隧道二次衬砌施工技术及脱空预防措施

隧道二次衬砌施工

一、二次衬砌混凝土施工

目前，隧道二次衬砌施工大多采用仰拱超前，墙、拱随后由下至上整体浇筑的施工顺序。边墙基础高度的位置（水平施工缝）应避开剪应力最大的截面，并按设计要求做好防水处理。二次衬砌混凝土应采用具有自动计量装置的拌和站集中拌和，混凝土输送罐车运输，轨道自动行走液压起臂整体模板衬砌台车、混凝土输送泵车灌注的方法进行。隧道内的混凝土施工比露天的混凝土施工有一定的难度，拱部混凝土浇筑和捣固，衬砌背后空洞的回填都是重点，要做到“内实外美”，需要严格按照施工工艺施工。

1.模板类型与选择

隧道内常用模板类型有整体移动式模板台车、分体移动式模板台车、拼装式拱架模板。

（1）整体移动式模板台车：主要适用于全断面一次开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中。它采用大块曲模板、机械或液压脱模、背负式振捣设备集装成整体，并在轨道上走行，有的还设有自行设备，从而缩短立模时间，墙拱连续灌注，加快衬砌施工速度。

整体移动式模板台车生产能力大，可配合混凝土输送泵联合作业，是一种先进的模板设备。但其尺寸较固定，可调范围小，影响其适用性，且一次性设备投资较大。

（2）分体移动式模板台车：这种台车将走行机构与整体模板分离，一套走行机构可以解决几套模板的移动问题，既提高了走行机构的利用率，又可以多段衬砌同时施作。

（3）拼装式拱架模板：拼装式拱架模板的拱架可采用型钢制作或现场用钢筋加工成桁架式拱架。为便于安装和运输，常将整榀拱架分解为2～4节，进行现场组装；为减少安装和拆卸工作量，可以做成简易移动式拱架，即将几榀拱架连成整体，并安设简易滑移轨道。

拼装式拱架模板的一次模筑长度，应与围岩地质条件、施工进度要求、分离生产能力以及开挖后围岩的动态等情况相适应。一般分段长度为2～9m，松软地段最长不超过6 m。 拼装式拱架模板灵活性大，适应性强，尤其适用于曲线地段。因其安装架设较费时费力，故生产能力较模板台车低，在中小型隧道及分部开挖时使用较多。

高速铁路隧道二次衬砌拱顶脱空 预防及整治探究

摘要：隧道二次衬砌拱顶防脱空是衬砌施工控制的重、难点，脱空也是隧道施工的通病，对隧道结构和运营构成了重大的安全隐患。一旦隧道二衬拱顶出现严重脱空等问题，在高铁频繁通过隧道产生的巨大空气张力（气动荷载）、或冬季结冰冻胀内力作用下，极易引起衬砌混凝土发生剥落掉块等现象，可能会造成车毁人亡的惨烈事故。因此，如何有效控制隧道二次衬砌拱顶出现脱空问题值得深入研究。

关键词：高铁隧道；衬砌施工；衬砌拱顶；脱空预防

引言

随着国家高速铁路建设步伐的加快，高速铁路隧道占比较高，但隧道二次衬砌拱顶脱空问题较为普遍。通过查阅官方有关数据，截至目前运营的普速铁路或高速铁路每年均不同程度存在隧道衬砌掉块等险性事故。因此，针对在建高铁项目隧道衬砌拱顶预防脱空和脱空病害整治工作显得尤为重要。本文主要从隧道二衬衬砌拱顶脱空问题的成因，针对成因给出具体的预防和整治措施要点，希望能给有关隧道施工企业和个人提供有效的借鉴和帮助。

1隧道衬砌拱顶脱空问题成因

隧道衬砌常见的质量缺陷有脱空、混凝土强度不足、衬砌欠厚、衬砌脱空且欠厚、衬砌裂纹、不密实等，其中脱空、脱空引起的欠厚较为严重，若不能及时进行整治，将对铁路运营造成严重的安全隐患。

经分析，隧道衬砌拱顶脱空的原因主要有以下几个方面： 1.1隧道开挖光爆效果差，超欠挖严重，防水板挂板前，初期支护喷射混凝土凹凸部位未整修彻底，而防水板难以铺挂平整，造成混凝土冲顶后局部空气不能排除，形成脱空。

1.2防水板挂设质量差造成的。防水板固定质量差，固定垫圈数量不足；固定垫圈用射钉过短，锚固力不足；铺挂松弛度不足等，在拱顶以下二衬混凝土浇筑后，在混凝土重力作用下将拱部防水板扯下，导致防水板与初支部位出现空隙造成衬砌拱顶脱空。

1.3二次衬砌混凝土浇筑过程中,冲顶浇筑不饱满,加之混凝土自密后自身的收缩，这是造成衬砌拱顶脱空的主要原因。

2隧道衬砌拱顶脱空分布特点及危害

隧道二次衬砌外观通病及防治措施

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。

浅谈隧道二衬缺陷及病害整治处理及其防治措施

摘要：由于高铁桥隧比例较高，隧道病害整治成为高铁施工中经常碰到的一些问题。 笔者在高速铁路一线施工多年，对隧道二衬缺陷整治积累了丰富的经验，本文着重探讨一下隧道二衬不稳定块以及隧道衬砌背后空洞的整治施工工艺。

关键词：隧道二衬；缺陷处理；病害整治；防治措施

引言：在隧道工程施工建设中，二次衬砌施工是其重要的组成部分，但是根据工程实践情况来看，在施工技术等因素的影响下，很容易发生孔洞、不密实以及厚度不足等问题，尤其是在拱顶区域，容易发生孔隙等质量问题，孔隙会导致衬砌结构出现一定改变，在这种情况下二次衬砌质量将会受到很大影响，综合使用性能会严重下降。因此，在隧道二次衬砌施工过程中，需要准确掌握容易出现的缺陷问题和病害问题，并对其进行有效处理，从而保障隧道二次衬砌工程质量。

1隧道二衬缺陷及病害原因分析

为了保证 隧道二次衬砌施工质量，结合相关要求规定，在施工前需要对其进行全面检测。 根据检测结果来看，该隧道项目，在二次衬砌施工中，还存在着多项病害问题，比如密实程度不足、衬砌裂缝以及钢架与钢筋间距设置没有达到要求等多项问题。

1.1隧道背后空洞及密实性不足问题

导致隧道二次衬砌出现空洞以及密实不足的主要原因包括：①在隧道施工过程中， 发现部分地区出现了超挖现象，超挖导致施工形成的凹坑深度超过规定范围， 且在施工前期没有结合实际情况对其进行处理最终导致支撑面平整度不符合规定， 因为受到防水板松弛度的限制，从而在二次衬砌浇筑完成后，实际施工质量与设计规范存在偏差。 ②在工程检查中发现，防水挂板施工过紧，从而导致与前期支护结构之间出现了较大的孔隙，该孔隙对于二次衬砌结构产生很大负面影响；同时由于混凝土浇筑施工压力过高，从而导致防水板在压力的作用下被破坏。 ③因为混凝土振捣不够充分，所以混凝土骨料之间存在气孔问题，气孔会导致混凝土结构质量受到影响，因此在重力的作用下，于拱顶形成孔洞问题。 ④由于泵送压力不足，且混凝土浇筑方法不够科学，在隧道工程的拱顶位置出现孔洞问题，导致二次衬砌结构受到很大负面影响。