暗挖地铁隧道二次衬砌混凝土施工问题及措施

Sichuan Building Materials Vol.47,No.4April,2021暗挖地铁隧道二次衬砌混凝土施工问题及措施方喜全(中建交通建设集团有限公司，江苏 徐州221100)摘 要：随着我国经济的发展以及城市人口的不断增加，国

土输送距离，再加上较大的隧道埋深,导致常常形成30 ~40 m厚隧道覆土层，在此情况下输送混凝土的过程中就很容易 发生离析,在空间受限的空间中进行二次衬砌混凝土施工非

内修建地铁的城市越来越多，而在修建地铁的过程中暗挖地

铁隧道二次衬砌混凝土施工容易在多种因素的影响下出现

质量和技术问题，这严重影响了整个地铁工程的质量及日后

常不便，并且具有较大的安全风险⑴。的使用安全。基于此，本文首先分析了二次衬砌混凝土浇筑

施工的特点，主要包括三个方面：施工作业空间非常有限、混

凝土施工要求严格、二次衬砌振捣难度大，之后探讨了二次 衬砌混凝土施工常见问题及其应对措施，主要包括五个方

面:模架因施工实际载荷超过计算载荷导致的失稳问题及对

策、上下层结合不良或仰拱浇筑不实造成的冷缝问题及对 策、拱顶空洞问题及对策、隧道混凝土表面竖向裂缝问题及

对策、混凝土与冷缝不密实及对策，希望能够为以后相关方

面的研究工作提供一些参考。关键词:暗挖；地铁隧道；二次衬砌混凝土施工 中图分类号:U231.3

文献标志码:A文章编号:1672 - 4011( 2021) 04 - 0101 - 02

DOI：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2021. 04. 049Problems and measures of secondary lining concrete construction of Metro TunnelFANG Xiquan(China Construction CommunicationsConstruction Group Co. , Ltd. , Xuzhou 221100, China)

Abstract: With the development of China's economy and the

continuous increase of urban population, there are more and more metro cities in China. In the process of subway

construction, the secondary lining concrete construction of metro tunnel is prone to quality problems and technical problems under

the influence of various factors, which seriously affects the

quality of the entire subway project and the safety of future use.

Based on this, the paper first analyzes the characteristics of

secondary lining concrete pouring construction, mainly including

three aspects: construction space is very limited, concrete

construction requirements are strict, secondary lining vibration is

difficult, and then discusses the common problems and Countermeasures of secondary lining concrete construction,

mainly including five aspects. It is hoped that this paper can

provide some reference for future researchwork.Key words: subsurface excavation ； subway tunnel ； secondary

lining concrete construction1暗挖地铁隧道二次衬砌混凝土浇筑施工特点1.1 施工作业空间非常有限通常情况下，地铁隧道宽度多在1 km以上，过长的混凝收稿日期：2020 -08 -20作者简介:方喜全(1995—),男，辽宁灯塔人，本科，助理工程师，主要 研究方向：轨道交通。1.2混凝土施工要求严格地铁隧道施工对渗漏水问题有非常严格的要求，防水设

计必须达到二级标准，在一些特殊地段甚至为一级要求，同

时应以混凝土自防水为主要方式,冷缝等比较严重的缺陷问

题不允许在浇筑过程中出现。另外，要保证混凝土浇筑的连

续性，如果出现浇筑中断问题将会对整个工程施工造成非常

严重的后果，在处理此问题的过程中需要严格按照相关方面 的施工规范和标准通过合理设置遇水膨胀止水条或止水胶、 凿毛施工缝等一系列措施有效地加以解决。除此之外，为了

使混凝土浇筑能够一次成型,相关方面的施工管理工作必须

严格把控，从而确保各个阶段的工作能够严密衔接，与此同

时，要加强相关施工人员的技能和综合素养培训，确保他们

能够严肃认真地对待施工工作。1.3 二次衬砌振捣难度大在隧道施工过程中，搭设模架时如果使用钢管扣件，那

么即使将振捣口和浇筑口设置在边墙上，也很难在浇筑混凝 土的过程中进行均匀的振捣。与此同时由于曲面隧道墙上

密布钢筋，因此，在进行内部振捣时根本无法使用普通的振

捣棒，但是如果使用附着式振动器又很容易破坏刚度较小的 模架。另外，如果使用台车进行混凝土浇筑,那么也无法使 用振动棒振捣侧墙内部,而使用附着式振动器其振捣效果又 会受到台车的自身较大刚度的影响，从而导致难以将混凝土

分层振捣密实，并且在对上层混凝土进行振捣的过程中如果

下层混凝土已经初凝，那么就很容易将下层混凝土震坏⑵。2二次衬砌混凝土施工常见问题及其应对措施2.1上下层结合不良或仰拱浇筑不实造成的冷缝在隧道施工过程中，仰拱部位通常呈现出明显的“U”

形，但模板一般仅设置在上部，因此，在对上部混凝土进行浇

筑的过程中,很容易引发混凝土流淌现象，在此情况下模板

处就无法进行振捣施工,从而导致无法压实混凝土。针对此

问题,一部分研究人员和技术人员提出可以先对模板下底板

进行混凝土浇筑,等到混凝土初凝或者终凝之后再对上部模

板进行混凝土浇筑,就此方法来说，虽然仅凭肉眼难以对混

凝土浇筑过程中存在缺陷进行直接观察，但是就以往的实践

经验来看，上、下层混凝土之间很有可能因为结合不良而造

成冷缝问题，这对结构的防渗和受力都是非常不利的⑶。针对此问题可以通过适当增加仰拱模板的方法加以应

对，具体来说首先对模板下底板浇筑混凝土，之后将一段模 板加装在模板的下端进行反压,接着浇筑上段模板混凝土,

需要注意的是，浇筑工作要在底板部分混凝土初凝之前完 成。在实际的施工过程中，为了避免模板上浮，可采临时仰

拱支撑等方法加以固定，见图lo・101・Vol.47,No.4April, 20216 g 坊Sichuan Building Materials第47卷第4期2021年4月对相关人员进行实地操作培训,确保理论知识能够与实际操

作相结合;③加强监管巡视，在施工过程中相关监管人员要

进一步加强监管巡视工作,如果发现台车操作人员违规操作

要及时予以制止并通报批评，同时扣除相应的绩效。如果巡

视过程再次发现违规操作问题应将其调离工作岗位,并停工 检查⑻。2.2拱顶空洞在隧道施工过程中,很容易出现二次衬砌拱顶混凝土欠

饱满问题,引发该问题的原因主要包括两个方面:①在施工 过程中未完全排出拱顶施工缝位置的空气，在此情况下就会

2.5 混凝土与冷缝不密实在二次衬砌施工过程中混凝土冷缝不密实的质量问题

会造成比较严重的后果。该问题主要表现为混凝土表面出

现肉眼可见的麻面、蜂窝等缺陷且颜色不一致，出现这种问

题主要是因为在浇筑混凝土时振捣工作不到位或者浇筑不

形成空腔,也就是拱顶空洞问题:②在浇筑混凝土的过程中，

因为一些不可预知的意外原因导致拱顶未填充饱满而出现

空洞问题，如管道堵塞等。针对这一问题可以采取一些预防

措施，比如将排气管设置在拱顶处，同时还能够对拱顶的排

气情况进行观察,施工过程中如果观察到灰浆从排气管中流

出，那就说明拱顶的混凝土已经浇筑饱满。对于此问题的解决方法，可使用强度与刚度均较高的模

架体系，在施工过程中通过较强的混凝土泵压将拱顶中浇筑

的混凝土压实。另外，还可将强度等级与结构相同的砂浆通

过预留注浆管注入到拱顶，从而填筑密实拱顶空腔⑷。2.3 隧道混凝土表面竖向裂缝隧道施工完成后经常出现竖向裂缝问题,一般沿纵向分

布的裂缝之间的间距为2〜3 m,裂缝的深度通常在10-70

mm,会对隧道钢筋混凝土的耐久性产生严重影响。裂缝问

题一般有以下原因:①混凝土原料的配比比例不当;②混凝 土的保护层过厚;③施工完成后没有及时采取合理有效的措 施进行养护⑸。以某地铁隧道工程为例，该工程施工初期,1

仓混凝土分3 d浇筑完，而到施工后期施工速度在工期等多

方面原因的影响下不断加快,1仓混凝土仅用1 d时间就浇

筑完成。施工结束后一段时间发现后期施工的隧道结构出

现了很多竖向裂缝且呈现出规律分布,而前期施工的隧道结

构基本上没有出现裂缝问题。该案例中出现的问题主要是 因为隧道结构为长条形,施工速度过快会导致无法及时释放

混凝土收缩应力,而混凝土收缩应力的不断积累并作用于隧

道结构上就会产生竖向裂缝。针对这一问题，最好的解决办法就是在施工之前充分估

计所需要的施工时间，避免因意外原因缩短工期，从而导致

隧道二次衬砌结构的施工速度过快。另外，每仓应保持适宜

的长度，同时可能对施工效率产生影响的各种因素要进行综

合考虑，如线路曲线等。每仓长度通常情况下在9~12m,并

且每仓混凝土最少分3 d浇筑完成⑹。2.4 衬砌台车失稳导致的跑模或错台在暗挖地铁隧道二次衬砌混凝土施工过程中，台车控制

非常关键,如果在施工过程中不能保证台车的稳定性，导致

台车失稳将会对整个工程施工造成重大影响,其中最为常见

的问题就是台车失稳导致跑模或者造成错台现象，进而影响

到整个隧道的平衡性，甚至引发不必要的事故⑺。因此，在

进行二次衬砌混凝土施工的过程中，必须采取合理有效的措

施保证台车的稳定性，具体来说可从以下方面入手:①提高 工作人员的质量控制意识和安全意识,并严格按照台车使用

规范进行操作，避免因操作不规范导致台车失稳，进而引发

一些不必要的问题;②加强相关方面工作人员的培训,使他 们能够充分了解和把握相关方面的技能知识,从而能够在施

工过程中更好地操作台车;另外,除了理论知识培训外,还应

・102・连续出现中断。针对此问题，可以采取以下解决方法:首先,对整个混凝 土浇筑过程进行严格管理和控制，与此同时还要精细化管理

整个施工环节,主要包括泵送方案设计、运输车辆的能力、泵

管配管和固定、地表与地下工作人员的联系沟通等,从而避 免发生意外事件,如管道堵塞、混凝土供应中断等,进而确保

混凝土浇筑工作能够均匀连续的一次性完成。另外,在施工

方案设计之初就要与设计者及时协商不能有钢筋阻挡模架

的混凝土灰口位置，可以适当移动并根据相关方面的规定和

要求加强钢筋。3结语就暗挖地铁隧道工来说,在二次衬砌施工过程中要保证

浇筑方案科学合理。在浇筑施工过程中应尽量在洞内靠近

工作面的位置设置混凝土泵车,从而使混凝土的和易性得到 有效保障，同时还能够使堵管的概率最大程度地减小。另

外,模架方案应具备足够的强度和刚度,并尽量选用自密实

混凝土，将混凝土泵自身产生的挤压力充分利用起来确保混

凝土浇筑密实。此外，要注意将监测点设置在隧道模架的典 型位置，从而对模架的受力状态以及变形情况进行实时监

测，实现信息化施工。另外，系统管理要进一步加强。严格 的管理工作是施工工作顺利开展的重要保障，因此，一定要

重视加强工程施工各个环节的管理工作，如技术方案的合理

性、混凝土的可泵性、施工人员操作技能的熟练程度、地上地 下工作人沟通交流的及时性和有效性等。

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