汪強(qiáng)，田宇

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶 400020）

1 工程概況

位于云南省昭通市昭巧二級公路中的齊頭巖隧道為新建單洞雙線二級公路隧道，里程K83+360～K83+620，隧道全長260m，其中隧道分洞口工程、明洞、洞身開挖、初期支護(hù)、防排水、二次襯砌、仰拱及其填充、洞內(nèi)路面等分部分項(xiàng)工程。隧道埋深3～60m，總體埋深較淺，為典型的山嶺隧道。隧道巖性較為復(fù)雜，地表覆蓋層為粉質(zhì)粘土，覆蓋厚2～5m，洞口段為全強(qiáng)化風(fēng)玄武巖，巖石破碎，穩(wěn)定性差，為Ⅴ級圍巖；洞身為中～微風(fēng)化玄武巖，圍巖裂隙發(fā)育，巖石較破碎，穩(wěn)定性較差，屬Ⅳ圍巖。二次襯砌結(jié)構(gòu)為明洞C25鋼筋混凝土，厚60cm，Ⅴ級圍巖洞口段C30鋼筋混凝土，厚45cm，Ⅴ級洞身段C30鋼筋混凝土，厚45cm，Ⅳ級圍巖段C30鋼筋混凝土，厚40cm，抗?jié)B等級均為S8［1］。

2 施工方法和工藝

2.1 二次襯砌施工工藝

二次襯砌混凝土施工工藝見圖1。

2.2 施工準(zhǔn)備

2.2.1 二襯施工時間的確定[2-3]

分析量測數(shù)據(jù)，確認(rèn)可否進(jìn)行二次襯砌。該工程隧道二次襯砌必須在圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定并符合下列條件后方可進(jìn)行施工：

圖1 二次襯砌施工工藝流程圖

（1）隧道周邊收斂速度有明顯減緩趨勢。

（2）收斂量已達(dá)總收斂量的80%以上。

（3）收斂速度小于0.15mm/d或拱部位移速度小于0.1mm/d。

2.2.2 凈空檢查

在二襯施工前，項(xiàng)目部技術(shù)人員對隧道凈空進(jìn)行檢查，以確保二襯的厚度，對于侵入二襯的初期支護(hù)采取鑿除、打磨等方式進(jìn)行處理。

2.2.3 施工放樣

在模筑施工前，按設(shè)計(jì)尺寸現(xiàn)場放樣出預(yù)澆筑段兩端的以下幾何要素：隧道中線、隧道中線處及矮邊墻頂高程、矮邊墻與隧道中線的寬度，確定臺車調(diào)整參數(shù)（模板高度和水平位移），使之符合線路中線、標(biāo)高及限界標(biāo)準(zhǔn)，以利于臺車就位。

2.3 二襯鋼筋制作安裝

2.3.1 鋼筋加工

隧道襯砌用鋼筋采用合格的大廠鋼筋，所有鋼筋均根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阡摻罴庸づ镞M(jìn)行加工，完成后運(yùn)至使用部位進(jìn)行安裝。

2.3.2 鋼筋施工放樣

現(xiàn)場用全站儀五點(diǎn)定位法定出鋼筋的位置，即：以襯砌圓心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系，通過控制拱部臺車模板中心點(diǎn)、拱部襯砌臺車外模板同邊墻部模板的兩個交接點(diǎn)、兩墻部模板的底腳點(diǎn)來控制鋼筋的位置。

2.3.3 仰拱鋼筋的施工

仰拱鋼筋在模筑混凝土澆筑完畢之后進(jìn)行。邊墻上埋設(shè)定位鋼筋，仰拱底部利用定位鋼筋與環(huán)向、橫向鋼筋可靠焊接，環(huán)向鋼筋要求接頭錯開1m以上。

2.3.4 拱部襯砌鋼筋施工

為確保二襯鋼筋定位準(zhǔn)確，鋼筋保護(hù)層厚度符合要求。具體做法：

（1）先由測量人員放樣定出臺車范圍內(nèi)前后兩根鋼筋的中心點(diǎn)，確定好法線方向，鋼筋綁扎的垂直度采用三點(diǎn)吊垂球的方法確定。

（2）測量調(diào)平層上定位鋼筋中心點(diǎn)標(biāo)高，定出圓心位置（自制三角架如圖2所示）。

圖2 自制三角架

（3）圓心確定后，檢驗(yàn)定位鋼筋的尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求，全部符合要求后再固定鋼筋。

（4）定位鋼筋固定好后，在支撐桿上標(biāo)出環(huán)向主筋布設(shè)位置，在定位鋼筋上標(biāo)出縱向分布筋安裝位置，然后開始綁扎此范圍內(nèi)的鋼筋，各鋼筋交叉處均應(yīng)綁扎，鋼筋接頭采用雙面焊接,搭接長度不小于5d。

為了使二襯結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)的耐久性和安全性要求，二襯鋼筋保護(hù)層厚度偏差必須滿足要求。該隧道二襯設(shè)計(jì)厚度有40cm、45cm、60cm三種，為提高隧道二襯混凝土鋼筋保護(hù)層厚度質(zhì)量，特制訂以下施工措施。

（1）提高隧道開挖質(zhì)量，嚴(yán)格控制欠挖，開挖輪廓圓順，保證開挖斷面符合設(shè)計(jì)要求。

（2）仰拱鋼筋的加工及安裝：加工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算鋼筋下料長度；安裝前時測量仰拱開挖后基坑尺寸，有不滿足圖紙的地方人工進(jìn)行修整，鋪設(shè)時，外層鋼筋放在5cm厚高標(biāo)號砂漿墊塊上，其間距＜1m，呈梅花形布置，外層鋼筋鋪設(shè)好后，根據(jù)設(shè)計(jì)鋼筋層厚度加工焊接架立筋，并拉線進(jìn)行控制內(nèi)層鋼筋鋪設(shè)位置。仰拱鋼筋鋪設(shè)好后，全面檢查層厚，保證預(yù)留鋼筋的位置符合圖紙要求。

（3）拱墻二襯施工前對初支凹凸不平的地方進(jìn)行修整，直到斷面符合圖紙要求方可進(jìn)行鋼筋安裝。

（4）拱墻二襯鋼筋加工及安裝：加工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料，加工好后在特制彎曲機(jī)上進(jìn)行彎曲，鋼筋堆放時按編號分開堆放，以免使用時混淆；安裝時先安裝外層鋼筋和仰拱預(yù)留鋼筋進(jìn)行搭接時焊接牢固，在外層鋼筋和防水層之間放置5cm厚高標(biāo)號砂漿墊塊，其間距≯1m，呈梅花形布置。外層鋼筋鋪設(shè)好后，沿輪廓線每隔2m焊定位筋，根據(jù)設(shè)計(jì)鋼筋層厚預(yù)先加工好定位筋，并拉線進(jìn)行控制內(nèi)層鋼筋鋪設(shè)位置，鋪設(shè)好外層鋼筋后，綁扎5cm厚高標(biāo)號砂漿墊塊，其間距≯1m，呈梅花形布置。

（5）模板臺車定位：鋼筋及預(yù)留預(yù)埋件安裝好后，對鋼筋層厚進(jìn)行全面檢查，有不夠的地方及時調(diào)整。

（6）混凝土澆筑：加強(qiáng)對現(xiàn)場工人技術(shù)交底，在用振搗棒振搗過程中盡量避免接觸鋼筋，以防止鋼筋錯位。

（7）鋼筋安裝實(shí)測項(xiàng)目偏差須滿足下列要求［4］。

表1 鋼筋安裝實(shí)測項(xiàng)目偏差表

2.4 襯砌臺車及模板安裝[5]

襯砌臺車采用廠制軌行式鋼結(jié)構(gòu)定型大模板臺車，主門架尺寸構(gòu)造須便于出渣車輛的出入，臺車長度為9m。在襯砌臺車端頭，用木槽制作擋頭板，在擋頭板上要設(shè)置固定止水帶和止水條的設(shè)施。臺車由專業(yè)臺車機(jī)械廠制作好后運(yùn)至現(xiàn)場安裝：（1）二襯臺車在隧道洞口平整的場地上組裝，試拼消除潛在的不平整和錯臺，臺車模板安裝牢固，接縫嚴(yán)密，確保不漏漿，澆筑中不變形、不位移；（2）安裝完成后對液壓系統(tǒng)和各設(shè)備行程及能力等進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)試檢驗(yàn)，確保滿足施工需要，邊墻與拱部模板應(yīng)預(yù)留混凝土灌注及振搗孔口；（3）調(diào)試結(jié)束以后，對調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題逐一進(jìn)行解決，使之能達(dá)到設(shè)計(jì)要求及滿足施工需要，對受力大、易對臺車穩(wěn)固性造成影響的地方及時進(jìn)行補(bǔ)焊加強(qiáng)；（4）調(diào)試加固以后，對照圖紙，認(rèn)真核對量測，對臺車中心線、模板的平整度、模板接口的聯(lián)接、弧形模板的開合、液壓系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉及工作行程等關(guān)鍵部位、關(guān)鍵項(xiàng)目進(jìn)行認(rèn)真檢核，確保臺車結(jié)構(gòu)、材料、整體安裝質(zhì)量和細(xì)部處理滿足要求，驗(yàn)收合格再投入使用。同時，在使用過程中加強(qiáng)維護(hù)，確保二次襯砌質(zhì)量。

鋪設(shè)防水層：鋪設(shè)防水層前，對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應(yīng)分層噴射找平，外露的錨桿頭及鋼筋網(wǎng)應(yīng)齊根切除，并用水泥砂漿抹平，使混凝土表面平順。

臺車就位：臺車軌道采用60 cm×20cm×16cm枕木、間距為45cm，鋼軌采用43kg/m，軌道中心與隧道中心線允許偏差≯3cm，左右軌允許高差≯2cm。走形軌面的高程應(yīng)符合規(guī)范要求。臺車就位后，要校正模板外輪廓與設(shè)計(jì)凈空相吻合并鎖定臺車。校正模板外輪廓時，應(yīng)注意復(fù)核臺車中線是否與隧道中線重合，臺車拱頂高程是否考慮預(yù)留沉落量（該隧道二襯臺車拱部模板預(yù)留沉落量為10～30mm、其高程允許偏差為設(shè)計(jì)高程加預(yù)留沉落量（+10mm,0mm）），矮邊墻與拱墻混凝土接茬處的隧道凈寬是否符合設(shè)計(jì)要求，并且調(diào)整模板中心線盡量同臺車大梁中心重合，使臺車在混凝土灌注過程中處于良好的受力狀態(tài)。

2.5 二襯混凝土施工[6]

為確保洞身混凝土質(zhì)量，二襯混凝土采用襯砌臺車全斷面澆筑成型，其混凝土采用自拌混凝土，輸送方式采用混凝土罐車及混凝土輸送泵泵送入模。附著式振搗器配插入式振搗棒搗固，襯砌循環(huán)長度為9m。為解決鋪底施工與出碴的干擾，分左右側(cè)兩次澆筑鋪底混凝土，鋪底混凝土達(dá)到70%強(qiáng)度后方能通過施工車輛。

2.5.1 混凝土的拌制與運(yùn)輸

（1）嚴(yán)格控制原材料進(jìn)場質(zhì)量，做到每種材料必檢，檢測頻率和質(zhì)量必須滿足要求。

（2）嚴(yán)格控制混凝土配合比設(shè)計(jì)：在試驗(yàn)監(jiān)理工程師、中心試驗(yàn)室的具體指導(dǎo)下，由工地試驗(yàn)室按有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算和試驗(yàn)，完成配合比設(shè)計(jì)，并在施工過程中經(jīng)常檢查。

（3）拌合站原材料計(jì)量的控制：施工前，拌合站的電子計(jì)量裝置經(jīng)過了計(jì)量部門的核準(zhǔn)和標(biāo)定，并進(jìn)行了計(jì)量測試（即試拌），確保計(jì)量精度。

（4）嚴(yán)格控制混凝土坍落度：坍落度控制在墻體100～150mm，拱部160～180mm，在拌合地點(diǎn)和澆筑現(xiàn)場均進(jìn)行坍落度檢測，不符合要求時，及時調(diào)整配合比。

（5）混凝土的運(yùn)輸采用混凝土混凝土罐車。運(yùn)輸要點(diǎn)：

?。┗炷猎谶\(yùn)輸中應(yīng)保持其勻質(zhì)性，做到不分層、不離析、不漏漿。運(yùn)到灌注點(diǎn)時，要滿足坍落度的要求；

ⅱ）混凝土罐車使用前清除容器內(nèi)的殘?jiān)皾駶?，裝料要適當(dāng)，防止過滿溢出；

ⅲ）從攪拌機(jī)卸出到澆灌完畢的延續(xù)時間不超過2h；

ⅳ）運(yùn)輸?shù)缆繁３制教?，以免造成混凝土分層離析，并根據(jù)澆灌結(jié)構(gòu)情況，合理調(diào)度車輛，保持道路暢通。

2.5.2 混凝土的澆筑與振搗

二襯混凝土采用混凝土輸送泵、輸送管，末端采用軟管連接入模，混凝土入模的自由傾落高度保證其不發(fā)生離析，現(xiàn)場施工中不超過2m。輸送管嚴(yán)禁接觸模板，以免混凝土壓出時對管口產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊使模板發(fā)生小位移及局部變形；防止振搗器直接沖擊防水層、鋼筋、模板和預(yù)埋件，以免造成防水層、模板損壞和鋼筋、預(yù)埋件位移。襯砌混凝土在澆筑時，為防止臺車偏移，應(yīng)從兩側(cè)拱腳向拱頂對稱分層澆筑，并加強(qiáng)鋼邊橡膠止水帶處混凝土搗固，兩側(cè)灌筑高差最大不超過100cm，且需連續(xù)灌注，灌注速度不宜太快，以10m3/h為宜，若必須終止則不應(yīng)超過混凝土初凝時間，否則應(yīng)作施工縫處理，襯砌不留施工平縫，縱向工作縫都必須豎直，相鄰段澆筑時，先對已澆混凝土端頭鑿毛沖洗干凈后再澆筑混凝土。變形縫及垂直施工縫端頭模板應(yīng)支立垂直、牢固?；炷凉嘧⒅翂敖唤缣?，應(yīng)間歇1～1.5h后方可繼續(xù)灌注；邊墻及墻頂部分采用插入式振搗器振搗，拱頂部分采用附著式振搗器振搗。采用插入式振搗器振搗時，分層厚度30cm，振搗時間宜為10～30s。拱頂部分振搗時附著式振搗器應(yīng)單個啟動，使用時，應(yīng)根據(jù)需振搗的部位開啟振搗器振動約30～50s?；炷琳駬v應(yīng)確保密實(shí)。插入式振搗棒需變換其在混凝土中的位置時，應(yīng)豎向緩慢拔出，不得用插入式振搗棒平拖以驅(qū)趕下料口處堆積的拌合物振搗，待混凝土充分下沉后再澆筑拱部，以防因邊墻混凝土下沉而造成拱部開裂。

2.5.3 封頂

（1）當(dāng)拱部混凝土澆筑至臺車最上層窗口時，應(yīng)將泵送管接至拱頂圓形進(jìn)漿口。從圓形進(jìn)漿口泵送混凝土進(jìn)入襯砌臺車時，應(yīng)從已襯砌段向末襯砌段進(jìn)行，混凝土充填滿拱部后繼續(xù)泵送混凝土，直到混凝土澆筑至臺車擋頭約2m處。

（2）在臺車拱部擋頭處預(yù)留環(huán)向長約2m的空間，先不安設(shè)擋頭板，以便進(jìn)行封頂作業(yè)。當(dāng)混凝土澆筑至臺車擋頭約2m處時，將泵送管接至臺車擋頭處，通過軟管從未安設(shè)擋頭板處向拱頂澆筑混凝土：將軟管出口端設(shè)置于模板上預(yù)封頂處，待輸送出的混凝土充滿封頂部分并將軟管埋入混凝土約30cm時，將軟管拔出約40cm，振搗后連續(xù)輸送混凝土。待其埋入約30cm后，再拔出一次并振搗，直至混凝土澆筑至臺車擋頭。

（3）當(dāng)混凝土處澆筑至臺車擋頭時，一邊安設(shè)擋頭板，一邊澆筑混凝土，并采用插入式振搗棒振搗密實(shí)，直至封頂完畢。

（4）為保證拱部混凝土的密實(shí)性，在拱部預(yù)埋Φ20mm壓漿管，待襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后再進(jìn)行壓漿處理。

2.5.4 拆模

該隧道二襯是在初期支護(hù)變形穩(wěn)定后施作的，承重模板拆除時，二襯混凝土強(qiáng)度須達(dá)到20.0MPa時以上；拆除非承重模板時，按施工規(guī)范采用最后一盤封頂混凝土試件現(xiàn)場抗壓達(dá)到的強(qiáng)度來控制拆模，混凝土強(qiáng)度不得低于5MPa，并應(yīng)保證其表面及棱角不受損傷。

2.5.5 混凝土養(yǎng)護(hù)[7]

拆模前用水沖洗模板外表面，拆模后用水噴淋混凝土表面，以降低水化熱。

（1）應(yīng)在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土保濕養(yǎng)護(hù)；（2）混凝土澆水養(yǎng)護(hù)的時間：養(yǎng)護(hù)期不少于14d；（3）澆水次數(shù)應(yīng)能保證混凝土處于濕潤狀態(tài)；（4）混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa前，不得拆除堵頭模板；（5）襯砌混凝土實(shí)測項(xiàng)目偏差須滿足下列要求。

表2 襯砌混凝土實(shí)測項(xiàng)目偏差表

2.6 二襯施工注意事項(xiàng)

（1）檢查接縫模板、堵頭板是否安裝牢固，檢查灌注部位的作業(yè)窗是否關(guān)閉，檢查輸送管接頭是否牢靠。

（2）灌注混凝土前，必須用水將基底沖洗干凈，灌注時必須兩側(cè)同時進(jìn)行，否則造成偏壓導(dǎo)致跑模，灌注部位的作業(yè)窗兩側(cè)必須用銷子插上。

（3）混凝土材料的選用、配合、攪拌、運(yùn)輸、灌注、振搗等要求按混凝土施工技術(shù)規(guī)則進(jìn)行。

3 保證襯砌背部密實(shí)的措施

（1）加強(qiáng)光面爆破控制，提高圍巖基面平整度。

（2）嚴(yán)格施工過程控制，對初支平整度不滿足要求的不予驗(yàn)收，直至補(bǔ)噴合格后才允許進(jìn)入下一道工序的施工，確保初支基面平整。

（3）加強(qiáng)防水板鋪設(shè)質(zhì)量控制，特別是防水板固定后的松緊度控制，預(yù)防太緊防水板崩裂，太松形成褶皺導(dǎo)致空洞的出現(xiàn)。

（4）加強(qiáng)二襯混凝土澆筑過程的振搗質(zhì)量。

（5）加強(qiáng)各工序作業(yè)人員的質(zhì)量意識和責(zé)任心，把好每道工序質(zhì)量。

4 結(jié)束語

總之，二次襯砌是一個程序比較多的施工過程，它涉及測量、防水、鋼筋、模板、混凝土等施工工序及施工技術(shù)，在齊頭巖隧道工程二襯各工序從施工準(zhǔn)備到施工過程及后期均進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，確保了二襯施工質(zhì)量，有效地提高了隧道二襯的安全性、耐久性、感觀質(zhì)量。

[1]黃河，汪強(qiáng).昭巧二級公路齊頭巖隧道施工方案[R].重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司,2010.

[2]王鵬.隧道二次襯砌施工方案的探討[J].山西建筑,2008(04).JTGF80/1-2004

[3]程尚，李凡，陳建平，等.新奧法二次襯砌施工中幾個問題的探討[J].安全與環(huán)境工程，2002(01)

[4]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:人民交通出版社，2004.

[5]袁遠(yuǎn)泉.淺析隧道二次襯砌施工中的質(zhì)量控制[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(17)

[6]趙偉.隧道二襯施工技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用[J].科技傳播,2011(16).

[7].趙前.隧道二次襯砌澆筑混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用[J].科技傳播,2011(15).