高速公路隧道二次衬砌施工工艺及措施

王长春

摘 要：随着现代交通事业的快速发展，近年来高速公路建设量是过去的两倍多。山区高速公路需要通过许多隧道。为了赶上施工进度，施工质量往往被忽视。目前，许多公路隧道工程都存在工程病害，严重影响后期运营。本文主要探讨高速公路隧道二次衬砌的几种质量控制方法，以提高隧道工程的整体质量。

关键词：高速公路;隧道;二次衬砌;施工工艺;措施

1 影响二次衬砌施工质量的主要因素

1.1施工工艺不科学

隧道开挖成型不良，会造成衬砌混凝土结构严重不均匀，进而形成结构应力突变;欠挖或初期支护变形侵入二次衬砌范围，导致二次衬砌混凝土厚度不足;部分隧道混凝土衬砌背后出现空洞现象;二次衬砌需要科学安排施工时间，合理养护，否则会造成安全性差、病害多等质量问题。在一些工程中，施工人员不进行科学监测，只凭经验确定施工时间，这显然是不科学的;在混凝土生产过程中，原材料的配比应严格按照设计规范进行，但事实上，很多二次衬砌混凝土不合格，外加剂随意，混凝土的用水量控制不准确。同时，我们在混凝土运输和泵送过程中也经常看到加水现象;混凝土浇筑时，没有振捣或振捣密度不够，导致混凝土均匀性差，衬砌不同程度出现蜂窝;为保证工期进度，未达到标准养护天数提前脱模。混凝土强度未达到最大强度就脱模，这无疑会对混凝土结构造成破坏。脱模后未及时进行维护管理;夏天，沙子和石头露天堆放。长时间暴露后，温度会变得很高。混凝土生产的温度较高，进入模板的高温会对混凝土结构产生不利影响，也是形成病害的重要因素。在冬季，没有采取必要的防寒措施，使混凝土无法达到最佳的使用效果。

1.2原材料质量差，配合比设计不合理

不同的水泥品种有不同的用途。在水泥品种的选择上还没有进行过科学研究。水泥的稳定性一般，可能混有多批不同牌号的水泥;砂石级配不合理，砂石中杂质含量过多，影响水泥和骨料的凝结。在配合比设计中，没有注意水泥的精确用量，外加剂也不合理，不能达到令人满意的效果。

1.3施工中对隧道地质情况核查不细

对隧道围岩类别的认定不认真，未贯彻落实“动态设计”、“岩变我变”的设计施工理念。

2 高速公路隧道二次衬砌施工工艺及措施

高速公路隧道二次衬砌的基本原则一般是“仰拱超前，墙拱整体衬砌”。为了更好地避免变形，仰拱应尽可能靠近开挖面施工。在仰拱及仰拱回填施工中，采用栈桥平台解决隧道内的运输问题，然后进行下一步的施工工作。仰拱作业完成后，可利用多功能工作平台铺设防水板。钢筋绑扎完成后，本工程二次衬砌采用液压整体衬砌台车，拱墙一次浇筑。根据现场实际情况，本工程二次衬砌施工需注意以下几个方面：深埋隧道二次衬砌施工应合理控制时间，隧道周围变形速度应达到要求标准。拱顶下沉速度一般不大于0.1mm/d，水平收敛不大于0.15mm/d，当二次衬砌施工前累计位移达到极限值的80%以上时，当初期支护表面裂缝趋于稳定时，方可进行下一步作业。如果不满足上述条件，必须及时采取措施，确保初期支护的稳定性。

二次衬砌施工工艺为：仰拱开挖清理→仰拱钢筋施工→仰拱混凝土施工→填筑→拱墙防水板施工→拱墙钢筋施工→预埋管同步实施配件及预埋洞室→模板台车定位→施工缝防水系统安装→混凝土施工→拆模、预埋管检查、混凝土养护。

2.1钢筋施工工艺及措施

钢筋按统一要求和标准加工后运至现场，安装在小车上绑扎。绑扎时应避免损坏防水板，焊接时应采用防火板屏蔽，以免损坏防水板。二次衬砌中钢筋的定位是影响隧道质量的关键环节。为有效提高钢筋安装质量，可从以下几个方面保证钢筋的间距、排距和保护层厚度：首先，钢筋应按要求准确加工，预埋钢筋在拱侧墙的位置准确控制支脚，掌握二次衬砌钢筋布置的来源。其次，钢筋的定位部分一般借助小车和定位架完成，以保证钢筋的周向精度。

2.2混凝土施工工艺及措施

2.2.1混凝土搅拌

本工程采用PLD自动计量配料机和hj90型强制搅拌机搅拌1-2min，以保证混凝土的和易性。混凝土搅拌站必须经有资质的单位检定合格后方可投入运行，并定期检查。

2.2.2混凝土的运输和浇筑

混凝土运输一般采用罐车运输，并应考虑与施工现场的距离，避免长时间运输造成混凝土分层离析。严格限制运输时间，否则长时间运输将无法满足施工要求。运输温度不低于12℃，不高于28℃。在浇筑过程中，混凝土通过泵送方式运至边墙并投入模板。仰拱处理一般采用滑入模板的方式。为了有效地保持泵送过程中的连续运行，接收料斗中的混凝土应充足，泵送间隔时间应准确控制。

浇筑作业前，为润滑管道，可先运输一些相同比例的水泥砂浆。同时，为避免混凝土泵送过程中产生气泡，混凝土应连续输出。作业结束后，应及时清理管道内的残余混凝土。泵启动后，通常不可能在中途停止。如需停机，停机时间不超过30min，热环境停机时间不超过10min。在堵管过程中，为防止混凝土凝固堵塞管道，必须隔几次振捣。混凝土由罐车运至施工区后，应尽快浇筑到模板内。同时，严格控制混凝土的均匀性和密实度，使混凝土尽可能填满各个角落。初期支护与二次衬砌之间的缝隙也应回填夯实。浇筑顺序也有严格要求。浇注作业应从两侧拱脚至拱顶进行，使间歇层和封顶层呈放射状。拱顶应预留灌浆孔，用于洞室回填灌浆，以保证拱的密实度。

2.2.3防排水施工工艺及措施

2.3.1PVC防水板施工工艺

做好前期施工准备，在二次衬砌前对初期支护表面进行喷涂，保证平整度。检查洞外防水卷材，检查外观及样品。

做好初期支护止水，采用排水管排水，渗漏部位采用堵漏材料封堵。必要时可采用注浆堵水方式。

基面处理：基面必须清洁干燥，平整牢固，不得有明流，钢丝网的突出部分应先切开，再用锤子铆接。喷射混凝土表面凹凸度一般不超过5cm，表面应光滑、圆整。

结语

总之，公路隧道二次衬砌混凝土施工技術本身就是一项系统性与复杂性相结合的施工技术。在实际施工中影响因素很多。此外，隧道工程本身的地形结构也相当复杂。稍有不慎，就容易产生施工风险。鉴于此，建议现场施工人员必须明确二次衬砌混凝土施工的技术要点，规范和优化现场施工工艺，及时纠正和处理现场技术管理中的不足。同时，采取切实可行的措施，优化二次衬砌施工工艺，确保各工序顺利开展。

参考文献：

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[2]雷鸣，余达臣.高速公路隧道施工技术分析——以江西省吉安至莲花高速公路为例[J].交通建设与管理，2019（06）：284-285+289.

[3]薛志敏.高速公路隧道工程施工技术方法与对策[J].中华建设，2019（03）：140-141.

（辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁 沈阳 110166）