1、论隧道复合衬砌施工技术【摘 要】复合式衬砌采用先后两次支护，对衬砌受力非常有利，而且表面光洁平整，有利于隧道通风和防水，并保护外层支护，使喷层内钢筋网和锚杆端部免于锈蚀。目前复合衬砌施工技术已广泛应用于隧道施工，本文对复合式衬砌技术进行概述，并对其主要施工技术进行分析。 【关键词】隧道；复合式衬砌；施工要点 一、复合式衬砌 （一）复合式衬砌 复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后，先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护（一般为喷锚支护） ，也称初期支护，容许围岩产生一定的变形，而又不致于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌（一般是模筑的） ，也称二次支护
2、。两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。 （二）复合式衬砌的复合方式 复合式衬砌的外、内层复合方式有以下几种：喷锚支护和混凝土衬砌；喷锚支护和喷射混凝土衬砌；可缩式钢拱喷射混凝土支护和模筑或喷射混凝土衬砌，以及装配式衬砌（管片）和模筑混凝土衬砌等。最通用的是外层采用喷锚支护或轻型管片，内层采用整体式模筑混凝土衬砌。两层衬砌间的防水层，可采用喷涂乳化沥青等防水胶剂，或采用厚度不等的软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯片等防水卷材，并固定在支护上。为保证防水卷材施工接缝的质量，一般需要用热气焊接或电阻焊接，亦可用适当溶剂作溶解拼接。 （三）二次衬砌的作用 既然喷射
3、混凝土具有一定粘结力和抗剪强度，能充填裂隙，加固围岩，抑制其变形发展，与围岩紧密粘结共同工作，提高围岩稳定性，但是对于复合衬砌的公路隧道，模注混凝土二次衬砌仍是十分必要的辅助支护。这是因为： （1）喷射混凝土层改善了衬砌的受力条件，降低衬砌的变形，可承受部分围岩传递的轴向压力及少量拉应力，当隧道通过落差小的断层（否则选线避开） ，大倾角地层，外侧山体覆盖较薄，线路与洞口地形等高线斜交，以及软弱围岩，此时作用在衬砌上的荷载比一般隧道要大，二次衬砌可承受部分荷载，并与围岩、锚喷混凝土共同工作。 （2）有利于减少风压损失、节约能源，由于锚喷支护断面粗糙度大，锚喷断面中风流与周壁摩擦以及空气分子间扰动
4、和摩擦产生阻力较大，由此阻力而引起风压损失也较大，特别是长隧道，不利通风节能，也不利运营隧道内有害汽车尾气的排出及烟尘浓度的降低。 （3）可担负照明等设施的重量，混凝土衬砌使洞内照度均匀不产生眩目现象。 （4）保护、支撑防水层，防止锚喷混凝土的侵蚀，有利于消防（二种衬砌间设防水层） 。 综上所述，模注混凝土二次衬砌是隧道复合衬砌的重要组成部分。 二、隧道复合衬砌施工技术要点 二次衬砌施工工序比较多，主要有仰拱钢筋混凝土及填充混凝土，边墙基础施工、安装衬砌结构钢筋（级围岩加强段、级围岩加强段和级围岩段）和灌注混凝土。施工顺序为：监控量测确定施作二次衬砌施工准备测量放线施作防水板和无纺布绑扎钢筋（
5、、级围岩段无此工序）施作止水带（条）预埋件安装衬砌模板台车刷脱模剂模板台车就位灌注混凝土脱模模板台车退出养护。现就其中施工要点进行分析。 （一）仰拱及仰拱填充施工 仰拱与仰拱填充混凝土分幅分段浇筑，超前二次衬砌 2030m，仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，按照设计厚度一次灌注成型，一般浇筑段长不大于 8m。仰拱填充浇筑时两边预留临时水沟。、级围岩包括仰拱混凝土的浇筑、仰拱填充层的浇筑；级围岩包括铺底混凝土的浇筑。 （1）测量放样 首先在隧道两侧边墙处打设导放点，导放点每 5m 打设一组，标高与该里程设计标高一致。再根据五寸台图进行放样开挖。 （2）仰拱开挖应符合以下规定 根据测量放样进行隧底开挖，
6、开挖轮廓和底部高程必须符合设计要求。隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每 1m2 不大于 0.1m2）侵入衬砌应小于 5cm。 （3）在仰拱混凝土灌注前基底应做以下处理 清理基底虚碴、积水及其他杂物；采用高压风水对基面进行冲洗，保证基面洁净后方可关模浇筑混凝土。若仰拱设计有初期支护时，浇筑混凝土前必须对初支面采用高压风水进行冲冼。 （4）仰拱及仰拱填充砼浇筑 仰拱与仰拱填充不得同时浇筑，要求仰拱终凝后进行填充混凝土浇筑。仰拱紧跟下台阶施工，结合断面情况和现有施工技术，拟将仰拱及填充分成二步施工。第一步先施工仰拱，第二步施工仰拱填充。 （5）仰拱填充混凝土的厚度及表面高程必须符合设计要求。
7、（6）仰拱填充混凝土强度达到 5MPa 方可行人，强度达到 70%强度后方可通行车辆。 （二）拱墙衬砌 二次衬砌采用全自动混凝土拌和机，砼运输罐车运输砼，砼输送泵入模，插入式和附着式振捣器振捣密实。施工注意事项： （1）隧道衬砌前对中线、标高、断面尺寸和净空大小进行检查，满足设计要求。 （2）二次衬砌前，将喷层或防水层表面的粉尘清除干净，并洒水润湿。并对上一组衬砌施工缝凿毛，注意保护止水带。 （3）在混凝土搅拌站派驻试验员对混凝土生产过程进行控制，以保证混凝土生产质量满足要求，并对混凝土的运输进行检查和运输时间，到场温度进行限定。 （4）灌注混凝土时严格按规范和操作细则施工，特别是对封顶混凝土
8、认真处理，保证拱顶部混凝土灌注密实。二次衬砌砼坍落度控制在202cm，采用混凝土预制垫块控制钢筋保护层厚度，两侧对称自下而上分层浇筑混凝土，每层高度 60cm 左右。 （5）严格控制混凝土从拌合出料到入模的时间，当气温 2030时，不超过 1h，1019时不超过 1.5h。冬、雨季施工时，混凝土拌合运输和浇筑严格按保障措施和规范要求执行。每循环脱模后及时对模板台车进行养护：清刷模板，对变形和麻面处进行整修和打磨，涂脱模剂。 （三）输送泵施工及防堵措施 （1）输送泵施工 灌注砼前对输送泵进行检查，上足润滑油，并与洞内灌注工作处加强通信联络，管道安装顺直，转弯缓；泵送前先用少量水泥砂浆湿润导管，再
9、开始由远而近灌注；泵送过程严禁加水、空泵；开泵后无意外情况中途不能停歇，换节管时先湿润后接驳，泵送砼结束时，先吹后 吸，以降低管内压力；洗管时，从进料口塞入海绵或橡胶球，用水将存浆推出。 （2）堵管的预防措施 堵管是影响输送泵正常工作的主要障碍，它不仅关系到衬砌质量和施工安全，而且处理堵管费工费时，影响进度。预防措施如下： 混凝土：对砼的骨料级配、水灰比、配合比及拌和运输等操作，都严格按规定要求办理，同时在砼内掺入适量泵送剂。 输送泵：活塞漏水流入砼内影响配合比，如发现有漏水时，立即停泵更换活塞。 输送管路：管路接头密封不平，发生漏浆时，立即修理接头使锁接紧密。泵送前先检查管路变形、连接、接头
10、、锁接配件和垫圈是否满足泵送要求。 （3）处理堵管措施 清除泵体堵塞：停泵拆开输送管，清除泵体内堵塞现象，将泵停在排送阀最大开启的位置，用手持刮板或捣杆将堵塞物除去，拆除吸入阀，从阀箱工作室及装料斗中清除障碍。 清除输送管堵塞：主要在弯管处先检查，判明堵管位置。可将砼泵稍作转动，观察管中情况，堵塞的管路地段会发生微微振动，而其余地段无此现象，就可在该处拆管，排除管内堵塞物。若管路较长时，宜分段同时检查，迅速查明堵塞管位置并立即排除堵塞物，清理弯管，接好后继续开泵。 三、结束语 隧道渗漏水直接损坏衬砌，而且会造成隧底翻浆冒泥，轨枕腐烂，钢轨和扣件锈蚀，洞内电气设备失效等病害，影响线路通过能力危及行车和人身安全。隧道复合衬砌施工质量的好坏影响到隧道防水的好坏，因此在隧道防水施工中可以选择复合衬砌施工技术，并控制好复合衬砌施工质量。 参考文献： 1钟林.彭振斌.复合衬砌在北斗坡隧道中的运用J.2010（10）. 2赵立坤.隧道复合式衬砌收缩裂缝产生原因浅析J.2012（04）. 3刘庭金，朱合华，丁文.其某高速公路隧道二次衬砌安全性分析J.岩石力学与工程学报，2011（11）. 4路军富，王明年，贾媛媛.高速铁路大断面黄土隧道二次衬砌施作时机研究J.岩土力学，2011（03）.
