隧道衬砌砼外观质量控制

【摘要】根据隧道衬砌砼容易出现的外观质量缺陷如:接缝错台、漏浆、麻面气泡、拱顶空洞等质量问题，通过分析原因并提出了相应整改措施，解决隧道二次衬砌砼的外观质量问题。

【关键词】公路隧道衬砌砼质量 控制 措施

中图分类号：X734文献标识码： A

1、前言

随着我国高速公路隧道建设的飞速发展，如何建设内实外美的优质隧道是我们当前每个隧道施工企业所追逐的目标。隧道衬砌砼作为持久保持隧道功能的重要结构，除应满足使用、增强安全感外，还应具有饰面、美观耐久的功能。目前，在公路隧道施工中，其模筑泵送砼施工质量仍存在较多问题，诸如: 接缝错台、漏浆、起拱线以下的边墙上易出现较多的蜂窝麻面等缺陷，严重影响了砼的外表美观。

外观质量的好坏将直接影响到砼衬砌的整体质量。所以，如何加强对隧道衬砌外观质量的研究，解决现场施工难题，是我们查找原因并采取有效措施加以克服的当务之急。

2、衬砌砼外观质量缺陷出现的原因

2.1拱顶空洞

拱顶空洞造成隧道衬砌的严重质量隐患，根据日本对此的大量的模型实验，衬砌厚度为设计厚度的50%时，承载力仅为设计的10%。因此必须消除拱顶衬砌空洞，有空洞的地段采用回填压实的方法充分的填充。

拱顶空洞多是由于施工人员责任心不强或施工经验不足；砼拌和料和易性差，流动性小。

立模不严、顶部端头跑浆、砼离析；超挖严重、两环之间衔接不充分很容易造成顶部空洞。

2. 2衬砌错台

台车制造时前后断面尺寸误差过大；台车支撑刚度不够，在砼压力作用下致使台车模板向内收敛变形，造成前、后端断面局部尺寸不一致，易造成衬砌环接缝错台。

另外，台车模板杂物，造成该处凸出致使模板不能紧贴砼面；搭接过长时，因曲线外侧支顶，接缝不严，漏浆过多，也是出现错台的原因。

2. 3台车上浮

在隧道二次衬砌施工中，当浇注圆心以下部分的砼时，由于砼呈塑性状态，它产生水平侧压力和向上的浮力，直接挤压、顶抬圆弧段模板，在砼浇注速度较快时更为明显。模板的上浮带动台车的上浮，造成衬砌环接缝、错台和漏浆现象。

2.4麻面气泡

弧形段衬砌麻面、气泡是因砼在捣固过程中，浆液水泡上浮，附着在模板表面上，又不能及时排出而形成的。

因浇注高度过高，极宜造成物料分离，粗骨料下沉，浆液上浮，从而造成墙角和边墙砼表面产生蜂窝麻面。

水灰比过大，水灰比变动也是引起麻面气泡的主要原因。

根据我局在隧道施工中的经验，并结合河北张家口―涿州高速公路南峪隧道的施工实践情况，加以研究总结，并提出以下质量缺陷的预防和整改措施。

3、衬砌砼外观质量缺陷的预防措施

3.1拱顶空洞

模板台车自由方向封堵时设立观察窗口，利于随时检查砼在拱顶的灌注情况；同时做好灌注结束后封堵的材料准备。

封顶砼应按规范严格操作，尽量从内向端模方向灌注，排除空气，保证拱顶灌注厚度和密实，拱部砼坍落度指标可适当大于边墙。在衬砌台车定位时在拱顶预设3根Φ42注浆小导管，待衬砌砼强度达到设计强度时压入水泥浆液来填充拱顶空洞。

3.2衬砌错台

设计台车时，精确制造，消除误差；根据模板所处的位置、荷载的大小、受力情况，对模板厚度、支撑体系进行计算、设置，确保模板有足够的刚度、强度和稳定性。

准确测设中线位置，使台车中线与隧道中线保持一致。台车就位前，将砼与台车搭接部位表面彻底清理干净，使台车与砼表面尽量紧贴。模板和上板砼搭接长度以10 cm为宜。若太短，台车搭接时混凝土受力易造成裂缝，致使出现漏浆情况；若过长，则接缝密封不严也易出现漏浆现象。

加强台车支撑，即在原设计台车两端各增加足够强度的支撑丝杠，同时加强搭接部位支撑，一定要加密支撑；施工衬砌之前，将所有支撑丝杠同步紧固到位，保证台车整体受力。

放慢台车3m下的砼灌注速度，从己灌筑段接头处向未灌筑方向，分层对称浇灌，转窗时应两侧交叉泵送砼，防止偏压使模板或台架变形。

3.3台车上浮

衬砌砼浇注应采用轨行式衬砌台架和组合钢模板、砼运输车和砼输送泵完成，采用两侧对称地连续全断面泵送灌注。为了克服砼产生的上浮力，应在台车顶部施加向下的压力，达到抵消上浮力的目的，一般在台车顶部支撑三个千斤顶。

浇注时，要充分利用台车上、中、下三层开窗，分层浇注砼，落差应小于2m为宜，减小浮力。另外，控制浇注砼速度在6 m3/h以内，保证两侧砼交替均衡地浇注。

3.4麻面、气泡

衬砌砼采用的高效减水剂，并应定期抽检，确保质量。满足施工的情况下尽量减小砼的坍落度，边墙和拱部砼其坍落度指标可考虑区别设计(如拱部:16~18cm，边墙：14 ~16cm)，分别拌合、运送和灌注，避免就高不就低现象。

加强捣固，分层振捣、逐层排除空气。灌注下层砼时，应将台车中层窗口开启，以利排气，防止出现麻面气泡。泌浆水混入砼中后会形成低品质层，而降低衬砌的均匀性和一体性。其次，已灌注砼面会存在泌浆水，附着在模板上形成水泡，故此在堵头板上设置排水孔排除泌浆水。

确定可行的脱模时间，保证脱模时有足够的抗压强度(同条件养护试块抗压强度大于2.5MPa)，以防止脱模时拉脱砼外表面，造成缺陷。

水灰比是强度的重要保证要素，过多的自由水是引起麻面、水泡、气泡等缺陷的主要原因。因此，严禁在泵车外加水，必要时加入水泥浆调整塌落度，确保砼强度，并确保使砼拌合物不离析、分层。

4、工程实例

中交一公局六公司承建的张（家口）涿（州）高速公路南峪隧道隧址位于保定市涞水野三坡境内，为分离式双车道隧道。隧道左线全长1749m，右线全长1736m，隧道采用五心圆曲墙式断面。隧道衬砌砼采用12m液压自行式衬砌台车施工，在施工过程中通过对衬砌砼存在的问题的不断总结研究，精心组织，科学施工，优质高效地完成业主的合同任务，在多次质量检查评比中均名列前茅。

5、结术语

在公路隧道衬砌施工过程中，由于多方面原因，总会出现一些砼外观质量缺陷，如接缝错台、窗口错台、不密实区、砼非匀质性，麻面、水泡及新旧砼结合面缺陷等。

引起隧道衬砌外观缺陷的原因很多，我们只要经过细致分析，查找原因，不断总结，加强管理，严格操作程序，切实推广应用砼施工新技术、新工艺、新材料，比如设置台车就位支撑、挡头板加固、喷涂脱模剂和控制砼配合比、加强砼施工工艺控制等多方面采取有效的改进措施，是完全可以使衬砌外观质量得到较大提高的。

参考文献

《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1―2004，中华人民共和国交通部

《隧道施工及组织管理指南》 吴焕通崔永军主编，人民交通出版社出版

作者简介：

师延寿，男，1987年5月2日生，大学本科学历，助理工程师。