过小时应缩短每板混凝土浇筑长度, 尽量减小纵向段落间错台。

台车或模板定位完成后, 必须再经由测量班用仪器对台车、模板进行尺寸复核, 确保无误后方可进行混凝土浇筑。

(五) 混凝土工程

作为地铁隧道施工的最后一个环节, 二衬混凝土的浇筑施工必须严格进行控制, 确保二衬混凝土质量, 同时减少外观质量缺陷。隧道混凝土施工一般采用地泵泵送, 输送距离较长, 这就对混凝土质量要求较高;同时隧道内有限空间作业混凝土浇筑施工难度较大, 因此, 混凝土浇注过程中产生的不密实、施工缝错台和拆模后混凝土表面的蜂窝麻面、气泡、砂线、分层线等缺陷较明挖法施工多, 施工过程中必须采取合理的措施进行有效控制。

1商品混凝土质量

根据隧道内泵送及浇筑需要, 与拌合站进行沟通, 确定混凝土水泥用量、水灰比、坍落度等, 并根据实际浇筑效果及时调整配合比, 杜绝因塌落度和配合比不稳定造成的色差和表面大面积的蜂窝麻面。

2混凝土浇筑与振捣

在施工时, 强调浇筑与振捣并重, 浇筑无序或振捣无方, 都是砼产生各种不均匀性弊端的根源, 因此施工时必须注意把握浇与振的时间, 即对砼不要早振, 也不要迟振, 不要欠振, 也不能过振。

砼的浇筑方法遵循分段分层、及时接茬的原则, 从两侧墙脚对称浇注, 呈平行对称层次, 全断面推进完成砼的分层接茬和分段接茬, 砼分段分层的后段与前段或上下层之间的浇注时间间隔不超过砼初凝时间。在市内施工应充分考虑早晚高峰期交通拥堵现象, 提前发送、储备混凝土, 并适当延长混凝土初凝时间, 避免堵管和形成混凝土冷缝。

根据实际浇筑完成后砼外观情况, 及时调整振动器的数量及位置, 以避免出现振捣盲区。通常在仰拱浇筑面以上1.5m范围内蜂窝麻面较多, 此范围为反弧段, 混凝土中气泡较难排出, 因此在此范围内增加平板振动器, 在浇筑过程中再辅以振动棒对此区域进行振捣, 可大大减少此范围缺陷地发生。为达到砼均匀密实性, 要避免过振现象出现, 过振则砼易产生离析, 离析状态较重的砼骨料分离, 显露砂石, 轻的会出现砂线、砂斑。

浇筑混凝土在边墙位置时应连续进行, 砼浇注至墙拱交界处可适当间歇后连续浇注拱部砼, 间歇时间不得超过1.5h。在拱顶部位采用泵送挤压法灌注混凝土, 施工方法为:先通过拱预留灌注孔浇注靠近已成形衬砌的一端砼, 然后通过后退挤压的方式依次浇筑台车中间部位及台车另一端拱部砼。

为弥补拱顶混凝土收缩或浇筑压力控制不当引起的空洞, 浇筑完成后根据防水分区及时进行二衬背后注浆, 并利用地质雷达进行空洞检测。

结语

通过对北京地铁14号线永定门外站~安乐林站区间二次衬砌施工的过程研究, 从基面处理、防水施工、钢筋施工和模板混凝土施工等各个二衬施工环节进行探索, 总结出了各个环节的施工质量控制要点, 有效控制了隧道二衬施工的通病问题, 二衬施工质量得到了很大的提升, 对今后类似工程施工具有很好的借鉴意义。

摘要：结合工程实践经验, 从地铁暗挖隧道二次衬砌施工的防水工程、钢筋工程、模板工程及混凝土工程等各工序分别总结了二衬施工中容易出现的通病, 并提出了过程控制措施与质量控制要点, 有效地提高了地铁隧道二衬施工质量。

关键词：地铁,隧道,二次衬砌,质量,控制

参考文献

高速公路隧道二衬质量控制措施 篇5

王东

中铁航空港集团第二工程有限公司

摘要： 随着国民经济持续、稳定、高速的发展，高速公路建设蓬勃向上，正处在一个前所未有的建设高潮中。同时，高速公路隧道工程对二次衬砌的质量提出了较以往更高的要求，尤其是隧道的防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）规定的一级防水等级标准，要求衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍，二次衬砌混凝土必须具有强度高、耐久性好等性能。因此，隧道二次衬砌的施工质量控制尤为重要，且在高速公路建设中占据举足轻重的位置。本文结合望安高速公路上新寨隧道二次衬砌施工的实例与以往的经验，对高速公路隧道二次衬砌施工的质量控制要点进行探讨。关键词：高速公路；隧道二衬；质量；控制措施

二、工程概况

上新寨隧道为分离式长隧道，左幅长度1640m，隧道进口段位于半径为2588m的圆曲线上，出口段位于半径为1900m的圆曲线上，纵坡坡度为-2.5%，最大埋深约为222m；右幅长度1603m。隧道进口段位于半径为2500m的圆曲线上，出口段位于半径为1800m的圆曲线上，纵坡坡度为-0.6457%，其余的纵坡坡度为-2.5%，最大埋深约为229m。进口位于单斜破体中部，洞身段横穿山体，出口位于一缓坡中部。隧道前半段坡度较陡，基岩零星出露，植被较发育，后半段坡度较缓，覆盖层较厚，植被发育。属于构造侵蚀-剥蚀型低山地貌。场区属珠江流域之北盘江水系，进口处无常年地表径流。出口处为深切冲沟，属雨源型山间溪流，流量受大气降水控制，雨季流量较大，低于隧道底边，对隧道无影响。

该隧道围岩类别分为V级围岩和Ⅳ级围岩，隧道洞身初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用C25防水钢筋混凝土结构，拱墙衬砌厚度设计为：IV级围岩40cm，V级围岩50cm。

三、影响二次衬砌施工质量的主要因素

（一）施工工艺或现场操作不规范

①隧道开挖成型差，欠挖或初期支护侵入衬砌断面，造成衬砌混凝土厚度不均匀或局部厚度不足；

②隧道监控量测工作不到位，未能充分发挥其作用，二次衬砌的施作时间安排不够合理，造成二次衬砌荷载承受围岩压力较大，安全可靠性受到影响。

③混凝土拌合时原材料计量误差较大，尤其外加剂的掺加不够准确，施工用水量未能准确根据砂、石料的实际含水率及时调整，造成混凝土水胶比增大。

④在混凝土运输及泵送过程中加水现象时有存在，严重影响混凝土综合性能。

⑤采用整体式钢模板衬砌台车施工时，台车变形或加固不到位，以及混凝土浇筑时局部不振捣或漏振等现象普遍存在，致使混凝土平整度、密实度、均质性差。

⑥隧道局部衬砌混凝土背后存在脱空现象。

⑦盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过早承受荷载，不同程度的破坏了混凝土自身结构。

⑧二次衬砌混凝土脱模后对混凝土的潮湿养护不及时、不到位。

⑨夏季施工时砂、石料无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。

⑩隧道防排水施工质量不高，防水板、纵、横、环向排水管安装不够规范。

（二）原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影响了水泥与骨料的凝结。进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土性能的负面影响。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。

（三）施工管理、监督不到位

施工管理力度不够、管理不细、监督不严，未能实现精细化管理。四、二次衬砌施工质量控制要点

（一）加强围岩监控量测与初支断面检测

（1）隧道围岩监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序，用于监测隧道各施工阶段围岩和支护状态，确保施工安全，而且通过对围岩支护体系的稳定性状态的监测和评价，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，同时确定二次衬砌和仰拱的施做时间，从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的。

（2）二次衬砌必须待围岩变形与收敛趋于稳定后再进行施工，以确保结构自身受力处于正常应力状态，避免超负荷受压。

（3）初支断面检测是保证二衬厚度的重要环节，可以在二衬施做前知晓二衬厚度情况，以便及早补救处理，避免盲目施做二衬造成二衬厚度不足的严重后果。

（二）防排水施工

隧道防排水采取“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理，达到排水畅通、防水可靠、经济合理、不留后患”的原则，充分利用结构自身防水能力，构筑隧道结构内外完善的防排水系统。

(1)防排水施工前，先进行初支断面的处理，彻底清除各种异物，清除各类尖锐凸出物体。

(2)纵、环、横向排水盲管的施工，重点要控制好其安装的位置及连接质量。

纵、环向排水盲管采用打孔波纹管，用无纺布包裹。隧道纵向排水管放置在墙角的矮边墙处，下侧由防水板包裹，环向排水管按照设计要求的间距环向进行布置，根据渗水量大小分别布置1-3根排水管，横向排水管是连接纵向排水管和侧沟的主要通道，纵、环、横向排水管采用三通连接，构成完整的排水体系。

(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，对漏焊部位要补焊结实，补焊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。

（三）钢筋制安

首先钢筋下料要准确，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，其次控制好钢筋绑扎与焊接质量。

钢筋安装时，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、焊接过程中，避免损伤防水板。

（四）预留、预埋工程施工

隧道预埋工程主要有镀锌钢管、分接线盒以及钢板等。隧道预留工程主要有各种监控设备机箱洞室、配电箱室、消防及检修等洞室，施工时利用木模板加工成与洞室尺寸相同的目的模型，台车就位后将模型紧贴台车，背后用砼条支撑固定，为便于拆模，一般将模型作成内小外大的喇叭口型，且适当加大1-2cm，待台车脱模后及时拆除洞室模板。

预留预埋在二次衬砌砼中，为防止预留预埋件变形跑位，必须做好加固，为避免毁坏防水板造成漏水，采取先将整体模板台车就位后，将预留预埋件固定于台车上，注意避免台车的损坏与变形。已经施工好的预留洞室要注意保护，不得被水泥浆及其他杂物堵塞，如有要及时清理干净。

（五）衬砌台车就位、加固

在隧道二次衬砌混凝土施工中，如果衬砌台车就位不准确、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，施工技术人员应认真检查。

(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，模板打磨不净是造成混凝土局部麻面的一个重要原因。

(6)模板台车涂刷脱模剂(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。

（六）二衬混凝土施工工艺

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，养护应不小于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，同时适当增大坍落度及混凝土黏度，保持混凝土不泌水。

五、结束语

在隧道二次衬砌施工过程中，只要能合理选用原材料、混凝土配合比，采用科学的施工方法和施工工艺，并做好过程控制，不断地总结施工经验和提高相关人员安全质量意识，就可以有效控制隧道二衬施工质量，保证工程合格，从而取得良好的社会效益和经济效益。

参考文献：

隧道二衬 篇6

在公路建设中对环保要求的不断提高, 中短隧道在一条道路中的数量也随着增多。连拱隧道在隧道长度较短, 工程地质条件较好, 洞口地形条件较好的情况下常采用。若用分离式隧道布线困难时, 也可以根据实际情况综合分析, 采用连拱隧道, 且造价较低。

2.连拱隧道裂缝产生的原因分析

2.1 地质环境影响

连拱隧道工程受力结构复杂, 若遇到覆盖层薄, 围岩松散, 地质结构复杂多变, 随着后行洞开挖施工, 由于连拱隧道特殊的结构形式, 使先行洞洞顶上方已平衡稳定的围岩应力发生变化, 进行二次调整。随着隧道掌子面的不断掘进, 应力不断发生变化, 当应力变化超过二衬混凝土自身所能承受的应力时, 就会产生裂缝。

2.2 沉降缝设置的影响

连拱隧道覆盖层薄, 围岩松散, 设计沉降缝位置与实际地质变化有出入, 虽在围岩级别变化处设置沉降缝, 但地质结构复杂多变, 围岩产生不均匀沉降, 从而导致混凝土产生裂缝。

2.3 连拱隧道后行洞施工, 由于超前预支护的管棚长度、数量和注浆工作以及三角区加固未严格按照设计要求进行施工。在进行施工时将连拱三角区挖空, 引起测中线上方三角区围岩发松驰变化, 导致连拱三角区下沉, 引发靠测中线侧二衬边墙下沉开裂;另一方面将先行洞靠测中线侧仰拱、二衬拱脚土体挖空, 导致先行洞靠测中线侧仰拱及二衬边墙下沉开裂。

3.二衬裂缝处理措施

针对目前已经发生的仰拱、二衬混凝土裂缝, 采取以下措施进行处理:

3.1 裂缝周边围岩注浆固结

3.1.1 针对连拱隧道后行洞施工, 将连拱三角区挖空, 导致连拱三角区下沉, 引发靠测中线侧二衬边墙下沉开裂问题处理, 若隧道覆盖层较薄可采用地表钻孔对三用角进行注浆加固, 使三角区围岩稳定, 不继续发生松驰变形。

(1) 连拱隧道暗洞范围以测设线为中心、两侧纵向各设一排 Ø89×6 ㎜的钢花管, 共3 排, 钢管底标高距洞顶开挖线≥60cm, 间距按实际情况梅花型布置, 隔孔施工。

(2) 注浆采用水泥浆液, 水灰比及注浆压力通过试验确定, 注浆顺序采取同排隔孔错开的注浆方式, 注浆与钻孔流水作业, 注浆完成采用C20 水泥砂浆填充钢管。

3.1.2 针对连拱隧道后行洞施工, 将先行洞靠测中线侧仰拱、二衬拱脚土体挖空, 导致先行洞靠测中线侧仰拱及二衬边墙下沉开裂问题。

(1) 连拱隧道左右幅靠连拱侧基础位置各设置2 排φ42×4mm注浆小导管, L=4.5m, 排间距=0.5m, 纵向间距=1.0m, 左右幅错开布置, 隔孔施工。

(2) 注浆采用水泥浆液, 水灰比及注浆压力通过试验确定。

3.2 裂缝的处理方法有以下几种:

3.2.1 仰拱、边沟裂缝处理方法

待连拱侧基础周边围岩注浆固结后, 对仰拱、边沟裂缝采用水泥浆液进行灌注、封堵, 注意务必灌注封堵密实。

3.2.2二衬裂缝处理方法

(1) 表面覆盖法

表面覆盖法适用于宽度小于0.2mm裂缝的处理。它是在微细裂缝的表面上涂膜, 以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法, 这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部, 对延伸裂缝难以追踪其变化。

表面覆盖法所用材料通常采用弹性涂膜防水材料, 聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工时, 首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛, 清除表面附着物, 用水冲洗干净后充分干燥, 然后用树脂充填混凝土表面的气孔, 再用修补材料涂覆表面。

(2) 低压注浆法

低压注浆法适用于由变形缝未设置、施工缝不成环、开挖振动、应力集中等原因引起的宽度为0.3-0.5mm的二衬混凝土裂缝修补。

具体方法为:修补工序如下:裂缝清理—试机—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。当裂缝数量较多时, 先要在裂缝位置上贴医用白胶布, 再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝, 使裂缝封闭, 大约10 分钟后, 揭去胶布条, 露出小缝, 粘贴注浆嘴。固化后周边可能有裂口, 必须反复用浆补上, 以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行, 若气温高, 半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液, 插入注浆嘴, 用手推动补缝器活塞, 使浆液通过注浆嘴压入裂缝, 当相邻的嘴中流出浆液时, 就可拔出补缝器, 堵上铝铆钉。一般由上往下注浆, 水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满, 在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

(3) 开槽修补法

开槽修补法适用于较宽裂缝 (宽度大于0.5mm) 修补。

具体方法为:先沿裂缝处开宽5cm、深5cm的槽。再采用环氧树脂, 聚硫橡胶, 水泥, 砂, 按照10:3:12.5:28 的比例, 首先用人工将晒干筛好后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后, 将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中, 再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内, 一组砂浆的整个施工过程需要30 分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖, 待完全初凝后, 开始喷水养护。

4.二衬裂缝的防治措施

4.1 针对地质环境影响, 应在隧道施工过程中, 根据第三方检测单位提供的超前地质预报, 结合隧道掌子面围岩实际的工程地质与水文地质情况, 正确判断围岩类别, 发现围岩地质情况与设计不符时, 及时进行设计变更, 选择合理的支护结构类型, 符合实际需要, 以防止裂缝产生。

4.2 严格按设计及规范要求进行施工, 特别是超前预支护工作以及三角区的加固工作, 不能存在侥幸心理, 进行偷工减料。

4.3 针对沉降缝设置的影响, 应严格按照设计要求, 在围岩级别变化处设置沉降缝, 如果有围岩级别变更的, 在变更断面处也要同样设置变形缝, 以防止裂缝产生。

4.4 加强施工管理, 提高质量意识

(1) 认真总计施工设计图纸, 充分认识、理解设计意图。在施工前, 认真做好技术交底。加强质量管理技术人员和施工人员的质量和安全意识。

(2) 每一道工序项目部严格执行“三检”制度, 检查合格后报监理工程师检查, 监理工程师检查合格后方可进入下道工序施工。

(3) 试验室及时对现场进场原材料取样检测, 严禁不合格原材料进场;及时做好施工配合比, 为施工服好务;提供各种施工配合比, 作为施工的依据;进行工程半成品、成品的质量检验;

(4) 混凝土必须严格按照试验室提供的配合比进行施工。

5.结束语

现连拱隧道多用于中短隧道设计, 但由于结构复杂、施工工序多, 施工难度较大。隧道衬砌出现裂缝, 虽然有地质原因造成, 但也存在施工不当的原因。在施工过程中, 应加强质量管理, 严格按设计及规范要求进行施工。

摘要：通过连拱隧道二衬裂缝处治实例, 提出了连拱隧道在施工中应注意的问题, 供广大同行参考。

关键词：连拱隧道,裂缝,处治,防治措施

参考文献

[1]刘彤, 李宁军, 李华.连拱隧道衬砌裂缝成因分析与处治.四川科学建筑研究院, 2007.2

[2]陈世荣.连拱隧道二次衬砌裂缝处治方案[J].福建交通科技.2011.4

浅谈隧道二衬外观质量缺陷的防治 篇7

经过多年的施工观察和研究, 认为影响隧道衬砌质量有以下几点:人为原因、原材料、设备机具、施工工艺和施工方法、混凝土品质等因素。

1.1如果模板涂油过多或者不均匀, 会造成衬砌混凝土脱模后拱部油迹不均。

1.2施工过程中采用模板台车进行二次衬砌施工, 容易出现衬砌环接缝处错台, 衬砌环接缝处产生错台的原因很多, 主要有以下几方面: (1) 在混凝土的压力作用下, 由于台车支撑刚度不足, 造成台车模板向内收敛变形, 从而错台; (2) 如果台车模板和接头处混凝土表面清洁不足, 有泥浆杂物, 且受隧道曲线段影响, 使得模板和混凝土面之间有空隙, 形成错台; (3) 由于曲线外侧支顶, 接缝处有空隙, 漏浆过多而出现错台; (4) 小边墙浇筑时定位不准或混凝土跑模 (主要表现在胀模) , 致使台车下边缘不能与小边墙完全贴合而形成错胎。

1.3气泡产生的原因有:由于混凝土拌和和均、捣固不足, 在浇筑过程中对于厚度控制不严格, 导致混凝土中出现大量未能及时排出的气体, 所以会在模板表面混凝土处形成气泡。

1.4泛砂产生的原因有:如果使用砂率低、和易性差的混凝土, 加之浇筑施工中内部应力不一致, 多余的水分聚集并从弱面流动, 被挤压的水向上走, 带走浆液, 从而在混凝土表面留下砂纹, 过捣和离析则形成砂斑, 沙斑聚集成片就形成麻面。

2预防措施

2.1脱模剂的使用

首先要根据试验结果选用质量性能稳定的脱模剂产品, 品质较差的脱模剂容易导致混凝土表面的起皮、拉坏。并严禁使用废旧机油代替脱模剂, 避免混凝土表面出现油污和颜色不均的现象。拆模后, 要仔细清理模板台车上锈迹及残留杂物, 喷涂脱模剂要均匀喷涂。

2.2对于错台的预防措施

为保证台车受力, 要在施工衬砌前紧固所有支撑丝杠, 并在台车就位之前, 彻底清理台车与混凝土搭接部位, 保证台车紧贴混凝土表面。可在台车支撑丝杠或液压油缸原设计数量的基础上, 两端各增加4~6个, 使得每端的支撑总数达到12~14个;搭接部分的支撑不容忽视, 必须紧密支撑。台车的中线要和隧道中线尽量保持一致, 混凝土灌注到台车底部3m处时, 控制灌注速度保持混凝土塌落度在14cm以内;台车一窗应在距模板底部3m位置, 二窗开口距模板底部5m位置。要求模板有足够的刚度和稳定性, 并无缝隙, 防止漏浆和混凝土表面泛砂。模板台车应加大附着式振动器的数量, 这样可有效地减少混凝土表面气泡的产生。

2.3外加剂的选择

混凝土的外加剂用以改善混凝土的性能, 按其功能有改善混凝土拌合物流变性能、调节混凝土凝结时间、硬化性能、改善混凝土的耐久性或其他等性能, 掺量在5%左右。由于某些外加剂尚无国家标准, 众多厂家生产质量不一, 各种外加剂 (如减水剂) 对不同矿物组成以及不同品牌的水泥其作用效果不一样。衬砌施工前做模拟对比试验, 按施配掺不同品牌外加剂, 通过钢化玻璃观察气泡, 泌水现象, 测试基本项目择优选择符合施工要求的外加剂。

2.4对施工配合比的要求

控制原材料的质量, 选取合理的配合比。原材料是施工质量好坏的一个非常重要的因素, 它直接影响着混凝土的耐久性, 包括水泥、集料以及是否掺加混合材料等, 而配合比则直接关系到混凝土的密实性。合理的配合比, 既有利于施工, 又能满足性能要求, 耐久性也很好。因此在混凝土原材料选择时, 细骨料宜选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂;粗骨料宜选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石;水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥;更重要的是注意施工质量, 隧道断面圆心以下控制坍落度在13cm-15cm之间。施工中遇到下雨天, 要及时调整施工配合比。如砂率低、含水量大, 砂子在饱水状态下 (含水量可达10%) , 如还按原配合比施工, 则必然会造成大面积泛砂现象。二衬坍落度可分为三个等级:矮边墙至圆心位置控制在14cm左右, 圆心到拱部控制在14cm-18cm之间, 拱顶控制在18cm-22cm之间。在混凝土中掺入一定剂量的粉煤灰 (一般在16%左右) , 改善混凝土的和易性、保水性和密实度, 这样混凝土产生气泡与泛砂现象的可能会大为降低。

2.5拌和和运输

混凝土拌和不好是产生气泡与泛砂的一个重要方面。如拌和不均, 时间不够, 生料会促使气泡、泛砂质量通病的发生, 因此, 禁止生料浇筑。一般要求混合料拌合时间为180s, 理想的投料方式先将碎石、砂、水泥、外加剂搅拌90s, 然后加水搅拌90s。但工地上经常发生搅拌时间不足120s。混凝土运输时搅拌运输车应连续转动。过长距离运输混凝土, 如连续旋转, 势必造成坍落度损失。可能使混凝土一入模振捣后则离析, 造成泛砂现象。长距离运输, 宜加缓凝剂, 混凝土入泵前应测坍落度, 比较与拌和出仓混凝土的损失量, 及时做出调整。一般要求入泵时混凝土要搅拌 (转动) 1min-2min。

2.6混凝土的振捣

振捣不当是产生气泡与泛砂的另一个重要原因。振捣一般作业要求:插入式振动器移动的距离不应超过其作用半径的1.5倍, 与模板保持5cm-10cm的距离, 插入下层混凝土深度在5cm-10cm之间。施工振捣不足, 甚至漏振, 使混凝土颗粒间的空隙未能被砂浆填满。在紧靠模板处, 颗粒移动阻力大更易出现气泡, 漏浆会造成蜂窝、麻面。沿模板边的混凝土振捣, 用插入式振捣器仔细振实, 出现泛浆, 混凝土不再下沉, 快插慢拔, 使混凝土流动摊平。但要特别注意不要过捣, 防止混凝土离析。二衬模板台车整体12m长, 如用70振捣棒, 作用半径按有效半径70cm计算, 沿模板侧插入捣固点数应在16棒左右, 每层浇筑厚度可控制在40cm-50cm之间, 较为合适。如在混凝土浇筑过程中, 发现有拌和不均匀的料, 或发生离析的混凝土, 则用铁铲将此部分料铲到其未捣固的地方, 二次拌和, 防止此类料的集中, 尽量减少生成气泡与泛砂的几率。

2.7选择合理的拆模时间

应定期通过现场同条件养护试件或回弹强度试验, 确定混凝土在12h、16h、20h、24h时的抗压强度, 保证脱模时有足够的抗压强度 (大于5MPa) 及抗拉强度 (0.5-1.0MPa) 。以防止脱模时拉脱混凝土外表面, 造成缺陷。

2.8操作工人的技术水平和责任心与混凝土表面质量

安排工作责任心强, 操作熟练的振捣人员固定振捣施工, 能够识别捣固的程度, 根据不同坍落度掌握振捣程度。

3结论

严禁使用废旧机油代替脱模剂, 倡导优选脱模剂。加强试验控制, 均匀涂喷, 严格掌握间隔时间, 同时控制好混凝土浇筑速度, 避免造成脱模剂受挤压不均匀而出现错胎和顶部油迹不均的现象。

精确制造衬砌台车, 经常加以校正检修, 消除误差;适当加大台车刚度, 增加支撑, 防止台车上浮;准确设定中线位置, 使台车中线与隧道中线保持一致;是完全可以消除和避免出现错台和严重的施工接缝。

摘要：隧道二次衬砌施工是隧道工程的一项非常重要的工序。目前, 从近年来施工的公路隧道工程的二衬来看, 隧道工程在施工阶段出现了各类外观病害。主要表现在混凝土的表面缺陷, 例如在起拱线以下的边墙上局部出现施工接缝错胎、拱部油迹、麻面、泛砂和气泡等表面缺陷, 影响了混凝土外观质量。针对以上隧道二衬常见的外观质量通病, 分析二衬表面缺陷形成的原因, 提出了处理和在现场克服以上质量通病的常用方法, 力求解决混凝土表面的常见缺陷, 提高隧道工程质量。

关键词：混凝土,油污,错胎气泡,泛砂,质量通病

参考文献

浅谈九岭山隧道二衬施工工艺控制 篇8

1. 设计简介

九岭山隧道位于瑞赣高速公路上。结构形式为曲中隔墙连体隧道，隧道全长525 m，隧道纵坡为一1.35%，位于R=5500 m的左偏圆曲线上。

该隧道是按新奥法原理(NATM)进行设计和施工，即采用钢架和锚喷初期支护、模筑混凝土二衬相结合的复合衬砌。洞身截面为半径600 cm的圆拱式曲墙(如图1所示)。

基本总宽度11.00 m(=0.75+0.75+2×3.75+1.25+0.75 m)，行车道净高5 m，检修道净高2.5 m。二衬厚度根据围岩的类别不同分别为30～60 cm。

二衬不仅作为受力结构，而且是防水设施的最后一道防线，二衬混凝土设计为C25防水混凝土，抗渗标号为S8，并且对隧道外观影响很大，因此二衬施工成败至关重要。

2. 目前的施工工艺

在隧道衬砌施工中一般采用三种施工工艺;人工立模施工、简易模板台架施工和自行模板台车施工。第一种施工工艺由于施工循环时间长且质量无法保证，在铁路和高等级公路施工中已被淘汰。第二种施工工艺较第一种在施工循环时间方面有很大加快、施工质量也有所提高，在无特殊要求的国内工程施工中采用的比较多。第三种施工工艺在施工循环时间和施工质量上均有极大提高，而且不影响洞内开挖施工，因此不仅在国外，而且在国内高等级公路上被大量采用。

九岭山隧道采用自行式全液压模板台车进行二衬施工。本文结合本次施工对这种施工工艺进行初探。

二、主要施工设备

1. 自行式全液压模板台车(构造示意图如图2所示)。

门梁和纵梁组合成台车的基本承重结构，承受着整个台车和混凝土的重量。纵梁下部两端各有两个升降液压油缸，门梁上部的顶部模板和门梁接触处安装有四氟滑板，并且安装有平移液压油缸，顶部模板的结构是固定的，通过升降油缸和平移油缸来调解顶部模板的标高和中线位置。两侧的模板和顶部模板是铰结的，在每侧模板的中部和门梁之间有液压油缸，通过它来收拢或张开侧模，在侧模上部和油缸位置均有螺旋丝杆，在油缸把侧模张开到位后，拧紧丝杆即固定了整个侧模。

在升降油缸的底部设有行走系统，后面两个油缸的轮子各由1个4 kw的电动机驱动，正是这两台电动机带动台车行走。

考虑到二衬的净空允许误差为O～5 cm，而台车在浇筑混凝土后必有微量收缩，所以台车的模板半径比设计大5 cm。

在侧模的中部设有检查窗，主要是在浇筑混凝土时观测浇筑情况，在顶模的顶部设有混凝土灌筑孔均可作为混凝土的进口，在侧模上的有3个附着式振捣器。

2. 输送泵

输送泵采用的是HB60型液压活塞式卧泵，排量为60 m3/h，在理想的施工状态下，最大水平输送距离为390 m，最大垂直输送距离为65 m，在实际使用中一般为200 m和10 m。输送管径为150 mm。为保证混凝土有足够的泵送效率，要求混凝土坍落度为14～18 cm，水泥用量300～400kg，碎石的粒径不大于40 mm，砂的推荐砂率为40%～50%。

3. 泵送防水混凝土的设计

九岭山隧道所在处区域降水量大，地层含水丰富，在开挖工程中局部有较大的渗水，作为隧道防水措施的最后一道防线——防水混凝土的抗渗性要求达到S8，同时环向旋工缝中间也增加止水带，防止施工缝渗水。为满足设计的强度和防水要求，并且方便施工，对混凝土提出了如下要求：

(1）抗渗

这要求结构密实，因为混凝土中缝隙、孔洞和毛细管是造成渗水的关键原因，只有减少这些因素才能达到设计的抗渗标准和提高强度。而且由于台车是封闭浇筑的，插入式振捣比较困难，只有采用附着式振捣方式。

(2）可泵送

泵送混凝土要求具备有一定的流动性、较好的粘塑性、泌水性、不易分离等性能，而且输送管径限制了粗骨料最大的粒径。

(3）缓凝

台车由于是两侧轮流浇筑混凝土，考虑到施工工程中输送泵的机械故障和堵管等因素，为防止出现纵向施工缝，从而造成渗水，因此对混凝土要求具备有一定的缓凝性。《公路隧道施工技术规范》就有规定：普通硅酸盐水泥在10～20℃浇筑的允许间歇时间为135 min。

(4）早期早强

《公路隧道旋工技术规范》规定二衬只有在混凝土的强度达到2.5 MPa时才能脱模。如果混凝土具备早期早强的特性，则台车可以尽早脱模，从而可以提高台车的周转使用次数，加快施工进度。

该配合比原来设计的3.5%的外加剂掺量偏小，因此在实际施工时有所调整，一般达到4%甚于4.5%，这对控制水灰比、提高泵送性能和减少气泡有明显效果。

四、施工流程

检测初期支护及围岩稳定→铺设防水系统→检测防水系统密封→台车安装、就位合格→检测台车的定位和加固→浇筑二衬混凝土→检测砼强度达到2.5 MPa→台车脱模→混凝土养生

五、质量控制

九岭山隧道采用自行式全液压模板台车浇筑二衬混凝土，泵送混凝土施工，预留了较大的进出通道，机械化程度高，施工速度比较快，一部纵K9m的台车一个月(单洞)一般能浇筑135 m，有时甚至达到180 m。

相对而言，对二衬的质量控制显得非常重要，特别是二衬即是隧道整体受力的主要结构，而且二衬的防水抗渗性能也是隧道防水设施的最后一道防线。另外，二衬是整个隧道衬砌中唯一外露部位，外观质量要求也很突出。在九岭山隧道整个二衬的施工中，其质量控制应注意如下几个方面：

1. 模板台车在施工前的检校

台车的强度和刚度应满足施工要求。特别是模板在受力后是否会变形和液压构件在受力后是否漏油。台车模板几何尺寸要准确，特别是纵向两头几何尺寸的相对误差，很容易造成“一头大，一头小”，从而导致两次浇筑混凝土之间形成错台。

2. 混凝土的配合比设计

二衬的混凝土要求满足抗渗、可泵送、缓凝和早期等性能，这就要求对混凝土的配合比进行精心设计。

(1)为降低成本考虑和减少混凝土的收缩龟裂缝隙，选择恰当的水泥用量和外加剂用量。

(2)粗集料的粒径受输送设备的限制只能采取10～30 mm，但要采用级配优良的碎石。砂的细度模数和砂率要严格控制，这不仅影响混凝土的抗渗性和可泵送性，而且直接影响二衬的外观质量。

(3)在满足可泵送性的前提下，应尽量降低混凝土的水灰比和坍落度，这既是结构强度的要求，也是满足抗渗性的需要。

3. 浇筑混凝土前初期支护和防水层的检查

(1)初期支护要检查监控量测的成果，其变形是否已满足设计提出的要求。同时其净空尺寸应保证不侵入二衬的范围。监控量测有两个主要的指标;拱项下沉和周边收敛，只有满足下列要求时才能进行二衬施工：1)各量测项目的变形速率有明显收敛，周边位移速率小于0.11 mm/d，拱顶下沉速率小于0.07 mm/d;2)变形的总量已达预计总变形量的80%以上。

(2)防水层是隧道防水设施中最重要的一道防线，应该严格检查，防止虚焊、漏焊和焊洞。另外防水层应有适当的松弛，避免在浇筑混凝土工程中被拉裂。

4. 模板台车的固定和堵缝

(1)台车定位前应检查地基的承载力是否满足要求，否则应进行地基加固处理。

(2)台车定位后，侧模张开并固定，这时应仔细检查台车的各个液压构件、丝杆、斜支撑和行走系统是否牢固，如果存在问题，则有可能在浇筑工程中导致模板变形。

(3)在浇筑混凝土前，应仔细检查侧模底部的接缝是否紧密，这一般要填塞砂浆能保证紧密。另外台车与前一模混凝土的搭接缝处及挡头模板间隙均应保证不漏浆，否则将影响混凝土的强度和外观质量。

5. 在浇筑混凝土时应注意事项

(1)混凝土浇筑前要检查输送泵和拌和楼的工作状态是否完好，输送管布设是否合理。如果在施工过程中发现问题，则可能导致二衬留下纵向施工缝。

(2)混凝土浇筑为避免落差太大导致混凝土离析，先从侧模检查开始浇筑。混凝土的浇筑速度不得大于1 m/h，如果浇筑速度太快则有可能导致台车上浮。若两侧混凝土的高差超过5 m或侧浇筑速度大于2 h，则应立即换边浇筑，因为前者有可能导致台车倾斜，后者若浇筑的间歇时间大于混凝土的初凝时间，有可能留下施工缝。

(3)不管哪一侧达到最大跨线附近时，都要停止浇筑该边混凝土换另一边，等过了大约1 h后，附着式振捣约10～20 s，一般在浇筑顶部时可不再振捣。

(4)在浇筑顶部混凝土时，要在挡头模板一侧观察，既要保证混凝土浇筑密实，又要防止因压力太大使挡头模板爆裂。

六、结语

高等级公路和城市道路的隧道工程对于施工质量和施工进度均有较高要求，而且对外观质量要求严格。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。

摘要：本文主要介绍了九岭山隧道采用自行式全液压模板台车浇筑二衬混凝土,针对隧道的结构形式和自行式全液压模板台车的设备构造特点,从混凝土配合比选取、原材料选取、混凝土质量控制、施工工艺等方面提出该部位混凝土施工时应该注意的关键问题。

关键词：隧道二衬模板台车施工工艺

参考文献

[1]赵伟.隧道二衬施工技术要点及应用[J].科技传播,2011(16).

隧道二衬 篇9

1. 温差较大易产生裂缝

温度裂缝多发生在二衬混凝土表面或温差较大的地区的混凝土结构中，混凝土在硬化过程中，水泥的水化反应产生大量的水化热，从而使混凝土内部温度升高，在物体的温度梯度变化中，其内部和表面的温差表现各不一样，尤其是混凝土的内部和表面的散热条件不同，大量的水化热聚集在混凝土内部而不易散发，导致内部温度上升，而混凝土表面散热快。较大的温差造成混凝土内部和外部热胀冷缩的程度不一样，使混凝土表面产生一定的拉应力，在拉应力超过混凝土的抗拉极限时，混凝土表面产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土凝结的先中期。

此外，外界气温，温度变化是产生裂缝的重要因素。

2. 荷载变形裂缝

仰拱和边墙基础的虚渣未清理干净，混凝土浇筑后，基底产生不均匀沉降，模板台车或者堵头板没有固定牢固，以及混凝土没有到达早期强度就过早脱模，或在脱模时混凝土受到了较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。

3. 施工缝

在混凝土的施工过程中，由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间，继续浇筑混凝土时，原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理，或者凿毛后没有用水洗干净，也没有铺水泥砂浆垫层，就是在原混凝土表面浇筑混凝土，致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。

二、实际事例：兰渝铁路某隧道

1. 工程概况

某铁路隧道为客货共线双线隧道，设计时速为200km/h，轨面以上的净空面积为92m2，隧道总长1280m。隧道区属残丘剥蚀地貌，上覆第四系全新统坡残积粉质粘土，下伏侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)砂岩、泥岩;地层单斜，倾角平缓，地质构造简单。地下水不发育，对混凝土无侵蚀，不良地质为于都有害气体。围岩级别主要是以Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级。

2. 裂缝的成因

从调查结果来看，四川地区隧道的大部分衬砌裂缝表现为边墙与仰拱填充面的接触地带开裂，一种观点认为是隧道拱顶开裂主要原因是由于温度收缩和干燥收缩引起的，因为从其裂缝的形态看出为环状，另外一种观点认为主要是荷载变形的裂缝，于去年用针筒注射墨汁的方法探测了该裂缝，如图1所示：

但是经过长期的观测，为了进一步了解裂缝的发展，于今年再次观察分析，得出其可能的原因有：围岩地质情况变化、沉降缝处理不当等。在浇筑仰拱时，基底的虚渣未清理干净，导致仰拱端头两侧的不均匀沉降，最终将二衬与仰拱接触面悬空受力不均匀，使得二衬出现不同程度的环向裂缝，斜向裂缝一般和隧道呈60度角左右，其危害性仅次于纵向裂缝，采用钻芯法探查了裂缝的深度，发现斜向裂缝整个贯穿于二衬混凝土厚度，其中有的裂缝在混凝土表面不宽，却在混凝土内侧，其基底确实有一部分的虚渣未清理干净，并且现在有一部分的仰拱在监控量测的数据下显示已经有沉降的现象。如图2、3所示为隧道洞内拱腰裂缝示意图;该二次衬砌裂缝处的仰拱钻芯取样见图4;仰拱与二衬接触部位裂缝见图5。

荷载过大包括两方面。一是围岩压力过大，二是二衬的自身重力荷载及边墙强度未达要求。

就本隧道而言，前者导致二衬裂缝的可能性很小，因为在浇筑二衬混凝土时，初支早已完成，根据监控量测的数据显示，沉降收敛已经趋于稳定，具备二衬施工的条件，故可以排除因围岩压力过大而导致二衬裂缝的可能性。对于长度10 m的台车，一次浇筑二衬的混凝土(C35)方量为110 m3，每方混凝土重量约为2.4 t，则一板二衬的混凝土自重可达264 t，故边墙承受的压力为0.29 Mpa，而在实际的浇筑过程中，浇筑完混凝土后的第3天就进行拆模，这时混凝土的强度也能达到其设计强度的30%左右(12.96 MPa)，故边墙可以承受二衬混凝土的自重。所以每板二衬的施工缝下方边墙开裂与直接承受的荷载无太大的关系。

3. 裂缝的定性分析

不均匀沉降：不均匀沉降的因素主要有两个，第一，是因为相邻两板二衬之间的浇筑时间不连续，在施工过程中，因浇筑相邻两板二衬需要经历脱模，台车定位，所以相邻两板二衬的浇筑时间至少要间隔一天，两板二衬作用于矮边墙上的力的时间并不连续，这样极有可能导致不均匀沉降。第二，矮边墙下地基不密实，导致地基承载力不足。在浇筑矮边墙之前，地基会经过以下两道工序的处理：地基浮渣清理和整平。浮渣主要是由隧道仰拱开挖时机械清理所漏和在开挖下坑道时爆破出的碎石和泥土构成。在处理矮边墙的地基时，仅用挖机整平，而没有进行有效的压实，导致地基承载力不足，进而在二衬浇筑完成后造成不均匀沉降。又因为相邻两板二衬的施工缝与相邻两板仰拱的施工缝没有对齐，导致矮边墙内产生剪应力，从而导致矮边墙开裂。

除了上述主要原因，经过分析还有以下几点导致二衬裂缝：

第一：多数里程段的二衬里面没有配筋，经过仔细观察整条线上的几个隧道发现，素混凝土区二衬裂缝要远远大于衬砌有钢筋的二衬，因为钢筋能起起到一定的抗裂作用，故而裂缝的发生于衬砌是否有无钢筋有很大的关系。并且在有些区域段的仰拱也配有一定的钢筋，这与二衬构成了一个有效的整体支护体系，有效的预防了结构的不均匀沉降。

第二：支护结构(初支)与围岩的影响不可忽略：经观察该隧道未施作二衬的区域，其初支也有很明显的裂缝，包括在上导地表也呈现交错的裂缝，该段围岩地质变化情况可能会导致该段二衬裂缝。

第三：爆破的影响：在上下台阶爆破时产生的剧烈震动对二衬有一定的损伤，在二衬产生裂缝后，冲击波的影响会使得在该裂缝处产生应力集中，会使该裂缝持续的发展，这也是二衬产生裂缝并且发展的一个潜在因素.

三、处理及预防措施

1. 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理，表面修补法包括表面涂抹法和表面贴补法。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。

2. 填充法

填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采取开v形槽，然后作填充处理。

3. 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用。利用压送设备(压力0.2 MPa)将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，十分方便，效果好。嵌缝法通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。

四、预防措施

(1)加强隧道开挖断面检测，严格控制超欠挖。

(2)在保证开挖断面成型满足设计要求的前提下，严把初期支护关，不能让其喷射混凝土侵占二次衬砌净空，造成衬砌厚度不满足设计要求。

(3)仰拱及矮边墙施工前一定要把基底虚渣、杂物、积水清理干净，以避免成型后的混凝土出现不同程度的下沉及变形而影响后期二次衬砌的质量。

(4)二次衬砌施作时间，应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。对围岩的监控量测的密度加强，尤其是净空收敛和沉降观测必须做到勤量测多观察。需要进行加强衬砌结构，针对性的进行配筋设置。

(5)二次衬砌混凝土灌注，全过程应有技术人员进行旁站，且严禁在运输和泵送过程中给混凝土加水。

五、结语

本文主要是针对某铁路隧道的二衬裂缝进行了排查之后，对其进行分析和鉴定，由于高速铁路隧道的净空面积较一般的公路隧道大，并且铁路隧道涉及到其自身的抗震功能，因此二衬的裂缝对其质量和安全构成了严重的威胁，因此对于二衬的裂缝要格外的重视，同时还对该裂缝的预防和修复提出了很多的意见和建议，希望经过处理之后引以为戒，不能忽视这种问题，杜绝出现类似的情况，以保证二衬的质量。

本文由于资源有限，只是针对于高速铁路隧道二衬出现的裂缝，未涉及到更全面的各种地下结构物，并且本文对裂缝产生的原因以及分析有一定的纰漏，还需要更多的资源来补充和研究，更好的预防和修补措施还要继续探讨。

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隧道二衬 篇10

1 工程概况

火风山隧道是渝利铁路Ⅰ标段货车外绕线主要控制性工程, 全长9 315 m, 起讫里程为HLDK12+985～HLDK22+295, 是穿越城市密集区铁路隧道, 为铁道部定为浅埋高风险隧道。该隧道采用新奥法原理设计和施工, 复合式衬砌结构、钻爆法开挖。隧道绝大多数为浅埋且地表建筑物较多, 工程地质条件较差。其中:HLDK18+500～HLDK18+800段呈斜交的方式下穿轻轨3号线QJ20-D01～QJ20-D13号墩, 该段隧道拱顶距地面的最小距离为30 m, 距轻轨高架桥墩桩底的最小距离为12 m, 隧道的开挖高度为11 m、跨度为12 m;HLDK19+130-HLDK19+330段呈斜交的方式下穿机场高速公路, 该段隧道埋深只有12 m, 是整个隧道最浅位置处, 且机场高速路车辆流量很大。

2 隧道二衬裂缝体的抗裂韧度及在均匀压力下的缝端应力强度因子

2.1 二衬裂缝体的抗裂韧度

断裂力学将裂纹分为3种类型: Ⅰ型为张开型断裂, Ⅱ型为滑开型断裂, Ⅲ型为撕开型断裂 (见图1) 。

这其中, Ⅰ型断裂裂缝的扩展σ0准则工程依据为

式中:KⅠC为材料的断裂韧性, KⅠ为Ⅰ型裂纹的应力强度因子。

先假定隧道二衬裂缝为理想的线弹性体, 由经典断裂力学原理可知:裂缝的扩展不取决于结构整体的应力状态, 而是取决于其端部的应力集中程度 (应力强度因子) 与材料性质 (抗裂韧度) , 即裂缝端部的应力强度因子小于材料抗裂韧度时, 裂缝才稳定、不扩展;而当其端部的应力强度因子大于材料抗裂韧度时, 裂缝就会扩展。并且材料断裂韧性KIC只决定于其自身特性, 它是一个反映材料性能的常数, 和外加应力与裂纹的大小、形状无关。现在隧道衬砌施工的混凝土的强度等级以C35, C30为主, 其断裂韧度值可通过实验方法确定, 通过比较试验数据及参考其它资料, 可知二衬混凝土体的断裂韧度KIC的数值大约在0.5～0.8 MPa·m1/2。

2.2简单二衬裂缝体在均匀压力下的缝端应力强度因子

2.2.1 有限板缝端的应力强度因子

有限板裂缝 (见图2) 的缝端应力强度因子计算式为

${\rm K}{}_{{\rm I}}=\sigma \cdot \sqrt{\text{π}\cdot a}\cdot f(2a/w).$

式中:σ为作用在缝面上的均匀压应力, a为1/2缝长, W为与裂缝走向一致的板边长度, f (2a/w) 为考虑有限板两侧由于解除了位移约束而使裂纹端部应力强度因子提高的修正系数, 部分取值见表1。

从表1可以看出2a/w的值越大且2a的值越接近W时, f (2a/w) 的值越大且呈现正相关增长, 并且f (2a/w) ≥1, 也就是说在板两边自由边界的影响下, 相同缝面、缝长作用了相同压力的有限板裂缝的应力强度因子比无限板的应力强度因子要大。

2.2.2 无限板缝端的应力强度因子

无限板上的简单裂缝图, 见图3。在整个裂纹面作用了均布压力σ的无限板上的缝端应力强度因子的计算式为

式中:σ为作用在缝面上的均匀压应力, a为1/2缝长。

对于无限板裂缝面不同缝长, 在其面上作用不同压力时的缝端应力强度因子值如表2所示。

从表2可以看出, 在固定缝长的情况下, 随着裂缝面作用压力的增大, 缝端应力强度因子不断增大;而当裂缝面作用的压力相同时, 缝端应力强度因子随着缝长的增加而不断增大。

3 隧道二衬裂缝体的允许灌浆压力

3.1 二衬裂缝体的整段灌浆

在整段灌浆的情况下, 二衬裂缝在灌浆压力的作用下为Ⅰ型裂缝, 所以基于断裂力学原理的式 (2) 、式 (3) 可以用来近似计算不同缝长、作用不同灌浆压力时的缝端应力强度因子, 或者反过来计算已知二衬裂缝体抗裂韧度时的允许灌浆压力。这里假设KIC=0.5、0.6、0.7、0.8 MPa·m1/2, 然后B=10 m, W=20 m, 这样就得到了不同缝长对应的允许灌浆压力值 (见表3) 及其与缝长的关系曲线图 (见图4) 。

从图4可知, 在提前知道二衬混凝土体材料的断裂韧度的前提下, 裂缝允许灌浆压力是随着其长度的增长而不断下降的, 这其中又以0～2 m最为急剧。这就对灌浆修补二衬裂缝的质量产生严重影响, 所以, 为保证灌浆质量就应该提高相应的灌浆压力, 对较长的裂缝应该采用分段灌浆方式。

3.2二衬裂缝体的分段灌浆

当隧道二衬裂缝较长时, 采用分段灌浆的方式较好。裂缝灌浆处理一般采用高渗透改性环氧浆材料, 打斜孔埋管法进行施工。施工时应先预留进浆孔与出气孔, 采用“从上至下、从宽至窄、缝隙两边同时作业”的化学注浆基本原则。注浆时应该保证连续稳定的注浆压力, 当注入浆液的浓度与出气孔浆液的浓度相等时, 进行下一个注浆孔的灌注。由于这种灌浆方式使二衬裂缝面上的受力分布均匀, 体现其实用性和优越性, 现在在实际二衬裂缝压力灌浆修补方面广泛采用。但是实际分段长度以多少为宜, 都以经验取值为主, 理论论证尚不完善。

对于结构简单并且形态规整的二衬裂缝体, 在计算允许灌浆压力时, 无论是整段灌浆还是分段灌浆, 都可以采用理论公式来近似求解。当裂缝体不规整时, 应该采用数值解法来求解, 当前普遍的数值解法为有限单元法。

3.3不规则二衬裂缝体的有限单元解法

这里以隧道二次衬砌为分析对象, 对于不规则裂缝体, 利用有限元软件ANSYS建立一个简单的二维断裂模型:其二衬体纵向的长度W=16 m, 跨度横向宽B=12 m, 在纵向上有一条12 m长的裂缝。这里取二衬体的弹性模量为3.15×104MPa, 泊松比为0.22, 在其裂缝上作用了不同的σ均布拉应力值。建立模型时, 应该利用对称条件并取模型的1/4建模, 以裂缝的尖端为坐标原点, x方向与裂缝平行, y方向与裂缝垂直。选取的单元为Plane82, 8个节点, 每个节点有2个自由度, 三角形与四边形混合网格 (见图5) 。利用KSCON命令使裂缝体尖端生成奇异单元来进行模拟, 然后进行相应的网格划分。对1/4模型的下侧面、左右侧面进行SYMM约束处理及上侧面施加均布拉应力σ, 其1/4网格划分的模型如图6所示。

在求解应力强度因子时, 依次选取节点1、2、3来定义其路径, 见图7, 1点必须在裂缝体的尖端上, 然后通过J积分来求解裂缝体端部的应力强度因子。J积分是一个定义明确、理论严密的应力、应变场参量, 是一个平面积分, 它是通过定义所取单元的应变能以及在积分路径上的应力应变位移所围的回路上积分来求解的。在通过ANSYS建立的模型算出J积分的值后, 就可以利用相应计算式, 换算得到二衬裂缝体的缝端应力强度因子。

式中:JI为积分值, μ为材料泊松比, E为材料弹性模量, KI为待求应力强度因子。

对于在不同分段灌浆长度下用J积分方法算出的二衬裂缝体应力强度因子值见表4, 与压力灌浆的关系见图8。

从上面建模得出的结果可以看出:隧道二次衬砌裂缝体的灌浆分段长度越长, 其允许的灌浆压力越低, 成反比关系。比如二衬裂缝体的断裂韧度取0.7 MPa·m1/2时, 其缝端能承受的最大应力强度因子为0.7 MPa·m1/2, 采用1 m分段时, 其允许最大灌浆压力为0.55 MPa;采用2 m分段时, 最大允许灌浆压力为0.38 MPa;采用3 m分段时, 最大允许灌浆压力为0.29 MPa;采用5 m分段时, 最大允许灌浆压力为0.23 MPa;采用10 m分段时, 最大允许灌浆压力为0.23 MPa。

4结论

1) 通过断裂力学理论公式以及ANSYS模型计算得到的数值可以知道:当二衬裂缝体的灌浆压力分段长度达到一定数值时, 很小的灌浆压力就会引起裂缝扩展;

2) 应该对二衬裂缝体采用低压分段灌浆的方式来保证其灌浆质量;

3) 应该统筹兼顾, 做到保证灌浆质量的前提下, 提高效率。

摘要：通过简单的ANSYS断裂力学模型, 计算隧道二衬裂缝在不同灌浆压力作用下的缝端应力强度因子, 并依据裂缝扩展准则的判据, 分析不同灌浆长度时的允许灌浆压力, 给压力灌浆修补隧道二次衬砌裂缝方面提供科学、合理的理论支撑。

关键词：断裂力学模型,应力强度因子,裂缝,允许灌浆压力

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