隧道二次衬砌外观通病及防治措施

隧道二次衬砌外观通病及防治措施

王近兴

泰顺县交通工程建设中心浙江温州325500

摘要：隧道的施工质量对于隧道施工期及运行阶段都有着重要的影响，一旦出现质量问题，就很可能造成人员伤亡或经济的损失。施工人员在隧道施工时应当严格的遵守工艺流程，保证施工质量。二次衬砌是隧道施工在初期支护内侧施作的模筑或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌，以达到加固支护、方便设置照明等设施的作用，以适应现代化道路隧道建设的要求。二次衬砌容易出现外观质量问题，例如蜂窝、麻面、脱空等，这些外观质量问题如果不能够在二次衬砌施工中引起足够的重视，就有可能会对后期使用产生影响。本文主要就二次衬砌施工中存在的外观通病进行分析，并提出相对应的防治方案，希望能够为隧道施工人员提供帮助。

关键词：二次衬砌施工；通病分析；防治措施

引言：二次衬砌对于隧道有着重要的影响，如果施工人员不能够在施工中对二次衬砌所易出现的问题引起足够的重视，就可能会影响隧道的整体施工质量，隧道二次衬砌中施工人员应当就施工通病问题进行研究分析，找出解决办法，进而提升隧道的施工效率以及外观质量。

1二次衬砌外观通病

1.1蜂窝

蜂窝现象主要因混凝土配合比不当，搅拌时间不够且不均匀，和易性差；下料高度过高或未分层下料；台车缝隙未堵严，漏浆严重，造成砂浆流失量过大；振捣不实、漏振或振捣时间不够，造成骨料砂浆离析局部出现酥松、细骨料少、粗骨料多、骨料之间形成空隙类似蜂窝。

1.2麻面

麻面主要是指在隧道二衬的表面出现较多凹凸面，从远处看二衬表面整体不顺滑。麻面会让二衬表面变为粗糙，而产生这种情况的主要原因是隧道衬砌在建设中没有及时的清理模板表面所附着的各种杂物以及二次衬砌中施工人员不够注意混凝土的保湿养护工作，导致混凝土失水，最终出现麻面现象。

1.3脱空

隧道围岩较差、钻爆控制不严，造成局部或较大面积超挖，超挖后未能根据实际情况分析采取有效的填充方案修复，直接搭设锚杆，挂钢筋网片，喷射细石混凝土。初支成型表面仍旧存在较大凹凸面，此时进入下一道工序，铺设土工布和防水板后浇筑二衬混凝土，极其容易造成初支与二衬之间存在空隙。土工布与防水板铺设不平整，在混凝土浇筑时受挤压形成褶皱产生空洞。浇筑过程中振捣不密实内部存在气孔、空洞，拱顶混凝土浇筑后在自重作用下往两侧拱腰下沉，以上都是形成二衬脱空主因。

1.4露筋

二衬露筋主要是指钢筋骨架放偏，未放置保护层垫块或垫块数量不足，位置不正确，致使钢筋紧贴模板而外露。混凝土泵管、振动棒等机械的反复冲击、振动器碰触钢筋，引起钢筋变形位移而外露。混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板严重漏浆；模板清理或拆模过早，拆模时缺棱掉角，也能导致露筋。

1.5裂纹

二衬裂纹主要有以下几种形式，干缩裂缝：混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失，使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形，多为表面性的，纹理较细小，走向没有规律。温度裂缝：水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽，夏季较窄。荷载变形裂缝：围岩变形或仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净，混凝土浇筑后产生不均匀沉降。

1.6泛砂

泛砂现象表现为二衬混凝土表面出现局部水泥浆流失，细集料附着表面，未见粗骨料外露，使得二衬表面产生“砂斑"或泌水形成"砂纹"。

1.7错台

模板安装时出现测量放样偏差或操作人员技术不娴熟，造成台车设置不规范；台车本身刚度不足，在混凝土压力作用下致使台车模板产生变形，造成前、后两模局部尺寸不一致，最终造成衬砌施工时出现前后段的错台。作业窗口清理不干净，关闭不严，容易出现窗口错台现象。

2针对二次衬砌外观通病防治措施

2.1蜂窝防治

针对二次衬砌施工中所出现的蜂窝现象，最关键的防范措施就是在浇筑前检查台车周边缝隙堵漏措施是否到位，避免漏浆现象；做好原材料检测，根据原材对混凝土配合比进行动态控制，认真落实塌落度检测，确保最佳混凝土和易性；控制混凝土下料高度，建议在1.5～2米。振捣工也是关键一环，分层下料分层振捣，控制好振捣时间，插入式振捣时间宜20～30s，附着式振捣时间宜为50s，避免过振或漏振，通过振捣窗观察振捣，根据实际情况调整振捣时间。

2.2麻面防治

麻面现象出现的主要因为二次衬砌模板表面不干净，因此在隧道二衬模板就位前，施工人员应对全曲面模板表面进行清理打磨，保持模板表面整洁干净。模板表面清理干净后，应及时进行全曲面无死角涂脱模剂。以上工序到位后及时封闭模板端部，抓紧时间浇筑二衬混凝土，避免台车长时间暴露，使表面出现锈蚀产生麻面现象。

2.3脱空防治

根据隧道断面要求布设爆破孔眼，计算爆破参数，严控钻爆避免出现造超挖，若超挖应采用进行填充，使开挖面保持平整。按设计要求喷射初支混凝土，务必保证初支厚度及平整度满足要求。土工布与防水板铺设长度宜是初支面的1.2倍，避免面积不足影响防水效果或面积过大易形成褶皱产生空洞。振捣应密实，做好全过程人工监控，尽可能使混凝土内部气泡排尽。

2.4露筋防治

要解决二衬钢筋外露，主要控制指标：准确定位钢筋骨架位置，按设计要求布设钢筋，钢筋施工过程中选择净保护层厚度符合要求垫块，建议按1*1间距放置保护层垫块。振捣过程应当避免钢筋处过振引起钢筋变形移位外露。动态调整控制混凝土配合比，严防离析现象，检查模板封端部位是否做好止浆措施；二衬混凝土强度达到70%方可拆模，特别注意封端部位拆模，避免缺棱掉角露筋。

2.5裂纹防治

严格隧道开挖工艺，优化钻爆参数，提高光面爆破效果，严格控制超欠挖，超欠挖部位按设计要求做好处理，拱底虚渣应在浇筑前处理干净。加强监控量测工作，确保围岩和初期支护变形基本稳定，再实施时二次衬砌作业。严把材料进场关，控制原材料的质量和技术标准，控制混凝土配合比，根据季节温度变化调整入模温度。做好养护，建议洞身养护时间夏季不低于14d，冬季不少于7d。

2.6泛砂防治

选用级配良好的砂石料，动态调整混凝土配合比，参配一定比例外加剂，改善混凝土拌和物流动性能，调节混凝土凝结时间。控制混凝土拌和时间，做好坍落度监测，建议控制在13-15CM之间。选用有经验的振捣工人，控制振捣时间，避免过振或漏振。

2.7错台防治

错台预防处理措施，应在台车就位前，先对前一模已成型混凝土与台车搭接部分表面进行清理，尽可能使台车与搭接段落紧贴。台车就位后将所有支撑杠设置到位（特别注意拱脚处应加强支撑），务必保证台车整体刚度及受力。混凝土浇筑过程中，应加强支撑件及相关螺栓的紧固性检查，发现有松弛的应及时紧固。做好支模前的测量放样工作，确保台车与隧道两中线在同一个平面，避免因测量放样原因产生错台。关闭作业窗口前，必须将窗口四周混凝土残渣及浆液清理干净后再锁紧，并将关闭支点用楔形木塞紧，防止由于作业窗口关闭不严，使窗口部位出现错台。

结语：隧道二次衬砌外观质量对于隧道的结构质量以及使用年限都有着重要影响，所以施工人员应当针对施工中出现的各种通病进行研究，积极的采取各种解决措施，以提升二次衬砌施工的质量。

参考文献：

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