第１３卷 第３期 ２０１３生 中 国水运 Ｖｏ１．１３ ｉａｒｃｈ Ｎｏ．３ ２Ｏ１３ ３月 Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 论隧道衬砌施工及其相关技术 廖志清 （江西省公路机械Ｚ－程局，江西南昌３３００００） 摘要：在隧道施工中，衬砌施工有着举足轻重的地位，其施工技术的运用及质量的好坏，都直接影响着隧道工程 的好坏。基于此，文中就隧道衬砌及其相关技术进行了探讨。 关键词：隧道工程；隧道衬砌；初期支护；技术 中图分类号：Ｕ４５５．９１ 文献标识码：Ａ 一、工程概述 某隧道工程，其合同标段为Ｋｌ＋９８９－Ｋ２＋５３６，总长为 ５３８ｍ，其中暗洞为５ｌＯｍ，明洞为２８ｍ。根据施工设计及 要求，暗洞采用新奥法（即ＮＡＴＭ）进行施工，而明洞则采 用明挖的方式施工。该隧道工程属于连拱整体式单向行车双 车道隧道，并且上下行分离。隧道设计的车速为１００ｋｍ／ｈ， 车行道为２ ｘ３．７５ｍ，净高为５．０ｍ，净宽为１０．２５ｍ。此外， 单洞长为５３０ｍ，明洞为１２ｍ，暗洞分为了三个级别，其中 Ⅲ级围岩为７５０ｍ，ＩＶ级围岩为ｌ１２ｍ，Ｖ级围岩为１３０ｍ。 隧道衬砌采用的是复合式支护结构的形式，并且相关二次衬 砌结构设计参数为：在衬砌时Ⅲ级围岩拱圈厚度为３５ｃｍ， Ⅳ级围岩为拱圈厚度４０ｃｍ、仰拱为４０ｃｍ，Ｖ级围岩为拱 圈厚度５０ｃｍ、仰拱为５０ｃｍ。 二、隧道衬砌施工及相关技术探析 １．设备配置 （１）衬砌台车 详见图１，为全液压衬砌台车的示意图。 注：１一钢模板；２－上部横梁；３－顶升油缸；４－龙门架； ５一横向支撑伸缩油缸；６－腹板；７－行走系统。 图１ 全液压衬砌台车示意图 （２）混凝土拌制及运输：本工程采用的是自动计量混凝 土拌合楼，可以集中拌制混凝土；在运输中主要采用的是混 凝土专用输送车，输送的时候应将附着式振捣器和插入式振 捣器配合使用，以便将混凝土振捣密实。 （３）衬砌台车定位 本工程中采用的是ＳＴＺ型激光经纬仪进行导向，在现场 设置了相关的工程测试试验室，而且配足了相关的技术人员 收稿日期：２０１２—１１－２２ 作者简介：廖志清，江西省公路机械工程局。 文章编号：１００６—７９７３（２０１３）０３—０２１４－０２ 与设备，施工之前对各类原材料及混凝土等都进行了试验， 以此确保混凝土符合相关的规范要求。 ２．衬砌时间 衬砌的最佳时间应为如下情况：围岩和初期支护变形基 本上已经稳定，并且其位移收敛的速度呈现出了一种明显减 缓的状态，而且各项位移量基本达到预计总位移量的 ８０—９０％；拱顶的下沉速率应小于０．０７－０．１５ｍｍ／ｄ，而周 边位移速率应小于０．１－０．２ｍｍ／ｄ。 ３．衬砌测量 在衬砌之前，应在初期支护的两边墙上，大约每隔１０ｍ 的地方安设一组腰线进行测量，以此控制基础及仰拱的浇筑； 在立模之后，应用水准仪检测衬砌断面拱顶高程与两边基面； 此外，还应进行墙的对中检查，具体方法是利用中线点拉线 的方式进行，这样可以有效控制隧道的几何尺寸。 ４．施工技术探析 （１）施工工艺流程 二次衬砌施工工艺流程为：立模一就位调整一灌注混凝土 一拆模一养护。其中，就位调整包括了前后调整、左右横向调 整及模板高度调整等；灌注混凝土的时候应检查接缝模板与堵 头板及输送管接头是否可靠牢固；拆模的时候应满足拆模强度 时才能进行，并且先要拆堵头板与接缝模板处的伸缩杆，然后 才能拆除侧向油缸与千斤顶的机械锁插销及模板和油缸之间 的联结；在养护阶段，当拆模完成后就应及时洒水加以养护。 （２）施工的具体工序 衬砌施工工序包括了以下几个方面：①在仰拱及填充完 毕之后，应及时安装墙后纵向防水板及排水管（ １００），两 者应反卷，同时用细铁丝加以捆绑扎实；②在上组衬砌接头 的施工处应安装相应的膨胀止水条，而在明暗洞交界及围岩 变化处安设止水带；③模板台车的对位应准确，并且应做好 支撑的牢固处理，及时通知相关的测量监理做好台车中线、 张开宽度及拱顶高程的复核；④泵送混凝土浇筑拱墙砼；⑤ 脱模时，混凝土的脱模必须达到２．５Ｍｐａ及以上才行，而且 具体的脱模时间应按照试验及相关规范要求来确定，在脱模 之后应及时做好养护工作，一般不能低于１ ４ｄ。 （３）施工要求 １）防排水 第３期 廖志清：论隧道衬砌施工及其相关技术 ２１５ 在防排水要求上主要应做好：①铺设土工布及防水卷 材。本工程采用的是无钉铺设的工艺方法，具体而言，应将 管道及钢筋网等较为凸出的部分切断，然后平抹砂浆素灰。 当锚杆有凸出的部分，应用螺头顶预留大约５ｍｍ之后切断， 再用塑料帽进行处理，用混凝土补喷其表面，使其平整圆顺， 保障其凹凸量不超过５ｃｍ。在铺设防水板时，应采用手动专 用熔接器热炉来粘结，结合的部分一般不能低于ｌＯＯｍｍ， 还应保证粘结剥离的强度不能低于母体的拉伸强度８０％。② 施工缝及变形缝的安装。本工程中，在每组衬砌接头处都有 一条环向的施工缝，其间距往往由建筑砼长度来确定。施工 缝往往是防水最薄弱的环节之一，因此在衬砌施工的时候， 理应加强施工缝的防水处理，以此提高工程的质量。③环向 盲沟的设置。设置环向盲沟时，在富水区段一般为１．５￣３ｍ 安设一道，而其他地方则可以５ｍ设置一道。一般采用的是 ｑｏ５０的软式透水管。 ２）模制砼 对于模制砼而言，有以下四个方面的要求：①本工程使 用的是抗渗强度大于了８８的砼，其中地下水对砼有危害， 应采用二级防护；②在二次衬砌砼时，必须严格控制砼的坍 落度，因此必须设计好砼的配合比；③浇筑时应对称进行， 左右两侧的高度差不能高于了１．５ｍ；④砼应采用分层振捣 的方式，大约５０ｃｍ就应振捣一次，且不能出现漏振现象。 ３）衬砌钢筋 衬砌钢筋的基本要求有：①本工程中使用的钢筋采用的 是双面的焊接方式，并且需要保证焊缝的长度在５ｄ直径（ｄ 指的是钢筋的直径）；②只要有钢筋焊接头的区段，对于同 一个断面钢筋的接头而言，不能多于钢筋总数的二分之一， 最好将区段长度控制在３５ｄ及以上（或者在５０ｃｍ及以上）； ③焊缝的宽度一般应不小于０．７ｄ，而深度应不小于０．３ｄ。 当然，对于衬砌钢筋而言，还有一些其他方面的要求，比如 说施工前应做好砂浆垫块，同时用细铁丝将其牢固捆绑在主 筋上等。 ４）模板的安装 模板安装的具体操作为：①当衬砌台车就位之后，将台 车的模板张开，直到符合衬砌轮廓线的要求之后将模板固定； ②端头模板采用如图２所示的方法进行加固，其中端头模板 是由木材加工所得，通过环向拼装之后，用角钢将模板环向连 成一个整体，同时在外侧采用钢管斜支的方式来支撑角钢。 外贴式防水层 环向角钢 图２端头模板支撑示意图 三、质量要求及注意事项 本工程中，衬砌施工的质量要求及注意事项主要包括了 以下几个方面： １．砼灌注 在砼浇筑的时候，采用的是分层及左右对称交替浇筑的 方式，每层浇筑的厚度应保证在０．８ｍ以下；浇筑砼的两侧 高度差应保证在３０ｃｍ以内。此外，在浇筑的过程中，必须 保证浇筑的连续性，避免因为停歇而引起“冷缝”，一旦间歇 的时间超过了一小时，则应按照施工缝来处理。 ２．专人定位砼捣固 在对砼进行捣固的时候应选择专人进行，采用定人定位 的方式用插入式振动器进行捣固，以此保证砼的密实；在起 拱线之下应辅之以木锤模进行外敲振，同时还应采用捣固铲 加以抽插式的捣固，因此抑制砼表面产生气泡。此外，应注 意的是在整个灌注过程中，应禁止使用振动棒拖动与拉拽砼。 ３．砼输送泵管路的布置 接头管箍的接触应恰当，否则会造成爆脱；对于管路而 言，应采用方木支垫将其垫高，应高于地面，并且在穿过台 车时其管箍应尽量不与台车的构件发生接触；在输送管路端 应设置软管，其关口距离浇筑面的垂直距离尽量控制在１．５ｍ 以内；此外，还应避免离析与砼的集料堆积现象的发生。 ４．砼对称灌注的时间控制 砼在灌注的时候应采用对称控制的方式，一般可以通过 对砼灌注时间及高度两个指标来加以控制，其间当单侧灌注 的砼高达到了０．８ｍ之后就应及时换管；还应保证砼的间歇 时间不能高于其初凝时间，在本工程中规定了当每侧的连续 灌注时间到了６０ｍｉｎ的时候就应及时换管。 ５．矮边墙顶面的砼接缝的处理 当砼开盘之前，应先将同级砂浆进行泵送处理，泵送的 砂浆量以能平铺边墙２ｃｍ为宜，以此保障矮边墙和拱墙的砼 能良好连接，同时也能有效防止模板缝的漏浆导致的砼露骨。 此外，这样处理也是对输送泵管道的一种润湿作用。 四、结语 本案例工程根据上述操作进行隧道衬砌，取得了良好的 效果，这为以后的隧道工程建设积累了大量的经验。为了提 高隧道工程的施工进度与质量，就应做好材料与设备的选择 工作，同时应注意施工中的细节问题，比如衬砌时间、模制 砼、衬砌测量等，此外还要把握好施工中的相关技术，才能 更好的完成工程任务。 参考文献 【１】庞旭卿．金温铁路汤村隧道二次衬砌施工Ｕ】．价值工程， ２０１１，（２５）． ［２】马帅，王强．浅谈隧道的施工工艺卟价值工程，２０１１（１５）． ［３］全圣彪．崇遵高速公路红花岗隧道施工综述 中国高新 技术企业，２００９，（Ｏ７）．
