公路隧道衬砌结构及二次衬砌施工要点

公路隧道衬砌结构及二次衬砌施工要点

王春鸣

黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司黑龙江安达151400

摘要：公路隧道是我国基础设施建设中的重要内容，公路隧道建设规模在不断扩大的过程中，建设水平也得到了显著提升。公路隧道结构施工质量关系到隧道的应用效果，衬砌结构是隧道建设中不可缺少的一部分，主要起到支撑和承重作用，可以避免隧道在应用过程中出现变形或者风化的情况，与公路隧道整体的安全性和稳定性有着密切关系。衬砌结构的功能性比较强，要加强对该结构施工的重视，掌握施工中的关键点，科学开展二次衬砌施工，确保公路隧道建设质量。

关键词：公路隧道；衬砌结构；二次衬砌；施工要点

二次衬砌是隧道衬砌施工中的重要内容，对提高隧道工程建设质量，保证隧道的安全稳定运行有着积极影响，在公路隧道建设中起到了不可替代的作用。二次衬砌施工内容比较多，在施工前需要对初期支护质量和断面质量进行检测，确定符合施工设计标准后才能开展这项工作，要对二次衬砌施工要点进行了解和掌握，对每个环节的施工质量进行有效控制，为保证最终的衬砌质量和效果做好准备，让公路隧道可以长期使用。

一、公路隧道衬砌结构类型

1、喷锚衬砌结构

喷射混凝土是利用空压机将混凝土混合料直接喷射到隧道围岩表面上，确保岩面实现有效封闭，具有的加固和填充效果显著。该法的特点在于充分发挥围岩自身的承载性能，通过显著提升其整体性来避免围岩应力的集中，防止出现变形、掉块和坍塌等现象。

2、整体式衬砌结构

这是一种比较传统的支护结构形式。该法的特点在于不考虑围岩自身的承载性能，对于地层、围岩等的变形主要通过衬砌结构来承担，确保衬砌结构具有显著的刚度来支撑围岩，承受其压力。

整体式衬砌采用就地整体模筑混凝土衬砌，可设计为等截面或变截面，通过在隧道内架立模板、拱架，然后浇筑混凝土而成。该法适用于不同的地质条件，在我国隧道工程中广泛使用。

3、复合式衬砌结构

主要由初期支护、二次衬砌和中间防水层等结构组成。该法适合多种地质条件，技术较为成熟，是我国目前公路隧道最好的衬砌结构形式。

在初期支护中，选择使用喷锚支护是一种有效、及时的支护方式。该法具有的柔性特征，使得其在一定程度上具有随围岩变形而变形的特点，这对发挥围岩自身的承载性能具有重要意义。

4、装配式衬砌结构

目前基本限于使用盾构法施工的城市地下铁道中应用。该法是先将衬砌批量生产，再运入坑道拼装成型。其特点在于组装成型后即可承受荷载，不需要进行养生，能够有效缩短工期，克服了整体式混凝土衬砌在灌注后不能立即承受围岩压力，必须经过一个养生的时期，施工进度受影响的缺点。

5、连拱式衬砌结构

该法的特点在于将两隧道间相邻的边墙连成一个整体，一般是使用钢筋混凝土结构来代替两隧道之间的岩体，是一种双洞拱墙相连的结构形式。

二、公路隧道衬砌结构的二次衬砌施工要点

1、衬砌台车

在隧道主洞二次衬砌施工中，选择采用整体式全断面钢模液压衬砌台车进行施工。应根据路线半径合理确定衬砌台车长度，一般为8m～12m。为防止台车变形，其面板钢板的厚度应不小于1cm，使用自制钢模和木模作为台车的挡头模。台车拱部提升液压应具有锁定和定性支撑装置，这避免出现拱部混凝土浇筑时的下沉现象。为确保施工质量和安全，应确保门框架与面板间的撑钢数量和其刚性。为防止门框架出现的向内变形，应做好门框架的倾斜支撑，必要时设置纵梁间的横向支撑。

2、钢筋材料的加工处理

钢筋材料也是施工中不可缺少的材料，要选择平整区域进行钢筋的加工处理。结合施工设计要求来进行下料施工，钢筋结构成型之后，进行焊接和绑扎施工，保证焊接处理的光滑平整，不能出现质量问题。

3、混凝土材料的拌和

在进行二次衬砌施工时，一般都会采用集中拌和的方法，让混凝土材料的质量和性能保持一致。材料的用量和配比要保证科学合理，可以应用自动称重器来确定材料的用量，做好各环节的质量控制工作。按照一定的顺序投放原材料，对混合料的水量变化进行实时监控，根据实际情况来对混合料的比例进行调节。在应用混凝土材料的过程中，要对混合料的温度进行控制，可以采用遮荫或者洒水的方式来降低混凝土材料的温度。

在实际进行混合料的搅拌时，要保证每种材料的用量符合设计标准，材料在搅拌均匀之后加入适量的水，最后投入粗骨料。技术人员在进行材料的搅拌时，一定要控制搅拌的时间，每个环节搅拌的时间都要保持一致，总体拌和的时间一般在3分钟左右。

4、混合料运输与浇筑

混合料在运输的过程中，会使用专门的运输车辆将其运输到施工区域，在运输期间要保证混合料的性能，控制漏浆和离析情况，避免对材料的应用质量造成影响，否则需要重新进行材料的搅拌工作。

一般都会应用机械输送混合料的方法进行浇筑施工，实际浇筑之前，为避免混凝土材料与模板过度粘连，可以在模板避免涂抹脱模剂。要确定浇筑顺序，从两侧的最下边部位开始浇筑，待与整体平行之后，再进行全面灌注。

要保证浇筑过程中的连续性，在分层浇筑时一定要控制好浇筑间隔时间，如果施工中间隔的比较长，则需要对施工缝部位进行有效处理。在浇筑完成后，要对混凝土材料进行振捣，振捣的速度和时间要控制在合理的范围内，确定每次振捣的部位和距离，避免出现过度振捣或者漏捣的情况。为了提高衬砌结构的应用性能，在二次振捣时，要与首次振捣部位重叠，保证混凝土材料的密实性，避免出现振捣不完全的情况。振捣的深度一般在5cm左右，要对振捣的位置进行合理调节，避免对钢筋质量造成影响。

5、拆模施工

在进行拆模作业时，需要对混凝土强度进行检测，确定强度达到一定标准后才能开展这项工作。如果在初期支护结构稳定之后开展的二次衬砌工作，那么在混凝土强度超过8MPa时，才能进行拆模作业。如果初期支护结构质量没有达到相关标准，就进行了二次衬砌施工，一定要保证混凝土强度完全达到设计强度之后才能进行拆模处理。要确定拆模的时间和拆模的顺序，在拆模之后避免受到外界因素的影响，保证衬砌面质量。

6、养护工作

在拆模之后，要对混凝土结构进行养护，对混凝土温度进行有效控制，避免出现内部温度过高的情况。施工人员还需要对混凝土结构的变化情况进行监测，并进行科学的调整和控制，避免出现内外温度差过大的情况。在洒水养护时，也需要对水温进行控制，让混凝土保持在润湿状态。

结语：

隧道衬砌施工的科学合理是提高公路隧道工程建设质量的保证。衬砌结构的种类有很多，在进行衬砌施工要根据施工情况科学的选择衬砌结构。二次衬砌施工在提升整体施工质量方面起到了非常重要的作用，在实际施工时，确定具体的施工工艺，严格按照施工流程进行操作，同时做好施工期间的管理工作，保证二次衬砌施工的规范性，提升公路隧道多方面效益。

参考文献：

[1]蒋华龙，范厚彬.公路隧道二次衬砌厚度不足成因分析和治理研究[J].城市道桥与防洪，2016（4）：113-116.

[2]罗干筱.公路隧道二衬砼开裂的施工因素分析及对策研究[J].科技创新与应用，2013，23（28）：189.