陶歆啟

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司，天津 300000）

大量工程實(shí)例表明，在高速公路隧道工程施工中應(yīng)用相應(yīng)的襯砌施工技術(shù)和維護(hù)技術(shù)，是提高高速公路施工隧道高層施工質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)也是保證施工人員及施工機(jī)械設(shè)備安全的主要途徑，但我國(guó)對(duì)此方面的研究還有待進(jìn)一步深入。因此，本文基于工程實(shí)例，對(duì)高速公路隧道襯砌施工技術(shù)和維護(hù)技術(shù)做了如下分析：

一、工程概述

秀松高速公路譚山2號(hào)隧道工程左線(xiàn)起訖樁號(hào)ZK29+360～ZK30+452，長(zhǎng)1092m，右線(xiàn)YK29+350～YK30+440，長(zhǎng)1090m。隧道左右線(xiàn)秀山段分別位于R=2550m、2600m的右偏圓曲線(xiàn)上，松桃段分別位于R=1350m、1500m的右偏圓曲線(xiàn)上。左線(xiàn)縱坡為1.567%～-0.5%的人字坡，右線(xiàn)縱坡為1.56%～-0.5%的人字坡，隧道最大埋深約217m。秀山段采用環(huán)框式洞門(mén)，松桃段采用削竹式洞門(mén)。隧道內(nèi)共設(shè)置2處人行橫洞、1處車(chē)行橫洞和2處緊急停車(chē)帶。由于秀山段洞口距譚山1號(hào)隧道較近，在兩洞之間設(shè)遮光棚，以減少運(yùn)營(yíng)期的行車(chē)安全隱患。

二、隧道襯砌施工方案

就該高速公路隧道工程而言，隧道左線(xiàn)Ⅳ級(jí)圍巖占88.5%，Ⅴ級(jí)圍巖占11.5%；右線(xiàn)Ⅳ級(jí)圍巖占89.1%，Ⅴ級(jí)圍巖占11.9%。因此，施工單位根據(jù)該建筑工程具體施工情況，擬定了如下隧道襯砌施工方案：邊墻和拱部襯砌施工方案。在施工前，對(duì)該隧道工程路段的地質(zhì)情況和水文情況做了深入的調(diào)查和研究，根據(jù)探測(cè)和分析的結(jié)果，及時(shí)開(kāi)展二次襯砌施工，洞身采用液壓式襯砌臺(tái)車(chē)進(jìn)行一次襯砌施工，分節(jié)的長(zhǎng)度為12m。拱頂埋壓漿管，并對(duì)混凝土的密實(shí)度進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，再進(jìn)行下一道工序施工?；炷吝x擇集中生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)，通過(guò)專(zhuān)用混凝土運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，通過(guò)泵送的方法入模。

仰拱及回填方案，在此階段施工中貫徹仰拱先行的原則，采用仰拱棧橋進(jìn)行全幅施工，確保施工質(zhì)量，人工配合機(jī)械清底，填充必須在仰拱完成后施做。

三、高速公路隧道襯砌施工技術(shù)

當(dāng)高速公路隧道襯砌施工方案確定以后，并且施工測(cè)量完成以后，即可開(kāi)始隧道襯砌施工。在具體施工過(guò)程中，為有效保證施工質(zhì)量，要把握三個(gè)施工要點(diǎn)，才能滿(mǎn)足隧道施工的具體需求。

（一）明洞襯砌施工

在該高速公路隧道工程施工中，采用12m長(zhǎng)的鋼模液壓襯砌臺(tái)車(chē)進(jìn)行施工，混凝土集中攪拌，并采用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，通過(guò)泵送入模、入工插入式振搗器配合附著式振搗器機(jī)械能振搗。

對(duì)鋼筋的質(zhì)量要求：當(dāng)鋼筋進(jìn)場(chǎng)以后，及時(shí)由項(xiàng)目部門(mén)實(shí)驗(yàn)室對(duì)原材料進(jìn)行抽檢，并進(jìn)行全方位驗(yàn)收，驗(yàn)收合格以后才能使用。凡運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的鋼筋，都要堆放規(guī)定的鋼筋棚當(dāng)中，并在鋼筋棚當(dāng)中進(jìn)行加工，根據(jù)相應(yīng)的施工規(guī)范和圖紙現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，避免發(fā)生漏綁的現(xiàn)象，要全部采用雙面焊進(jìn)行焊接，搭接長(zhǎng)度要控制在5d（d為鋼筋的直徑）以上。在相同截面中接頭的數(shù)量不能超過(guò)總接頭的50%，接頭部位要交錯(cuò)布置，交錯(cuò)間距不能小于50cm。為保襯砌的穩(wěn)定，提高洞身襯砌質(zhì)量，還需要在鋼筋和模板之間設(shè)置相應(yīng)的混凝土墊塊，墊塊和鋼筋扎緊，并相互錯(cuò)開(kāi)。

對(duì)混凝土襯砌的質(zhì)量要求：混凝土表面要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度，混凝土成形后，表面蜂窩、麻面、氣泡的面積不能超過(guò)總面積的0.5%，同時(shí)結(jié)構(gòu)輪廓線(xiàn)要盡量順直美觀(guān)，保證混凝土的顏色均勻一致，施工縫平順。

襯砌臺(tái)車(chē)質(zhì)量控制要求：就該高速公路隧道工程而言，襯砌臺(tái)車(chē)安裝時(shí)允許8～10mm的誤差，高程誤差為±1cm，并采用全站儀和水準(zhǔn)儀交叉相映的方式進(jìn)行施工放樣，襯砌混凝土澆筑前，則要采用全站儀檢測(cè)臺(tái)對(duì)襯砌的具體位置和斷面尺寸進(jìn)行全方位檢測(cè)。

（二）襯砌防排水

該高速公路隧道工程洞內(nèi)襯砌防、排水布置圖如圖1所示。

在隧道兩側(cè)路緣帶設(shè)30×30cm矩形排水溝，及時(shí)排除路面積水，同時(shí)在路面底部設(shè)置50×50的中心排水溝，在洞中每隔50m就設(shè)置一處檢查井。Ⅳ級(jí)圍巖和Ⅴ級(jí)圍巖段都按照10m一道設(shè)計(jì)，Ⅲ級(jí)圍巖則按照15m一道設(shè)計(jì)。同時(shí)，要初期支護(hù)和二次模筑混凝土之間設(shè)置相應(yīng)的防水層，防水層則有1.2mm厚的EVA防水板以及300g/m2的無(wú)紡?fù)凉げ脊餐铣伞Ｔ诙我r砌施工縫設(shè)置背貼式止水帶和橡膠遇水膨脹止水條施工，為調(diào)高防水質(zhì)量要盡量采用防水混凝土，且防水等級(jí)不能低于在S8。

圖1 隧道內(nèi)襯砌防、排水布置示意圖

（三）二次襯砌

1.仰拱、填充

就該高速公路隧道工程襯砌而言，在仰拱襯砌中采用了C30防水混凝土，在填充層采用C15片石混凝土。凡存在仰拱的地段則需要采用仰拱先行的方法進(jìn)行施工，并采用全幅澆筑的方法一次性完成澆筑，以起到防止塌方的效果，為后期施工營(yíng)造安全的環(huán)境。為有效保證施工進(jìn)度，在混凝土澆筑時(shí)要利用仰拱棧橋的方式，避免車(chē)輛的通行發(fā)生碰撞。具體如圖2所示：

圖2 仰拱棧橋示意圖

在該階段混凝土澆筑前，要清理基底，及時(shí)排水，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)工程監(jiān)理人員要對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)，當(dāng)泵送入模以后，通過(guò)振搗器搗實(shí)。填充必須在仰拱砼達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行，支立側(cè)模，一次澆注到位。

2.洞身襯砌

二次襯砌施工工藝流程：監(jiān)控量測(cè)確定施作二襯時(shí)間→施工準(zhǔn)備→臺(tái)車(chē)移位→臺(tái)車(chē)定位→施作止水帶→隱蔽檢查→灌筑混凝土→車(chē)脫模退出→養(yǎng)護(hù)。

第一步，測(cè)量放樣。對(duì)邊墻基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行全方位檢查，確保襯砌施工的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到預(yù)期規(guī)定的要求。

第二步，處理基面施工縫。當(dāng)邊墻基礎(chǔ)、拱墻、防水層鋪設(shè)、防水結(jié)構(gòu)等項(xiàng)目施工完成以后，要進(jìn)行“三級(jí)檢查”，即自檢、監(jiān)理檢查、充氣試驗(yàn)，檢查合格以后清理焊渣和雜物等。

第三步，預(yù)留預(yù)埋，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行預(yù)埋件的安裝和預(yù)留孔洞的設(shè)置。嚴(yán)禁漏埋、漏留。預(yù)留預(yù)埋應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

第四步，襯砌鋼筋。選擇比較干燥的場(chǎng)地，經(jīng)過(guò)一系列硬化處理后作為鋼筋加工和處理的場(chǎng)地，針對(duì)不同鋼種、不同登記、不同牌號(hào)、不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的鋼筋要分類(lèi)堆放。鋼筋儲(chǔ)存要距離地面0.5m，避免地面潮氣對(duì)鋼筋造成腐蝕。鋼筋在下料時(shí)，切口端要和鋼筋軸線(xiàn)垂直，凡是參加鋼筋加工的人員，必須持有焊工上崗操作證書(shū)。在具體加工過(guò)程中，要將鋼筋表面的油漆、漆皮、油污等清除干凈。鋼筋矯直伸長(zhǎng)率為：Ⅰ級(jí)鋼筋要控制在2%以下，Ⅱ級(jí)鋼筋要控制在1%以下。仰拱鋼筋在加工和綁扎時(shí)，要預(yù)留出邊墻、拱部鋼筋的搭接長(zhǎng)度，在鋼筋綁扎和焊接時(shí)，要盡量避免戳破防水層。

第五步，襯砌混凝土。所有工程材料、成品或半成品必須經(jīng)工地中心試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后方可使用?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)和防水等級(jí)必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行混凝土攪拌前，要對(duì)粗細(xì)骨料的含水率進(jìn)行測(cè)定，為調(diào)整混凝土配合提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。在具體攪拌過(guò)程中，要先投入細(xì)骨料、水泥、礦物摻合料等，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬?，再加入適量的水，當(dāng)砂漿充分?jǐn)嚢枰院?，再加入粗骨料，每個(gè)攪拌階段的時(shí)間，不能少于30s，總攪拌時(shí)間要控制在2～3min之間。

在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中要盡量保持混凝土的勻質(zhì)性，避免發(fā)生分層、離析的現(xiàn)象，以滿(mǎn)足坍落度的要求。在具體澆筑過(guò)程中，要遵循從下到上的原則，凡傾落度不能超過(guò)2m，在混凝土澆筑過(guò)程中，要對(duì)模板、支架、鋼筋的情況進(jìn)行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)變形和位移，要立即采取相應(yīng)的加固措施。在具體澆筑過(guò)程中，要遵循連續(xù)澆筑的原則，如果中間發(fā)生間歇，則間歇的時(shí)間必須小于前層混凝土初凝的時(shí)間，以保證混凝土成形質(zhì)量。

在振搗時(shí)，每點(diǎn)振搗的時(shí)間，要控制在20～30s，以保證混凝土振搗的效果。盡量采用插入式振搗器進(jìn)行振搗，每次振搗器移動(dòng)的距離要小于振搗器半徑的1.5倍，凡插入下層混凝土內(nèi)的深度要控制在50～100mm，避免對(duì)鋼筋、模板、預(yù)埋件等造成損壞。

當(dāng)混凝土澆筑完成后，要進(jìn)行系統(tǒng)合理的養(yǎng)護(hù)，脫模完成后，采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑的方式，在混凝土表面形成一層保護(hù)膜，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，且養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不能低于14天。

第六步，拆模。在進(jìn)行混凝土拆模時(shí)，混凝土的強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，且其表面及棱角不因拆模而受損時(shí)，方可拆除，拆除模板時(shí)，不得影響混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

四、隧道襯砌維護(hù)技術(shù)

當(dāng)高速公路隧道襯砌施工完成以后，為有效避免發(fā)生滲水和漏水現(xiàn)象，要及時(shí)采取相應(yīng)的維護(hù)技術(shù)，最常用的襯砌維護(hù)技術(shù)為組合式橡塑盲溝維護(hù)技術(shù)，具有耐久性強(qiáng)、成本地、維護(hù)系效果好等優(yōu)勢(shì)。襯砌施工的維護(hù)原理為：橡膠墊上具有間隔縱向凸條，同時(shí)在縱向凸條間隔區(qū)域中設(shè)有透水軟管，能有效提高隧道襯砌抗?jié)B和防滲的目的。通過(guò)鐵絲把排水管緊貼在混凝土，并用錨釘進(jìn)行固定，防止彈簧管發(fā)生松動(dòng)脫落。彈簧排水管的間距要控制在10cm左右，并根據(jù)具體情況及時(shí)調(diào)整。在具體施工時(shí)，要根據(jù)高速公路隧道工程的坡度每隔1m把錨釘固定在混凝土表面，對(duì)各個(gè)接頭進(jìn)行密封處理，最大限度上提升防滲和防漏的效果，以提高隧道工程施工質(zhì)量。

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