冉维亮
中铁十局集团第一工程有限公司 山东省 济南市 250000
摘要：二次衬砌是隧道修建中支护结构的重要组成部分，其质量对隧道整体的安全性有直接影响。随着隧道穿越地形复杂程度的不断提高，对二次衬砌结构的质量要求越来越高，采用传统质量控制技术已经无法适应实际要求，亟需引入新的质量控制技术。
关键词：地铁暗挖隧道；二次衬砌；施工质量；控制
1隧道二次衬砌的作用
隧道二衬发挥的作用随着隧道周围岩石级别的不同而发生改变。对于一级稳定围岩来说，因为围岩自身的结构较为稳定，因此在施工的过程中初衬结构与围岩之间的变形系数较小，在进行二次衬砌的过程中，只需要重点关注防水、安全储备、美化等方面的问题，基本不用承受围岩的压力；如果周围是二级硬质围岩，初衬结构与围岩的变形系数同样偏小，二次衬砌承受的围岩压力也较小，但是因为锚杆钢筋可能会出现锈蚀的现象，影响初衬机构的稳定性，因此，在进行二次衬砌的施工时，应该将提高衬砌结构的稳定性作为主要目的。
2影响二次衬砌施工质量的因素
2.1施工操作不规范
施工方面，导致二次衬砌施工质量问题主要原因有：（1）进行隧道施工时，隧道开挖成型不好、断面几何尺寸控制不严格，使隧道的初期支护存在不同程度的超挖或欠挖现象，使初支不同程度地侵入二衬断面中，造成二衬混凝土的厚度不均匀；（2）钢筋的绑扎质量。从二衬钢筋的下料、钢筋加工、仰拱钢筋绑扎施工及边墙拱顶的钢筋施工，每个环节都有可能造成二衬的几何尺寸变形或钢筋保护层不规范，从而影响混凝土的耐久性。除此之外，有些工程最大化地追求施工进度，对脱模时间掌控不够严格，提前进行脱模工作，会导致强度不足的混凝土出现超负荷工作，严重影响混凝土结构的质量。
2.2原材料及半成品控制不严格
在原材料质量和材料加工方面，主要有以下问题：（1）水泥类型选择不当，稳定性不好，不同批次的水泥混用；（2）碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，有很多碎石中掺杂了其他杂质，如石粉以及片状物体，会导致水泥以及骨料的凝结受到严重的影响；（3）进行配合比设计时，水泥用量过多，掺和料和外加剂的选用不当；（4）进行配比设计时，如果各材料的比例不合理，会导致混凝土性能下降；（5）在混凝土的运输过程中，由于环境条件的变化，经常需要加水，如果没有对加水量进行严格的控制，也会影响混凝土的性能。
3地铁暗挖隧道二次衬砌施工质量控制措施
3.1隧道开挖成型控制
在整条隧道沿线内采用三维激光进行扫描测量，相较于传统的二维断面仪和全站仪测量，该项新技术主要具有以下优点：具有较快的扫描速度，可以达到1.0×106点/s，可做到全覆盖，仅需3min的时间即可完成20m的扫描；精度高，可快速反映出开挖断面实际成型结果，以及时修正，保证开挖成型后整体质量。
3.2初支基面施工质量控制
在工序管理中引入初支基面的平整度，由人工利用2m靠尺对拱部进行重点检查，同时填写相应的记录表格，确认达到要求后，由现场的技术、施工人员签字确认，然后移动栈桥开始仰拱及拱墙防排水等的施工作业。该技术能够将所有质量隐患消除于仰拱的前方，以此从根源上防止由于基面没有达标或没有铺设防水层造成的脱空等质量问题。另外，借助三维激光系统进行扫描测量，能在第一时间了解初支断面实际情况，可实现无盲区。所用软件都具有高处理速度，可以在1min的时间内生成相应的电子结果，以及时为现场施工作业提供数据支持，避免超欠挖的发生。
3.3结构防排水施工质量控制
3.3.1防水板的铺设
改变了传统施工过程中防水板固定时“应松紧适度并以基面圆顺程度为依据预留适当的余量”这一施工理念，确保防水板和基面之间紧密相贴，防止拱部浇筑时由于防水板褶皱导致混凝土发生脱空或无法达到密实。
3.3.2防水板焊接
为使热熔垫片的数量与间隔距离都能达到工程技术规范与设计提出的要求，在热熔垫片定位过程中使用激光，以降低操作的难度，提高施工效率。防水板和垫片之间采用焊机进行焊接固定，通过对磁焊枪的使用，能有效解决焊接强度较低和超声波焊穿等实际问题，而且相较于超声波，能缩短2/3的焊接用时，大幅提高焊接施工效率，使焊接接触面变大，防止由于防水层拱部发生脱落使衬砌拱顶产生脱空。
3.3.3防水板上固定点的间隔距离
在过去施工中，将防水板上固定点的间隔距离确定为：拱部在0.5～0.8m范围内，边墙在0.8～1.0m范围内，根据现场的具体情况，拱部和边墙的具体间隔距离分别为0.5m、0.8m，以此避免由于间隔距离较大导致浇筑过程中防水板发生脱落。
3.4模板台车控制
二衬施工使用全新的衬砌台车，以增加净空的面积，确保隧道通风和施工作业环境得到有效改善；同时，通过对台车模板所用支撑方式的适当调整，使其整体刚度得到显著增强。充分利用三角形具有较高稳定性的特点，使底部平台和模板之间产生三角形体系，以进一步保证模板体系的整体刚度，提高其抗侧压性能。台车控制引入信息集成控制方式，在PLC的支持下，将浇筑、布料、振捣、空洞和端部搭接情况的监测等各项控制功能集于一体。
3.5施工缝裂缝控制
由于二衬端头易产生掉块和顶裂，可使用橡胶垫板及V字形橡胶条进行软搭接，以避免台车就位时将端头混凝土顶裂。二衬端头引入了V字形橡胶条这一新技术，防止环向施工缝产生不规则的裂缝，将其裂纹有效控制在槽内，防止施工缝处产生毛刺毛边；避免施工缝结合处产生漏浆，减小因漏浆产生离析和蜂窝麻面的几率；缓冲台车就位时搭接处的顶力，避免台车挤压过紧将搭接处压塌。在二衬端头利用橡胶垫板进行软搭接，在台车的面板和衬砌段搭接处敷设缓冲密实材料，除了可对端头处混凝土起到缓冲预防作用，还能做到密贴，避免漏浆的发生。
3.6橡胶堵头板
台车端头利用新型堵头板即复合橡胶立杆伸缩堵头板，该堵头板的操作十分方便，且自重较轻，密实性良好，支持重复使用，能使端部的封挡达到牢固，有效保证端头封堵整体质量。
3.7拱顶空洞预防
设计模板台车的过程中，对刹尖孔位置予以优化，使其与二衬端头之间的距离为75cm。
由于传统施工中混凝土的泵送会对台车产生较大反作用力，使台车发生变形，同时拱部混凝土发生自然流动时，会使混凝土难以达到密实。在拱顶处原布置三孔，所以需将拱顶之前和之后的两孔更改为60°的斜孔，而中间处的孔方向保持不变。浇筑施工中，利用反向回流基本原理，从完成浇筑施工的搭接部位开始，不断填充到注浆孔以后，新浇筑的混凝土开始向掌子面上发生反流，以此起到降阻和减压的重要作用，确保端头的填充达到密实。在拱顶处安装传感器，对拱部混凝土实际密实程度进行实时监测，将台车顶部的压力视作控制指标，采用双指标对拱部浇筑完成适宜时机进行综合判断，避免拱部产生空洞。传感器一般安装于拱顶土工布和防水板的中间，如果指示灯为绿色，则说明拱顶达到饱满，没有空洞；而如果指示灯为红色，则说明存在厚度不小于5mm的空洞。
结束语
综上所述，在地铁隧道的暗挖施工过程中，二次衬砌是隧道整个施工成果最重要的体现形式，施工质量会直接影响整个工程项目的质量，因此，更要严格控制施工过程中的每一道工序的施工质量，提高地铁隧道的施工质量，不断促进我国地铁行业的快速发展。
参考文献
[1]陈明辉,翁敦理.地铁暗挖隧道二次衬砌施工质量控制浅析[J].现代隧道技术,2012,49(2):119-124.
[2]励益民.隧道二次衬砌浇筑混凝土施工技术要点及应用探述[J].智能城市，2019（19）：162-163.