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摘要：论文以江西某高速公路项目隧道工程为依托，通过对二次衬砌工艺控制、内外弧支撑筋不同的加密方法对比等方面的分析与研究，并在施工中加以应用和总结，以达到提高隧道二次衬砌钢筋保护层合格率的目的，希望能为相关研究提供参考。
关键词：隧道工程；二次衬砌；钢筋保护层
一、现状与背景
随着高速公路隧道施工技术的日趋成熟完善，新工艺、新工法、新材料、新技术在隧道中的应用解决了隧道施工中的诸多难题，但仍有许多质量通病得不到有效控制。隧道二次衬砌施工中，钢筋保护层厚度不均、合格率较低是经常出现的质量通病，二次衬砌钢筋保护层厚度控制依旧是施工质量控制的难点和重点，也是隧道工程主体耐久性的重要硬性指标，因此基于江西某高速公路项目隧道对此进行针对性探究。该隧道的出口段，左线长1740m，右线长1750m。隧道最大埋深约389.75m，围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。围岩主要由中风化板岩组成，设计为分离式隧道。隧道出口洞门均采用端墙式洞门，施工段落内设置人行横通道4处，车行横通道3处。
二、隧道二衬施工工艺
（一）二衬钢筋绑扎
二衬钢筋一般采用双层网格状布置，需严格控制钢筋保护层厚度。在防水层施工完毕后，在该环二衬中部位置及端头位置的防水板上测出两条法线，以红色油漆标识一个环向。钢筋班根据法线每2m一环先安装好外层定位主筋，并在端头环向主筋上焊接控制层间距及保护层的法向定位钢筋，法向定位钢筋采用L型焊接在环向定位钢筋上，焊接时注意用竹胶板外贴，防止烧坏防水板。在环向定位筋及法向定位筋安装好后，焊接外侧水平定位钢筋，再根据设计要求安装外层钢筋，其间距和连接方式符合设计及规范要求。在外层钢筋与防水板之间安装保护层垫块，每平方米不低于4个，呈梅花形布置，防止钢筋与防水板紧贴及损坏防水板。安装好的外层钢筋应绑扎稳定牢固，不得出现晃动现象。外层钢筋安装完成后进行内层钢筋的绑扎，首先，根据测量放样点采用拉线形式焊接水平定位钢筋，然后，绑扎水平钢筋，水平钢筋绑扎完成后，作业人员采用钢筋卡具或事先在水平定位筋上画好的钢筋位置点施工内层主筋，且在环向主筋与纵向定位钢筋搭接位置绑扎牢固，确保环向主筋的稳定性。由于二衬拱顶部位的钢筋保护层较难控制，在浇筑混凝土时，拱顶的钢筋容易出现下沉现象，在拱顶部位应焊接支撑定位钢筋，钢筋长度为净保护层厚度。
（二）二衬混凝土施工
在钢筋绑扎完成后进行二衬台车的定位，台车定位前进行测量放样，定位后，再次检查台车模板轮廓与衬砌的轮廓线是否重合，若超过允许范围则再次调整。为防止台车在行走过程中偏离中线过大，在行走轨道之前测量左右中线，施工班组根据隧道中心线和台车中线采用吊垂线的方法进行定位。在施工班组定位好台车后，测量人员采用全站仪再次复核台车中线及轮廓，确认无误后对台车进行加固，进行二衬混凝土的浇筑。二衬混凝土浇筑时最大下落高度不得超过2m，超过2m时利用输送泵软管接入灌注口内。混凝土浇筑时分层对称浇筑，防止偏压导致模板变形或移位。当混凝土浇筑至工作窗下50cm，工作窗关闭前，将窗口附近的混凝土浆液残渣及其他脏污清理干净，涂刷脱模剂，将其关闭严密，然后从上一层工作窗按顺序浇筑混凝土，以此类推进行施工。在二衬混凝土不存在外界压力时，混凝土强度达到5MPa即可拆模，当存在外界压力时，达到设计强度要求后方可拆模，拆模后进行洒水养生，养护龄期不少于规范要求。
三、二衬保护层合格率较低的原因分析
1.工程管理人员对二次衬砌台车验收流于形式，未进行实测实量等关键性验收步骤。使用旧台车改装时，模板半径、尺寸等与现设计不符，导致钢筋保护层不均匀，进而合格率不高。2.台车定位放样不准，出现中线偏位，导致台车两侧二衬钢筋保护层不均匀，降低合格率。3.仰拱施工时，预留钢筋线型不顺、偏位，导致二衬钢筋搭接、焊接后出现钢筋骨架扭曲、偏位，致使钢筋保护层不均匀，合格率偏低。4.二衬钢筋现场加工焊接拼长时，端头打弯处未放置在同一平面进行，导致焊接处不同心，绑扎后钢筋扭曲，保护层不均。5.两层钢筋间支撑筋（勾筋）数量不足、分布筋刚度不足，勾筋绑扎不牢，支撑筋本身支撑能力有限，导致钢筋骨架刚度不足。6.钢筋保护层垫块安装间距过大，或未安装垫块，或垫块尺寸不符或垫块绑扎不牢固脱落。7.混凝土浇筑未逐层、逐窗对称浇筑，钢筋骨架偏压侧倾，导致保护层不均。8.混凝土振捣不规范，碰撞钢筋及垫块，造成偏位，导致保护层不均。
四、隧道二衬钢筋保护层控制措施
（一）施工准备
二衬台车进场后，组织项目工程管理人员并联系监理单位对台车进行验收。要求作业单位出具台车出厂合格证、相应的结构计算书，并对台车半径、尺寸、模板平整度、拼缝、布料窗口、液压系统、行走系统、电力照明系统、标识标牌进行检查，保证台车主要参数指标与设计相符，技术安全双达标，并报监理单位验收合格后方可使用。
（二）钢筋施工放样
仰拱二衬预留钢筋施工时采用定位卡具，增加φ22钢筋作为双层钢筋支撑筋，确保仰拱预留钢筋位置、间距准确。在防水层施工完成后，钢筋绑扎前，按照设计对内弧钢筋位置进行提前放样，并将放样点及数据标记在防水板上，并对钢筋班组进行交底。
（三）钢筋加工及安装
二衬钢筋现场加工焊接拼长时，将端头打弯处放置在同一平面，保证焊接处钢筋同心，绑扎后钢筋线型圆顺；使用φ22分布筋和“L”字形钢筋进行绑扎，采用土工布包裹，抵在防水板上与外弧φ22分布筋接触点焊接牢固，确保钢筋骨架刚度，安装完成后，进行二次放样并焊接牢固。
（四）二衬台车就位
经复核无误后方可进行台车就位，液压系统顶升至与垫块及“L”字形钢筋尾部贴合时，判定台车就位完成。
（五）混凝土质量控制
衬砌混凝土采用掺加具有高效减水、适量引气、能明显改善或提高混凝土耐久性能的优质外加剂配制成的耐久性混凝土。衬砌及主体混凝土除掺入减水剂外，还要掺适量粉煤灰，以减少水泥用量，降低水化热，防止混凝土的开裂。混凝土使用前，进行适配拌合和抗压强度试验，防水混凝土需进行抗渗试验，根据试验结果逐步调整修改，直至混凝土强度等各项指标达到设计要求可作为理论配合比，施工时再根据材料的含水量，调整混凝土施工配合比和拌制混合料。混凝土的水胶比以骨料在干燥状态下的混凝土单位用水量对单位胶凝材料用量的比值为准，最大水胶比和最小水泥用量符合规定，以保证混凝土的密实度和耐久性。混凝土的坍落度根据结构部位的性质、含筋率、运输与浇筑方法和振捣条件等决定，并尽可能采用小坍落度。密切关注环境条件的变化，及时采集施工现场信息，实行动态监督控制，严格把好施工过程中的混凝土配合比。
（六）混凝土浇筑
二衬混凝土浇筑时最大下落高度不得超过2m，超过2m时利用输送泵软管接入灌注口内。混凝土浇筑时分层对称浇筑，防止偏压导致模板变形或位移。当混凝土浇筑至工作窗下50cm，工作窗关闭前，将窗口附近的混凝土浆液残渣及其他脏污清理干净，涂刷脱模剂后将其关闭紧密，然后从上一层工作窗按顺序进行混凝土浇筑，以此类推进行施工。浇筑混凝土时控制放料速度，逐层慢慢浇筑，振捣时振捣棒不得随意碰撞钢筋。
（七）混凝土养生
在二衬混凝土不存在外界压力时，混凝土强度达到5MPa即可拆模，当存在外界等于压力时，达到设计强度要求后方可拆模，拆模后进行洒水养生，养护龄期不少于规范要求。
五、效果验收与对比
在隧道二次衬砌钢筋保护层控制措施探究过程中，总共使用3种方法与原设计进行对比，方法一作为原设计，方法二为支撑钢筋纵×环（3m×3m），方法三为支撑钢筋纵×环（2m×2m），方法四为支撑钢筋纵×环（1m×1m）。采用GL02070007钢筋扫描仪检测，检测依据为《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）[1]，钢筋型号采用的是φ25，保护层厚度方面，设计值为51mm，允许误差在+10mm、-5mm。各种方法施工后钢筋保护层检测结果，分别为：（1）按方法一，即原设计施工，二衬钢筋保护层合格率约为60%—65%，部分检测数据见表1。保护层厚度检测点数为40个，合格点数为24个，合格率为62.5%。（2）按方法二施工，二衬钢筋保护层合格率约为70%—75%，部分检测数据见表2。保护层厚度检测点数为40个，合格点数为29个，合格率为72.5%。（3）按方法三施工，二衬钢筋保护层合格率约为80%—90%，部分检测数据见表3。保护层厚度检测点数为40个，合格点数为36个，合格率为90%。（4）按方法四施工钢筋保护层合格率约为85%—92.5%，由于篇幅所限，检测数据略。
六、措施费用及综合比选
基于该项目隧道二次衬砌施工，采用不同方法每12m（一板）所增加的费用及钢筋保护层合格率见表4。综合考虑钢筋保护层合格率及经济性，方案三在达到既定目标的同时最为经济。因此采用方法三（论点4隧道二衬钢筋保护层控制措施里介绍的也为方法三），二次衬砌施工质量得到显著提升，钢筋绑扎平顺牢固，分布筋均匀，钢筋保护层合格率大幅提升，虽仍存在一些不足，但整体效果较好，后续施工将基于该方法继续优化改进。
七、结语
隧道施工质量控制重在过程的把控，应遵循设计，了解设计意图，严格按照设计参数进行规范施工。发现问题及时组织研讨，制定针对性应对措施，把问题规避在施工过程中，努力提升工程质量。在二次衬砌施工中，始终遵循品质工程建设要求，精益求精，管理人员从上到下贯彻质量优先思想，集思广益，广泛咨询听取监理、业主、专家等意见及建议，在其他工序乃至其他工程中也要发扬这种精神，为品质工程建设贡献自己的力量。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.GB50204-2015：混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.
作者：梁温 鲁桥 单位：中交二公局第三工程有限公司
