隧道二次衬砌混凝土外观质量的影响因素与预防措施

吴 锋 娄鹏飞

中国建筑第七工程局有限公司（450000）

0 引言

二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。隧道二次衬砌施工多为泵送模注混凝土,在初期支护基本稳定后才能进行施工。二次衬砌混凝土外观质量不仅影响美观而且严重地影响隧道的耐久性。

1 二次衬砌混凝土表面缺陷产生的原因分析

1.1 混凝土蜂窝麻面

混凝土振捣不规范，漏振及单点振捣不充分，拆模后留下较大面积的蜂窝麻面及拱部由于人工振捣难易触及；水分含量过高，实际施工中由于管理不到位等因素，工人现场往泵车内加生水，使水分含量偏高，导致混凝土离析；混凝土浇筑高度偏高或浇筑角度过大，导致粗骨料下沉。

1.2 混凝土表面裂缝

二衬混凝土裂缝主要是塑性收缩和干缩导致的。浇筑后混凝土表面蒸发过快和被基础模板吸收过快，造成初始凝固混凝土急剧脱水而产生的收缩裂缝属塑性收缩。从混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快，裂缝越容易产生。水分蒸发是造成干缩和塑性裂缝的重要原因，但塑性是在硬化前短期内产生的，而干缩是在硬化后较长时间产生的。这种干燥、蒸发是由表面及里逐渐发展的。这种裂缝发生在距表层很浅的位置，常被忽视。

1.3 模板表面污渍未清理干净

模板清理不干净,特别是除锈不彻底,脱模剂使用不当,涂刷不均匀。洞内施工灰尘较大,台车就位刷脱模剂后,不能及时进行混凝土的浇筑,造成灰尘粘在模板表面。模板拼装不严,局部漏浆。

2 二次衬砌混凝土外观质量的控制措施

2.1 掌握正确的振捣方式

要求振动棒插入下层混凝土内的深度不应小于50 mm，并且延长振捣时间,使振捣密实，振捣棒与模板距离控制在10 cm左右。如果距离过小,振捣易触击模板发生振动,而模板的振动易造成大量气泡向模板集中,若气泡得不到有效逸出,将影响混凝土的外观质量。

2.2 禁止在泵车外添加生水

水灰比是否合理，将直接影响到混凝土的强度。混凝土表面质量出现水泡、麻面等缺陷的原因是自由水过多。所以，在进行混凝土的搅拌时，必须以试验室规定的施工配合比为依据，禁止在泵车外添加生水。

2.3 采用分层分仓的浇筑方式

在出料管的前端加接一段3～5 m的同径软管，管必须置入仓内且管口向下，防止水平对着岩面直泵。对混凝土进行分层浇筑，落差一般不宜超过2 m，若浇筑高度太高或者是直接、不分层对岩面进行泵送，容易出现物料分离，导致混凝土的表层形成蜂窝麻面。

2.4 控制好施工配合比

碎石集料、砂子级配要良好。水泥要选用性能稳定、质量优良的品牌。施工中严格控制好混凝土坍落度。隧道按照断面不同部位，应将坍落度控制在12～17 cm。施工中将二衬混凝土坍落度分为三个等级：矮边墙至起拱线位置控制在12～13 cm，起拱线到拱部控制在13～16 cm，拱顶控制在16～17 cm。此措施对二衬外观质量控制起到了很好的作用。

2.5 减少裂缝的产生

缩短了二衬混凝土浇筑长度，每次不超过9 m，从而减小了混凝土一次浇筑的体积。混凝土拆模后沿施工缝环向及时切出5 mm左右深的假缝。在围岩分级处及围岩较差地段每隔30 m增设一道沉降缝。加强对初期支护的变形量测工作,确认变形稳定后,再进行二衬混凝土的浇筑施工。严格控制二衬混凝土拆模时间,可通过对同条件养护下的混凝土试块强度试压确定拆模时间。

2.6 加强模板管理

保证钢模的光洁度,每次脱模后将水泥浆清理干净,用振动毛刷除锈,用肥皂水清洗后,再刷上干净的脱模剂,温度高时选用黏度高的洁净机油,温度低时选用黏度低的色拉油,且涂刷均匀。

3 结语

引起隧道二次衬砌的外观缺陷原因是多方面的，如施工工艺不当、材料使用不规范等因素。通过对现场施工的多次观察和调查，发现造成外观缺陷的关键因素为振捣不到位、水灰比过大。这两个因素对混凝土外观的影响很大，所以在实际施工中，现场管理者要严格工艺配比、加强混凝土的振捣。