浅谈兰渝铁路胡家湾隧道衬砌施工

田伟

(中铁十六局集团第一工程有限公司北京市顺义区邮编101300)

摘要：本文结合胡家湾隧道的特点，从在施工中所采用隧道衬砌的防排水措施、混凝土裂缝控制及二衬施工时注意的事项等方面进行了简单的介绍，为类似工程提供借鉴。

关键词：隧道衬砌施工防排水

前言

胡家湾隧道属客货共双线隧道，工程所在区域地貌单元属于西秦岭低中山区，洞身最大埋深420m，全长2862m。本隧道地处甘肃省漳县殪虎桥乡境内，隧道从池岔里村进洞，于胡家湾村出洞。隧道进出口同时掘进，其中胡家湾隧道进口承担1469m，出口承担1393m。

1隧道衬砌施工

胡家湾隧道软弱围岩较长，应及时闭合成环。本隧道采用仰拱及填充超前，仰拱采用移动式栈桥施工，仰拱填充不与仰拱同时灌注，拱墙衬砌采用液压钢模衬砌台车施工，之后施工水沟电缆槽，最后对拱顶回填注浆。

2隧道衬砌防水排水措施

2.1衬砌防水

隧道二次衬砌拱部，边墙及仰拱采用防水混凝土。

（1）暗作初期支护与二次衬砌之间拱部和边墙位置铺设防水板加无纺布，仰拱部位沿环向施工缝铺设一幅宽的防水板和无纺布。

（2）环向施工缝为中埋式橡胶止水带＋外贴式塑料止水带复合防水。

（3）纵向施工缝为中埋式钢边止水带＋混凝土界面剂防水。

（4）变形缝采用外贴式塑料止水带＋中埋式钢边止水带＋嵌缝材料复合防水。

（5）二次衬砌拱部预留充填注浆孔，待混凝土达到设计强度后进行充填注浆。

2.2衬砌排水

隧道排水采用双侧沟加中心暗管，衬砌背后设环向和纵向盲管，将衬砌外地下水引入洞内侧沟，再经过侧沟和中心暗管排出洞外。水沟坡度应与线路坡度一致。中心水沟应通过横向盲管与双侧排水沟连通，盲管间距宜为50m。隧道设端式保温出水口，进口设保温水沟长80m,出口设保温水沟50m。

2.3防水板的铺设

（1）初期支护面的处理：首先检查喷射混凝土层，欠厚及凹凸不平部位进行补喷找平，割掉外露的锚杆头和钢筋头、铁丝等，准备铺设防水层。

（2）铺设土工布：为防止防水板被凸起喷层挤破，在防水板和混凝土喷层之间设置土工布滤水层对防水板起保护作用，从拱顶中心向两边拱脚、边墙对称固定，从上至下将土工布和衬垫用射钉枪一并固定在喷混凝土面上。

（3）防水板的铺挂：在隧道喷射混凝土面上测画出隧道中线及防水板的搭接线。防水板铺设在铺设台架上进行，防水板从隧道中线向两侧铺设，用自动爬行手动热焊器将防水板熔焊在衬垫上，同时将防水板焊成整体，紧贴初期支护，并适当留有余地，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。防水板之间互相搭接宽度不小于10cm，搭接原则是：边墙压拱部，下游压上游。在二衬混凝土进行时，在边墙脚位置留足够长的防水板以利搭接。防水板的铺设要紧贴初期支护，并适当留有余地，不可拉得太紧，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板。

焊缝完成后进行质量检查，采用充气法对焊缝质量进行检查，有空隙应进行补焊，直到完全合格。检查无误后即可进行灌注二衬混凝土。混凝土震捣时，振动器不可碰到防水板。

防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查，将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明有未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。

2.4橡胶止水带铺设

在下一段的结构混凝土灌筑前人工安设橡胶止水带，止水胶带安装8小时前停止施工缝处混凝土养护，橡胶止水带安装时，先用高压风吹干净接触面，501胶均匀地涂刷在粘贴面上，风干后立即粘贴橡胶止水带。止水带粘贴前除去胶条表面的防护层，使胶带直接与混凝土相接触。搭接长度不得小于20cm。设置止水带接头时，应尽量避开容易形成壁后积水的部位，宜留设在起拱线上下。

橡胶止水带在矮边墙安装时使用U型钢筋定位，确保止水带位置正确。

2.4.1止水带的安装应符合以下规定

（1）止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝重合。

（2）止水带应固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护，固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分；固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。

（3）止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，不得使橡胶止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。

2.4.2止水带安装完成后应对止水带的埋设位置进行检查

（1）检查止水带安装的横向位置，用钢卷尺量测内模到止水带的距离，与设计位置相比，偏差不应超过5cm。

（2）检查止水带安装的纵向位置，通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，用钢卷尺检查，要求止水带偏离中心不能超过3cm。

（3）用角尺检查止水带与二次衬砌端头模板是否正交，否则会降低止水带的有效长度。

2.5系统排水盲管的布设

系统排水盲管由纵向盲管、环向盲管和连接盲管组成。纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙脚水沟底上方，为φ80透水管；环向排水盲管，为φ50透水管，沿隧道环向周边布设。

环向盲管与纵向盲管用“T”形接头连接，每隔5～10m在水沟外侧留泄水孔，并用连接盲管与纵向盲管相连。

2.5.1环向排水盲管安设

先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。沿线两侧钻定位孔，定位孔间距30～50cm，将膨胀螺栓打入定位孔，用铁丝将环向盲管定位于膨胀螺栓上。

集中出水点处沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以便地下水从管中集中流出。

2.5.2纵向排水盲管安设

按设计位置在边墙底部测量放盲管设置线，沿线钻孔，打入膨胀螺栓，安设纵向盲管，用卡子卡住盲管，固定在膨胀螺栓上。

2.5.3边墙泄水管安设

模板台车就位后，开始施作边墙泄水管，泄水管的直径50mm，间距5～10m，在模板台车上对应于泄水管的位置开有与泄水管直径相同的孔，泄水管一端安在模板台车的预留孔上，另一端采用三通连接在纵向排水管上，并固定牢固。

3仰拱施工

（1）仰拱砼必须采用全幅一次性浇筑，不得有纵向施工缝。为减少施工缝，本隧道仰拱和矮边墙采用一次性浇筑。

（2）仰拱钢筋绑扎前应在双侧沟槽盖板面下40cm左右处水平固定一道φ80纵向盲沟管，设计要求每10米全环布设一道φ50环向盲沟管（为更好的做好防排水，可以根据现场实际情况对渗水较多的地段加设φ50环向盲沟管或调整环向间距），纵向和环向盲管均做到相连相通；然后铺挂无纺布和防水板，铺挂前应将支护面有可能刺破防水板的钢筋头或其它杂物清理干净以免刺伤，铺挂下部位置应在双侧沟槽盖板面下40cm左右处，将盲沟管覆盖以防砼渗入管内堵塞；防水板在铺挂无纺布时尽量与支护面密贴用射钉枪射入钢钉固定；铺挂防水板时可采用热熔衬垫或挂带固定，每80cm1处，相邻防水板采用双缝跑焊机焊接，焊缝≧10cm，气压检测焊缝，（每焊缝应满足0.5Mpa持续2分钟不漏气）防水板铺持时应保持一定的松弛度，不得对防水板有损伤。防水板铺挂平顺不得有折皱。

（3）仰拱钢筋在钢筋加工厂加工，待喷射砼终凝后铺设仰拱钢筋。以V级围岩为例：本隧道V级围岩主筋采用Φ22螺纹钢筋，间距20cm点焊固定第一根主筋，用卷尺测出20cm后固定第二根钢筋依此类推其间距严格控制在20cm个别偏差，绑扎第一层钢筋时隧底每2米处绑扎5cm垫块一块保证砼的保护层厚度；为满足二次衬砌钢筋的连接，边墙钢筋预留搭接钢筋相邻钢筋错开长度不小50cm，分布筋采用Φ14螺纹钢筋，间距20cm；箍筋采用φ8圆钢，间距20cm，双层钢筋间距41.2～41.69cm均匀布置；所有钢筋搭接部位错开都不小于50cm。钢筋绑扎平顺间距均匀，搭接长度符合规范要求焊缝饱满密实。特别注意钢筋焊接时要采用相应的防火措施，不得烧伤或烫伤防水板。

（4）仰拱砼施工缝均采用外贴式＋中埋式止水带。施工缝处隧底先布设一道外贴式止水带，隧底23cm立一道模板，然后布设一道中埋式止水带，再立模至仰拱顶标高；止水带布置应平顺，符合规范要求。边墙与仰拱采用曲模，相邻边墙止水带应提前焊接，焊接满足设计要求。有环向盲管时，应预留φ100PVC管与衬砌内盲管连接互通横坡为2%，浇筑仰拱C35砼至设计标高，振捣密实，砼表面平整密实待初凝后用竹扫把将其面扫毛，以便填充时砼的连接。

（5）仰拱填充砼：立模（本隧道仰拱填充与仰拱一次性立模）先在仰拱面预埋φ600中心水管，采用预制固定，相邻管对接紧密，纵坡随隧道纵坡设置，标高应符合设计要求。浇筑C20仰拱填充砼至设计标高，振捣密实，表面平整密实，横坡为2%，填充顶面中心位置预埋φ200PVC管至填充面下8cm。

4二衬施工

衬砌钢筋在钢筋加工厂提前焊接弯制，搭接长度符合规范要求焊缝饱满密实。将加工好的钢筋人工抬到台车上，全环弯起与边墙钢筋帮条焊接搭接长度符合规范要求焊缝饱满密实注意钢筋焊接时采用相应的防火措施，不得烧伤或烫伤防水板。分布筋、箍筋采用绑扎尽量减少对防水板的伤害，钢筋间距应符合设计要求，相邻钢筋搭接接头错开均应大于50cm；绑扎第一层钢筋时拱墙部位每2米处绑扎5cm垫块一块保证砼的保护层厚度，双层钢筋间距局部偏差不大于15mm，打衬砌砼前先检查衬砌台车，结构尺寸及平整度符合要求，模板安装稳固牢靠，接缝平顺，不漏浆，模板表面已涂刷隔离剂，将衬砌台车推至砼浇筑段面前应绑扎5cm垫块，然后将衬砌台车推至砼浇筑段面，展开后检查断面尺寸及标高，符合设计后，立侧模平整度小于5mm，拱顶预留φ50PVC衬砌注浆管纵向间距3～5m。砼分层浇筑采用平板振捣器振捣，衬砌厚度均不小设计厚度，拆模后表面平顺圆滑，无蜂窝、孔洞、麻面，相邻段表面高低差偏差±10mm，浇筑砼后12h以内洒水养护。

二衬混凝土达到设计强度后，即可对拱顶回填注浆，使初期支护和二次衬砌密贴共同受力。注浆浆液一般为水泥砂浆，施工前浆液配合比必须现场试验后确定。注浆顺序为从下坡方向向上坡方向，注浆压力不小于0.5Mpa。注浆结束后，应浆注浆孔封堵密实。注浆效果的检查可采用无损检测，对不符合要求的地段必须进行补孔注浆。

4结论

隧道衬砌裂缝及渗漏的预防应从结构、材料、施工工艺三方面综合考虑。隧道衬砌裂缝及渗漏治理之前，对承载力影响不大的裂缝应采用压浆法治理，渗水治理应根据渗水部位采用堵排结合方法。

参考文献

1新建兰渝铁路工程胡家湾隧道胡家湾三号隧道施组。

2铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008

3公路隧道施工技术规范JTGF60-2009。

4隧道工程现场施工技术（人民交通出版社）