文/谭光平、朱良春

1 二衬混凝土在隧道工程中的作用

二衬混凝土的作用因围岩级别而异，Ⅰ级围岩以自稳为主，二衬混凝土不承受围岩压力，主要作用是防水、安全储备、美观等；Ⅱ级围岩和初支变形很小，二衬混凝土承受一般不超过20%的围岩压力；III-IV级围岩自稳能力相对较差，二衬混凝土承受一般不超过40%的围岩压力；V-VI 级围岩自稳能力很差，设计时都会考虑拱架加喷锚加固，但其并不足以抑制围岩变形的发展，为控制后期围岩变形，二衬混凝土承受较大压力，一般为60%左右的围岩压力。

2 隧道二衬混凝土质量通病的成因分析

2.1 表面蜂窝麻面成因

隧道二衬混凝土的表面会出现一些类似于蜂窝状的结构，这些结构会造成混凝土局部酥松影响混凝土的质量，进一步影响整个工程的质量，根据经验，基本确定造成表面蜂窝的因素有以下几种：

2.1.1 施工时的混凝土配比不当

混凝土过于黏稠或和易性较差，产生离析泌水。为了防止混凝土分层，混凝土入模后不敢充分振捣，大量的气泡排不出来，导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面的结果。由于混凝土配合比不当，例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太少、外加剂中有不合理的增稠成分等，都会导致新拌混凝土过于黏稠，就会使混凝土在搅拌时裹入大量气泡，即使振捣合理气泡在黏稠的混凝土中排出也十分困难，因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面[1]。

2.1.2 搅拌混凝土的时间控制不当

搅拌混凝土的时间需要十分严格的控制，搅拌的时间过短或者过长都会对混凝土的性能造成影响，一般情况下会造成二衬混凝土的表面出现蜂窝现象是因为混凝土的搅拌时间低于标准的搅拌时间。

2.2 渗漏水成因

如果局部的混凝土出现裂缝就会造成渗漏水问题，这个问题通常会在隧道工程二衬混凝土的施工管理中出现。出现渗漏水会对隧道工程的质量造成较大的危害，如果漏水、渗水问题没有被及时地发现，二衬混凝土的质量就会持续地被破坏，当二衬混凝土被破坏到一定程度之后就会对隧道工程的整体质量造成影响，存在一定的安全隐患。结合施工管理经验，可以得出造成渗漏水质量通病的原因有以下几种：

2.2.1 基岩稳定性异常

浇筑施工期间的基岩的稳定性是很容易被施工人员忽略的，如果施工人员直接在有杂物残留的地基上施工，就会导致基底局部发生沉降，最终演变成混凝土裂缝。在软质围岩（矮边墙）基础上施工也会产生同样的问题。除此之外，在脱模的过程中也可能形成裂缝。

2.2.2 二衬混凝土内部产生温度差

在隧道施工过程中水泥的水化会产生大量的热量，使混凝土的内部温度升高与外部形成一个温差，这个温差会对混凝土产生影响。而混凝土的稳定控制以及混凝土发生的温度裂缝都与这个内外产生的温差有很大的关联，如果温差控制得好，相应的混凝土的质量也会良好，与之相反，如果温差控制得不好也会导致混凝土的质量较差，致使混凝土局部形成温度裂缝。除此之外，如果混凝土的浇筑过程不是连续的而是发生了中断，而且中断的时间较长，超过了混凝土初凝的时间，就极其容易引发施工裂缝通病[2]。

2.3 错台成因

二衬混凝土错台可能会直接影响隧道工程整体的质量，作为隧道二衬混凝土的质量通病之一，如果台车大梁和模板这两种最重要的设备发生轻微的变形就会导致二衬混凝土出现错台的现象。还有在施工的过程当中如果施工的时间没有得到精准的控制，时间发生任何的偏差都会引起二衬混凝土发生错台现象，如果施工时间十分紧张还会引起更严重的问题，会对工程整体的质量造成影响，还会引发更多通病的出现。

2.4 裂缝成因

2.4.1 二衬混凝土的原材料

在隧道建设过程中都是使用泵送的方法对二衬混凝土进行浇筑工作的，但是这种浇筑方法要求二衬混凝土的和易性处于一个较高的水平，但是施工过程中二衬混凝土的和易性是极其不稳定的，和易性较低时就要采用调整砂率的方法进行调节，或者是增加水泥浆（水泥浆的水灰比与混凝土相同），通过增加水泥浆来调节混凝土的和易性。混凝土会出现干缩裂缝的一个主要原因就是砂中的石粉含量较高，砂率一旦被改变混凝土的开裂问题也会得到很好的改善。能够引起混凝土开裂的另一个因素是水泥发生了水热化，这种情况可通过增加水泥浆（水灰比与混凝土相同）来改善由于水热化引起的混凝土开裂，从另一个角度来看就是增大了水泥的使用量，这样就能够有效地减少混凝土在使用的过程中发生开裂的情况。另外，混凝土当中的粉状颗粒含量较高，即混凝土当中粉煤灰，集料的石粉和泥等这些成分较多就会增加混凝土的干缩量，让混凝土出现裂缝，引起裂缝这种通病[3]。

2.4.2 二衬混凝土的施工技术

二衬混凝土的质量在施工时与施工队技术也有着很大的关联。隧道的建设过程是分成好几个阶段的，在隧道开挖时，是隧道初期支护的施工，支护能够有效地稳定围岩状况，初期支护的混凝土在施工完成后发挥的作用是分担围岩的受力，增加了围岩的稳定性。在初期的支护完成后还要等待围岩稳定，才可以进行后续的施工，如果进行后期施工的工作中围岩的状态还未完全稳定，这个时候施工的强度就可能使围岩发生一定程度的位移或沉降，从而引起混凝土表面产生裂缝。除此之外，二衬混凝土在施工的过程中必须使用到的一种方法是模筑施工，使用这种方法最大的问题就是拆模，如果工作人员过早拆模，这个时候混凝土还没有达到标准的强度，就很容易造成损坏，轻微的磕碰都会损害到混凝土。

3 二衬混凝土问题防治措施

3.1 蜂窝麻面防治措施

混凝土含气量过大，而且引气剂质量欠佳，应选择使用优质综合性能较好的引气剂；降低混凝土黏稠度适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组分，改善混凝土的黏稠性；控制新拌混凝土的和易性，如果混凝土离析泌水，严格控制振捣时间，必须适时进行复振或多种振捣（插入与附着式）；选择使用优质的脱模剂；二衬混凝土左右对称浇筑，每层混凝土浇筑厚度不应大于50cm；可加入少量的减水剂和消泡剂（先进行试验）增加混凝土表面活性，消除有害气泡。

3.2 渗漏水防治措施

隧道防排水系统主要以防、截、堵、排结合，因地制宜、综合治理为方针，对于渗漏水问题的防治来说，应提前结合图纸和现场做好水文地质勘查，如破碎带地质、溶洞、地面小溪、水库以及暗河等特殊状况，在后期施工中加强控制就会起到较强的渗漏水预防作用；尤其是对于地下水状况必须加强勘测，并加深对于隧道工程所在地气候条件的分析和了解。

在具体的施工过程中应该加强对于施工质量的控制和管理，针对混凝土的施工进行严格控制和把关，重点加强混凝土的施工质量控制；还应做好相应的防渗漏施工技术方案的实施，确保防渗漏的效果。对于隧道工程中的渗漏水问题而言，其最为主要的虽然是预防工作，但是对于渗漏水事故的治理也是不可或缺的，也是降低隧道工程渗漏水问题不良影响的重要举措，具体而言，针对隧道工程的渗漏水问题主要采取的治理措施有截、堵、排等，其中排是最为核心的内容，因为只有把隧道工程内的水排出，才能够避免其产生更大的危害，一旦渗漏水在隧道内大量堆积就会造成极为严重的后果，影响隧道工程的施工质量以及安全。

3.3 错台防治措施

错台主要分为二衬台车模板接缝错台和二衬混凝土纵向搭接错台，程度不同，防治和解决的措施也不相同，对于台车模板轻微的错台可以利用打磨机来进行打磨，必要时粘贴止缝胶布，从而弥补错台造成的工程影响，严重的模板错缝应重新加工满足设计要求；二衬混凝土纵向搭接应测量控制纵向、横向、高程、搭接长度（一般在10cm～30cm），搭接处不应成折点应平顺。

3.4 裂缝防治措施

各下料窗口应布设均匀，上下左右距离不超过2.5m，避免人字坡和粗细骨料离析；混凝土左右对称浇筑，每层浇筑时间控制在1 小时内且不大于初凝时间；在二衬混凝土达到70%设计强度后进行拆模并及时洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润的状态且不小于7 天，这样就能在一定程度上减少裂缝的产生。在进行原材料的选择工作时，也要严格控制混凝土中的粉状颗粒的含量，按照相关规定的标准选择原材料，在源头上控制住裂缝的产生。在隧道建设的过程当中也可以设置沉降缝来减少裂缝的产生。

4 结语

根据上文的所有描述，当下对于造成隧道二衬混凝土质量通病成因的分析是十分重要的，分析的内容具有较强的必要性。为了在以后的隧道建设工程当中减少二衬混凝土这些通病的产生，就要充分了解这些通病产生的原因，然后从源头上出发，研究出相应的防治措施，保障二衬混凝土的施工质量。在不断进行的隧道建设工作当中，建设工作者要积极汲取以往的施工和管理经验，不断优化二衬混凝土在隧道建设工作当中的质量管理方案，以提升其质量水平。