隧道二次衬砌施工要点与质量控制

摘要：本文介绍了隧道二次衬砌施工应遵循的原则、技术要求、施工工艺及监理控制要点、实测项目等。

关键词：二次衬砌；施工技术；质量控制

Abstract: This paper introduces the tunnel two lining construction should follow the principle, technical requirement, construction technology and key points to supervision and control, experimental project.

Key words: two lining works; construction technology; quality control

1引言

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，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。

2二次衬砌的原则及有关要求

2.1遵循原则

隧道衬砌要遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”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，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。

2.2技术要求

（1）隧道二次衬砌结构混凝土应密实、表面平整光滑、曲线圆顺，满足设计强度、防水及耐久性要求。 

（2）二次衬砌混凝土施工前应对水泥、细骨料、粗骨料、拌制和养护用水、外加剂、掺和料等原材料进行检验，各项技术指标应附和验收标准的相关规定。隧道拱部超挖部分应采用与二次衬砌同强度等级混凝土一次浇筑。 

（3）二次衬砌施工的顺序是仰拱超前，墙、拱整体浇筑。边墙基础高度的位置（水平施工缝）应避开剪力最大的截面，并按设计要求作防水处理。 

（4）混凝土生产应采用具有自动计量装置的拌和站、拌和输送车、混凝土输送泵、插入式与附着式组合振捣的机械化作业线。 

3施工工艺

隧道二次衬砌施工程序：监控量测资料整理、分析→检查并处理开挖断面→防水板平台就位→铺挂防水卷材→衬砌钢筋安装焊接→防水卷材检查→模板台车就位→涂脱模剂→预留洞室、灯具接线盒、管线安装→关挡头板（安设止水条或止水带）→报质检工程师检查→报监理检查→开盘灌筑→灌筑结束→脱模→养护→衬砌内净空、外观检查。二次衬砌施工示意图如下：

3.1 准备

（1）各种施工资料要准备就绪。对二次衬砌施工计划、材料储备、质量安全保证和应急措施，要详细体现：施工有计划、有措施、质量有保证；杜绝口号喊在嘴上，写在纸上，必须落实在施工质量和安全行动上。项目部在二次衬砌开工报告中对二次衬砌施工各种保障计划、准备和措施要实实在在落实到施工中，确保二次衬砌的质量。

（2）初期支护背后注浆。初期支护背后的注浆工作分为两个步骤，第一步是在初期支护全断面封闭成环并其混凝土的强度达到100%后对初期支护背后进行压注1：1 水泥砂浆，注浆压力控制在0.3～0.6MPa，此次注浆作用既可充填初期支护背后空隙，又可起止水隔墙。第二步是在施做防水层之前，针对个别渗漏点，再次打孔注浆，主要是对第一次注浆的补偿注浆。 经过2次注浆后，初期支护表面基本上无明水，为施做防水层提供了良好的工作环境。

（3）临时支护拆除。注浆完毕后进行临时支护的拆除，拆除采用破碎锤破除喷射混凝土。

（4）防水板焊接施工必须进行焊接试验，该试验需在洞外宽敞平整的场地上进行，采集防水板焊接施工的各项施工技术指标，以保证焊接质量。

3.2 混凝土施工

混凝土灌注前，要按设计图确认模板和防水板，背后排水和钢筋等均符合设计及规范要求，并确认在灌注砼中，模板不会移位，方可开盘拌和砼，浇注混凝土时，拱部与边墙的灌注缝是结构上最薄弱的。边墙先施工的砼面应作拉毛和凿毛处理，且检查台车与边墙密封质量，防止靠边墙接头处错台与漏浆，混凝土浇注前应先清除模板内的水及杂物。管道中残留的砂浆会降低流动性，有损混凝土的品质，清除前不能灌注混凝土，混凝土灌注速度不能超过模板设计的规定值，否则，造成爆模，后果不堪设想。砼浇注时应从中间检查窗注入，有效的保证混凝土中粗集料沉降而不离析，同时，为防止离析，最好采用分支管和交换阀2～3个检查窗进行灌注。泌浆水混入混凝土中会形成低品质，而降低衬砌的均匀性和一体性，其次，已浇注的砼面会存在泌浆水，附着在模板上形成水泡。

3.3 仰拱施工

在开挖成形后仰拱施作前，达对隧底地质探测，预测预报仰拱地质情况，与设计不符或存在隐患时及时进行变更，采取加固措施后进行仰拱的施工，以保证隧道底部的施工质量，从根本上消除隧底质量隐患，确保结构稳定。仰拱、填充紧随开挖进行，为减少其与出碴运输的干扰，采用仰拱栈桥跨过施工地段。仰拱和填充砼超前施工，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。在仰拱混凝土自中间向两侧对称浇筑，插入式振捣器进行振捣密实。仰拱砼终凝后才可进行填充砼的施工，砼强度达到规范要求后方可在其上方行车。

仰拱施工应注意：

（1）施工前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖应采用同级混凝土回填。

（2）仰拱应超前拱墙衬砌，其超前距离宜保持3 倍以上二次衬

砌循环作业长度。

（3）仰拱及填充砼的整体浇筑应采用型钢栈桥架空设施以保证作业空间。

（4）填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，填充混凝土浇筑至横向排水管铺设底面，双线隧道中心排水管的沟槽和检查井应同时立模浇注。

3.4 边墙及拱墙衬砌施工

正洞拱墙衬砌根据量测情况在围岩及初期支护变形基本稳定后进行，适度紧跟开挖面（一般地段距开挖面80～120m；特殊地质地段适当调整衬砌与开挖面距离），拱墙采用9.1m 模板台车衬砌，泵送混凝土入模。混凝土采用插入式振捣器振捣，辅以附着式振捣器辅助振捣。特殊地段，附属洞室采用衬砌台架和组合钢模板衬砌。钢筋混凝土衬砌地段，钢筋在洞外下料加工，弯制成型，洞内绑扎或拼装焊接，钢筋绑扎采用多功能作业台架施工。

钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。按照设计要求进行衬砌钢筋制做，钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配制在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。钢筋的布置形式必须符合设计要求。

4监理控制要点

4.1监理钢筋控制要点

（1）钢筋的品种、规格、形状 、尺寸、数量、接头位置必须符合设计要求和有关标准的规定；钢筋无污秽、无锈蚀。

（2）公路工程质量检验评定标准(JTGF801-2004)中衬砌钢筋实测项目

4.2监理混凝土衬砌

（1）混凝土施工要符合：

①混凝土的配合比应满足设计和施工工艺要求；

②混凝土衬砌应连续浇筑，并采取可靠措施确保浇筑时不发生离析。

③拱墙衬砌混凝土，应由下向上从两侧向拱顶对称浇筑。

④拱部混凝土衬砌浇筑时，应在拱顶预留注浆孔，注浆孔间距应不大于3M，且每模板台车范围内的预留孔应不少于4个。

⑤混凝土表面密实，每延米隧道面积中，蜂窝、麻面和气泡面积不超过0.5％，深度不得超过5mm, 超过10mm时要及时进行处理。

（2）公路工程质量检验评定标准(JTGF801-2004)中混凝土衬砌实测项目

断面检查3点

参考文献：

[1] 关宝树.隧道工程施工要点集（第二版）.人民交通出版社.2011.7

[2] 王勇,贾飞宇.公路隧道施工技术.中国物资出版社.2011.4

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。