隧道二次衬砌外观质量缺陷原因分析及预防措施
隧道二次衬砌外观质量缺陷原因分析及预防措施
作者：司吉禹
来源：《科技创新导报》2013年第05期
摘要：文章介绍了隧道二次衬砌常见的几种外观质量缺陷，并对其可能形成的原因及预防措施做了简要阐述。
关键词：隧道二次衬砌质量缺陷原因分析预防措施
中图分类号：U455.91 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0132-02
目前，隧道二次衬砌施工质量日益稳定和提高，但由于人为或其他的原因，二次衬砌在外观质量上仍存在一些常见的缺陷，如错台、麻面等。需仔细分析查找出导致缺陷的原因，以提出有针对性的预防和控制措施。
1.错台
1.1施工缝错台
施工缝错台是指隧道二次衬砌前后两模混凝土接头错位而衔接不顺畅出现的错台。其影响因素和预防控制措施有以下几方面：（1）台车模板两端轮廓线型偏差。台车模板是根据隧道设计内轮廓量身订制的，但由于加工精度问题，尺寸容易出现偏差，导致两端轮廓不一致。在施工时两端搭按不严密，出现错台。因此，模板加工时一定要尽量提高加工精度，确保两端线型轮廓一致。同时，开始衬砌前加强模板台车检查验收工作，轮廓不符合要求或两端同一部位线型相差大的模板台车修整后方能开始使用。（2）模板骨架变形。台车模板承受的压力是由模板骨架来承担，在浇筑混凝土时如果压力过大（特别是存在超挖时）超过模板骨架的承受能力，模板容易逐渐向内收缩变形。如果发生在接头处，就导致搭按错台。因此，在加工模板时，不但要保证模板厚度，更重要的是保证模板骨架要有足够的刚度。（3）支撑变形。模板承受的压力通过模板骨架传递给支撑系统，所以每个支撑不同程度的承受着巨大的压力。如果支撑刚度不够，在浇筑混凝土时会弯曲变形而导致模板收缩。若发生在接头位置就出现搭接错台。对于此，加强支撑的刚度是解决问题的效途径。（4）地基不稳。浇注混凝土时，台车和混凝土的压力最终由地基来承担。一般情况下，隧道施作二次衬砌前先施作路面基层，既提供良好的施工条件又达到硬化地面的目的。但有时工序安排不当又为了赶二次衬砌施工进度会在地基未硬化前施做二次衬砌。这时，衬砌台车座落在由隧道洞渣摊铺碾压的基层上。混凝土浇注后，在强大的压力下（特别是拱部超挖较多时）地基出现少量下沉，出现搭按错台。这种错台多发生在起拱线以上。另外，台车边墙部位的横向加强斜撑也支撑在地基上，如果地基强度不够也会使斜撑移位，边墙部位也就出现了搭接错台。要杜绝此问题，必须合理化安排施工工
序，在二次衬砌施作前超前施作路面基层，并确保基层施工质量，待基层达到一定强度后方能架台车施作二次衬砌。（5）混凝土浇注不对称。在浇注混凝土时，为防止台车偏压过大，必须两侧对称浇注，使台车两侧混凝土高度相近（一般高差不要超过1m）。这样要频繁转按两侧浇注管。有时操作工人显麻烦，在没有人员监督情况下往往减少转管次数，致使台车两侧混凝土高差达2m以上。这时台车偏压过大（特别是某一侧存在超挖时），会产生横向位移，导致搭接错台出现。有时一侧超挖较多，这种现象会更为严重。因此，在浇注混凝土时，技术人员一定要现场把关，视情况督促操作人员及时转管。或者使用双出料口管（三叉管），两侧同时浇注，保证台车两侧压力大致平衡。（6）搭按处附有杂物。模板与上一模衬砌砼一般搭接10cm左右，如果搭接位置模板清理不干净（如附着小石子等）会存在搭接不严。混凝土浇注后出现错台。为此，模板搭接就位前一定要清扫干净，以杜绝此类现象的发生。
1.2模板间错台
台车模板一般由1.5-2.0m宽的钢板拼装而成，相邻模板间错位也会导致浇注的混凝土出现错台。其形成原因如下：（1）模板加工精度不够。模板加工时如精度控制不好会导致线形相差过大，相邻模板拼接后错位过大，混凝土浇注后会出现错台。为此，模板加工时一定要严格精度要求，同时加强模板检查验收工作。发现模板不平整要及时处理。修整打磨平整后方能使用。（2）模板刚度不够，平常使用的模板一般都委托厂家加工，多采用热扎钢板，厚度上也会有所欠缺，肋板也多采用非国标钢材，导致模板刚度欠缺。如浇注混凝土速度过快或超挖较多时会使模板不同程度变形，变形偏差过大就产生错台。鉴于此，模板加工时一定要注重钢质，保证模板厚度（最低不小于10mm），有条件时可以考虑选用较厚的冷扎钢板，以提高模板刚度。
1.3浇注窗口错台
（1）窗口加工精度不够。模板加工时，个别预留浇注窗口可能关闭后与模板不在一个平面上，混凝土浇筑后就存在凹型错台或者凸型错台。因此，模板加工时要提高加工精度。对于到场的模板窗口要全部关闭检验，不合格的经修整后方能使用。（2）窗口关闭不当。浇注混凝土时可能会有少量混凝土漏撒在窗口上，如清理不干净，会导致窗口闭合不严，形成凸型错台。另外，窗口关闭后如果挡板螺丝松动，也会造成窗口关闭不严，出现错台。为避免此类现象发生，关闭窗口前要将杂物清理干净，并将挡板螺丝扣紧，以避免错台发生。
2.气泡麻面
混凝土内部气体如果排不出来，聚集到模板上，拆模后混凝土表面就出现气泡形成的坑，影响外观。其形成有以下几种原因。（1）振捣不到位。整体式模板都留有浇注和振捣操作窗口，而窗口以外的部位是全封闭的，这给振捣工作带来一定难度，个别部位容易漏振。特别是起拱线以下，模板在混凝土上部，气泡上升聚集到模板上不易排出，很难杜绝。为此，在浇注混凝土时，起拱线以下要多分层勤振捣，减少一次振捣厚度（不大于50cm），尽量使气泡全部排出。在内部振捣的同时，要从外侧敲击或振捣模板，使气泡沿模板上升排出。（2）振捣