公路隧道模筑混凝土衬砌施工

秦 莉

（山西省公路局长治公路分局，山西 长治 046000）

修建隧道首先需要开挖坑道，靠挖作业占整个隧道施工工程量的比重较大，造价约占20%～40%，是隧道中较关键的基本作业。为了保证开挖后洞壁的稳定性，需要对洞壁进行支护，而模筑混凝土衬砌是道路隧道永久支护方法之一，衬砌好坏直接影响整个隧道的工程质量和使用，因此，在施工中必须注意保证质量，符合设计要求。其基本工艺流程与其他道路工程中的模筑混凝土作业大致相同，文章结合自己的施工经验主要叙述在道路隧道衬砌施工中的一些特点。

1 清理场地，架设模板

施工场地在灌注混凝土之前需清理干净，做好中线、水平及开挖断面的检查工作，对不符合要求的欠挖，则应予以凿除。

拱部模板铺设在拱架上。拱架可用钢或木材制成，一般分成2～3片，便于安装运输，拱架制成设计所需形状，在工点拼装而成，若需加宽净空，则可在拼接处加入适当垫块予以调整。拱脚标高在架立拱架时应预留沉落量，其值见表1。但需在施工中通过测量根据实际情况加以调整。由于测量误差、架立拱架的误差及施工中的种种原因，有可能在灌筑时拱脚内挤，故在架设拱脚时拱脚每侧加宽5～10 cm，拱顶加高5 cm。

表1 拱架（包括模板）预留沉落量 /cm

墙架的构造型式应简单、可靠、拆装方便，墙架可与工作平台结合考虑。立墙架应注意测量定位，墙基需清理并检查标高，曲墙式衬砌要注意与仰拱衔接的要求，利用墙架作工作平台时，注意防止墙架走动变形。

拱架或墙架的间距应根据围岩情况、跨度大小及衬砌厚度等因素确定，见表2。跨度大，荷载也大时，除减小间距外还应在灌注混凝土时沿拱架径向设置若干临时支撑，保证拱架在受荷后不致产生过大变位。

表2 拱架及墙架间距 /cm

模板可用木板（常用厚5～7cm，宽15cm）或钢板（厚3.5～5 mm）制成。全断面施工时，可采用活动模板。

2 混凝土工艺

混凝土应按配合比配料，拌和均匀，常用机械拌和。因隧道施工常在洞口设混凝土搅拌站，或因混凝土不在施工现场拌和，故常用混凝土输送车或其他运输工具运送混凝土，在运输过程中应符合有关要求，如发生离析现象，在灌注前还要作二次拌和。

灌注混凝土应两边对称分层灌注和捣固，超挖部分亦同时在两侧对称回填。间歇灌注如间歇超过初凝时间，则应待其硬化再继续灌注，并要处理表面，先铺5 cm砂浆后再继续灌注。

有支撑需在灌注混凝土时拆除的，应逐步拆除，并密切观察围岩的动态，若不稳定，则需进行支撑顶替作业。有时上导支撑横梁不能拆除，不得不留住衬砌背后，当地质条件恶劣时，甚至连立柱也不能顶替取走。此时可用铁皮或木盒等包裹立柱，使它与灌注的混凝土隔开，待混凝土硬化后，再抽走立柱。支撑顶替常用预制混凝土短柱和钢筋混凝土短梁，通过它们顶替需拆除的支撑，将地层压力传至拱梁，它们通常就灌注在衬砌之中。

拱圈由两侧灌至拱顶，在剩一狭条时，需由与衬砌连接处向一个方向进行灌注，这称为活封口，封口也称为刹尖。

衬砌分段灌注的连接处，或两洞口贯通处的衬砌连接，均会出现所谓的“死封口”，可先留出一正方形缺口,在进行表面凿毛清洗处理之后，将与缺口相同体积的混凝土装入活底木盒，用千斤顶人缺口内，待混凝土硬化后，拆除千斤顶及木盒，完成拱顶封口。

先拱后墙法施工，拱与墙连接处也有墙顶封口问题，当墙用干硬性混凝土灌注时，可连续灌满封口，注意捣固密实。当墙用塑性混凝土灌注时，则要先留10～20 cm空隙，在完成边墙浇灌后，经过24 h再进行封口，封口应尽量采用干硬性混凝土，切实注意捣固密实。

拱脚以上1 m范围内，超挖部分用与衬砌同级混凝土进行回填，以使拱部受力有利。其余超挖空隙小于30 cm处。同级混凝土回填成本较高。

3 养护及拆模

与其他混凝土结构一样，灌注完衬砌后需进行养护，通常于10～12h后即应洒水养护，当隧道中温度较大时也不洒水，对普通硅酸盐水泥，洒水养生不少于7d，火山灰水泥及矿渣水泥不少于14d。

拆除拱架、墙架、模板应在混凝土达到一定强度后预以拆除，否则易造成开裂或破坏。拆除时间应符合以下要求:①不承受荷载的直边墙，混凝土强度达到规定指标，或拆模时混凝土表面及棱角不致损坏时；②受有较大围岩压力的拱、墙，一般当封顶或封口混凝土达到设计强度100%时；③受围岩压力较大的拱、墙，一般当封顶或封口混凝土或污工达到设计强度70%时；④围岩较稳定，地压很小的拱围，一般当封顶混凝土或圬工达到设计强度40%时。

4 结束语

通过以上对公路隧道模筑混凝土衬砌施工技术要求的论述，可以看出，混凝土衬砌施工材料价格便宜，可以就地取材，现场浇筑，又便于机械化施工，如果在混凝土中掺加外掺剂可以改善满足使用和施工上的要求，提高混凝土的抗渗性，需要施工人员在实践中有待进一步探索和总结。