论隧道复合衬砌施工技术

刘全贵

摘要：随着我国国民经济的快速发展，我国的各项基础设施都得到了很大的改善，其中隧道作为一种连接通道，它在我国的公路、城市、水利等工程以及矿山建设的过程中都发挥着十分重要的作用。而衬砌施工在这里起着关键作用，它的施工技术的运用以及质量的好坏，都会直接影响到隧道工程的好坏。本文以某隧道工行为例重点介绍了隧道复合衬砌施工技术的要点，并提出了一些注意事项。

关键词：隧道；复合；衬砌施工

引言

某隧道为分离式隧道类型，左线起讫桩号为ZK1+100～ZK1+770，长670米；右线起讫桩号为K1+116～K1+781，长665米。左右线设计线间距23米，洞口采用削竹式设计。隧道表部覆盖碎石含粘土角砾，下伏基岩为凝灰岩，隧道穿越强～微风化岩体。地下水主要为基岩风化裂隙水，地下水水量贫乏，水文地质条件较简单。隧洞洞衬砌结构按新奥法原理，采用复合式支护结构形式。初期支护以锚杆和钢筋网喷砼组成联合支护体系，二次衬砌采用模筑砼结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层。二次衬砌采用C30泵送砼结构，抗渗标号应达到S8。下面就其施工中采取的具体施工方案与施工控制技术进行分析。

一、隧道复合衬砌施工

隧道二次衬砌采用防水砼，仰拱及隧底填充施工在隧道底部开挖支护完成后，及时全幅分段施工，为确保洞内交通不中断，采用仰拱栈桥方式。拱墙二次衬砌在围岩变形基本稳定后采用液压衬砌台车及时进行跟进。二次衬砌施工方法见图1。

（一）仰拱施工

1、在仰拱开挖前，先进行仰拱开挖测量放样工作，按五寸台法放出仰拱开挖轮廓线，测量放样定出隧道中线和开挖相对标高，点位布设在拱墙和隧底掌子面上。

2、III、IV级围岩仰拱开挖采用预裂爆破，V级围岩仰拱开挖采用人工手持风镐配合挖机开挖，每循环进尺不超过3m。在仰拱开挖后，必须对仰拱开挖轮廓进行检查，复核其开挖结构尺寸，必要时进行欠挖处理，对于V级围岩第一循环开挖完成后立即进行仰拱基底进行清洗，排除松碴及杂质，抽干净基底水，待栈桥安设后及时支护；对于III、IV级围岩多次开挖至仰拱一次混凝土浇筑长度后再进行仰拱基底进行清洗，排除松碴及杂质，抽干净基底水。

3、仰拱清底后，安设仰拱栈桥，仰拱栈桥采用型钢栈桥，即采用I32b工字钢制作，每跨长12m，仰拱混凝土一次性施工长度控制在10米左右。栈桥安设时应确保平、顺、直，并安设牢固。每幅用4根I32b工字钢连接而成，栈桥直接搭设在土体上或已达到强度要求的砼上，见图2“仰拱栈桥施工平面图”。

4、对V级围岩段，栈桥架设后及时进行第一循环的初期支护，初期支护设计为I16型钢钢架（V级黄土设计仰拱有钢架）+喷砼，第一循环初支完成后进行第二循环的开挖初支，直至满足仰拱一次混凝土浇筑长度后，及时对仰拱初支面进行清洗，排除杂物。

5、仰拱及填充采用定型模板关模，全幅施工，仰拱与填充分开浇筑。

6、钢筋在洞外加工预制，浇筑采用混凝土梭槽由中心向两侧对称浇筑，一次完成，仰拱砼采用插入式振捣器，加强振捣，保证砼施工质量。

7、在素混凝土地段，仰拱与边墙接缝处设接茬钢筋，钢筋为Φ16螺纹钢，长60cm，插入混凝土深度30cm，露出混凝土长度30cm，每侧每延米设4根。

（二）仰拱填充

仰拱混凝土终凝后，方可灌筑隧底填充混凝土。隧道仰拱上部填充砼施工前先清洗仰拱上虚碴及杂物，排除积水。填充砼表面要求平整，横坡、纵坡与设计一致。

仰拱施工缝与填充砼施工缝相互错开，要求施工缝顺直、平整及凿毛清洗，同时设置止水带防水。

仰拱填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行，达到设计强度的100%后允许车辆通行。

仰拱填充施工同时施工综合接地及过轨管。

二、隧道复合衬砌施工的技术要求

（一）防排水

在防排水要求上主要应做好：

1、施工缝及变形缝的安装。本工程中，在每组衬砌接头处都有一条环向的施工缝，其间距往往由建筑砼长度来确定。施工缝往往是防水最薄弱的环节之一，因此在衬砌施工的时候，理应加强施工缝的防水处理，以此提高工程的质量。

（二）衬砌钢筋

衬砌钢筋的基本要求有：

1、焊缝的宽度一般应不小于0.7d，而深度应不小于0.3d。当然，对于衬砌钢筋而言，还有一些其他方面的要求，比如說施工前应做好砂浆垫块，同时用细铁丝将其牢固捆绑在主筋上等。

2、使用的钢筋采用的是双面的焊接方式，并且需要保证焊缝的长度在5d直径（d指的是钢筋的直径）。

（三）模板的安装

模板安装的具体操作为：

1、当衬砌台车就位之后，将台车的模板张开，直到符合衬砌轮廓线的要求之后将模板固定。

2、端头模板的端头模板是由木材加工所得，通过环向拼装之后，用角钢将模板环向连成一个整体，同时在外侧采用钢管斜支的方式来支撑角钢。

三、隧道复合衬砌施工技术质量要求及注意事项

在进行隧道复合衬砌施工的过程中，需要注意的事项有以下几点：

（一）专人定位砼捣固

在对砼进行捣固的时候应选择专人进行，采用定人定位的方式用插入式振动器进行捣固，以此保证砼的密实；在起拱线之下应辅之以木锤模进行外敲振，同时还应采用捣固铲加以抽插式的捣固，因此抑制砼表面产生气泡。此外，应注意的是在整个灌注过程中，应禁止使用振动棒拖动与拉拽砼。

（二）砼灌注

在砼浇筑的时候，采用的是分层及左右对称交替浇筑的方式，每层浇筑的厚度应保证在0.8m以下；浇筑砼的两侧高度差应保证在30cm以内。此外，在浇筑的过程中，必须保证浇筑的连续性，避免因为停歇而引起“冷缝”，一旦间歇的时间超过了一小时，则应按照施工缝来处理。

四、结束语

综上所述，在隧道工程中，为保证能够安全使用、经济合理、确保质量、快速施工，必须对衬砌施工技术进行进一步的研究，只有这样才能够在施工过程中采用最新的技术措施来进行合理的设计和施工。