车宗原、许荣发

(江西省嘉和工程咨询监理有限公司，江西 南昌330000)

0 引言

大量工程实践表明，隧道衬砌投资在隧道施工总投资中占比在1/4～1/3左右，投资额较大，同时也是隧道施工成本控制的重点。当前大跨径隧道二次衬砌厚度根据《公路隧道设计规范》（JTGD70/2-2014）并结合工程实际确定，但是针对实际工程，因客观因素及人为原因，实际衬砌质量与设计水平相差较大，隧道二衬实际厚度远远达不到设计要求，造成隧道施工及运行过程中安全隐患频繁发生。为此，必须发挥监理在隧道二次衬砌施工过程及质量控制中所具有的功能作用，确保高速公路隧道工程质量过关。

1 工程概况

N隧道位于某沿海高速公路第2合同段，按照分离式隧道设计，双向八车道，行车速度80km/h，隧道路面为沥青混凝土面层。隧道所处地形复杂，东北向构造内次级构造明显，且东北向断裂发育，节理密集带等不良地质段分布广泛，局部破碎带岩体内存在大量泥沙角砾松散物质，受到地下水影响后发生坍塌的可能性较大。围岩弹性模量2GPa，泊松比0.32，容重23kN/m3，黏聚力0.3MPa，内摩擦角28o。该隧道施工过程中二次衬砌为重要环节，必须加强隧道标高及中线复核，同时加强二衬施工全过程监理控制。

2 大跨径隧道二衬施工监理要点

2.1 施工机具质量监理要点

考虑到控制施工成本方面的要求，拱架及墙架均选择钢制结构，以形成光滑表面，防止接缝处发生漏浆。为避免混凝土灌注施工过程中发生模板变形，应将模板及支架结构强度控制在混凝土结构重力及侧压力的2倍以上。待模板安装完毕，还应在监理工程师的监督下均匀涂刷脱模剂。待台车及拱架模板就位，应在隧道中线竖直平面内设置拱架，并使之与地面垂直；对于外弧长、内弧短的大跨径隧道段，必须分段调整拱架，确保拱架与隧道中线保持一致。通过平板支撑拱架底端以扩大支撑面积，控制拱架沉降；待拱架搭设好后还要进行其结构稳定性的检查，满足设计要求后进入下一工序。

2.2 围岩监控量测及断面检测

为保证大跨径隧道二次衬砌施工安全，还必须进行隧道围岩及支护状态监控量测，并结合量测结果进行围岩状态及支护稳定性评价，为初期支护效果评价及二衬设计参数调整优化提供依据；同时明确隧道二衬及仰拱施作步骤及时间，达到指导施工、保证结构及施工安全的目的。监理工程师应全过程参与围岩监控量测及断面检测，并对监控量测及评价结果进行检查，对全过程进行监督管理。为保证结构受力达到正常应力水平，防止出现超负荷受压情况，大跨径隧道二次衬砌施工必须待围岩变形和收敛趋于稳定状态后进行。初期支护断面检测是确保大跨径隧道二次衬砌厚度的前提，以便在二衬施工前明确拟施作二次衬砌厚度，及早预防及控制。

2.3 隧道二衬施工监理要点

2.3.1 二衬混凝土质量监理要点

（1）衬砌台车准备

在该高速公路大跨径隧道二衬混凝土施工阶段，为防止衬砌台车发生错台、跑模等现象，必须从以下方面加强衬砌台车施工质量控制：全面检查衬砌台车拼装设计，确保钢模板结构强度及平整度均符合设计要求；衬砌台车使用过程中如遇台车结构变形，必须立即检查原因，看是否是因为混凝土压力过大，并采取有效措施调整；施工前必须充分打磨台车，并在使用面均匀涂抹脱模剂。

（2）混凝土配合比设计

原材料及混凝土配合比必须合理，结合类似工程经验，如果混凝土中粗细骨料掺量过多、砂浆用量过少，则会发生骨料下沉、浆液上浮，引发混凝土结构表面蜂窝麻面。混凝土配合比设计除应严格按照设计要求及室内试验结果外，还应根据气候条件、施工机具、施工工艺等进行适当调整。每盘混凝土设计配合比为水泥∶砂∶水∶外加剂=384∶728∶1092∶192（kg），混合料结构强度控制要求具体见表1所示。

配料过程必须严格根据原材料检验结果及配比方案进行，并应结合工地实验室配料单试配，由监理方检测无误后签字确认；将确定结果送交拌和场配料，并由计算机对配料过程全程监控，混凝土混合料在正式使用前还应由技术人员和监理工程师分别进行再次检测，监理工程师检测结果显示的材料称量偏差均不超出1%。该公路大跨径隧道二衬施工混凝土采用泵送方式，将混凝土坍落度控制在20～22cm以内。为确保混凝土材料具备良好的和易性和泵送性，应在制备过程中掺加适量减水剂；为提升混凝土混合料的抗裂、防渗性能并降低水化热，还应在混凝土搅拌过程中使用双掺技术[1]。

（3）混凝土施工

混凝土混合料通过强制式搅拌设备搅拌制备，全过程均通过计算机控制，总搅拌时间不超出90s。混凝土混合料通过专门的运料车运输，且为保证混合料均匀性，避免出现混合料离析、泌水，运输全过程均应不停搅拌。运料车到达施工现场后，从模板台车两侧设置的窗口通过输送泵对称灌注，并应将台车两侧混凝土灌注高度差控制在50cm以内；混凝土浇筑按照30cm的层厚分层进行，避免堵塞压浆孔道后引发模板和预埋件变形。灌注施工过程必须连续进行，不得中断，如遇特殊情况必须中断且中段时间超出2h，则必须设置施工缝，按照40cm间距布置钢筋，保护层厚度不小于20mm，且待混凝土强度满足设计要求后方可重新恢复灌注。

混凝土振捣施工时，振捣时间及振捣深度均应严格根据设计要求及施工方案，防止混凝土上层收缩裂缝的出现，确保混凝土灌注的密实性与平整性。振捣过程中必须将振捣棒和模板之间的距离控制在0.1m以上，且洒水养护时间不短于14d，拆模时混凝土强度至少达到2.5MPa。

（4）二衬质量控制

高速公路大跨径隧道施工中二次衬砌不饱满，且二衬混凝土和初期支出混凝土之间存在较大间隙是所面临的通病，究其原因主要在于初期支护混凝土表面平整度差、二次衬砌混凝土收缩。为此在施工过程中，监理方必须要求施工单位预留压浆孔，通过压浆填充二衬混凝土和初期支出混凝土之间缝隙，确保二衬饱满。

2.3.2 防水层施工质量监理控制

结合类似工程监理经验，大跨径隧道防水施工应遵循防、排、截、堵的思路，因地制宜，综合治理，充分借助结构层所具备的防水能力，构建完善的防水体系。该高速公路大跨径隧道防水层施工过程中，防水层必须采用内侧粘贴橡胶防水板的土工布，铺挂防水层之前，必须彻底清理岩壁表面刺头及岩渣，再通过砂浆抹面，避免损坏防水层。在处理过程中对于岩壁凹陷部分应增加土工布层数，并在处理平整的岩壁上按设计位置设置铁钉和铁丝，悬挂防水板，再根据施工方案加强防水板纵向松脆度及环形松弛度[2]等的控制，确保其在混凝土浆液灌注后能够与岩壁表面紧贴。防水板接缝搭接宽度按照至少10cm的宽度控制，将土工布均匀包裹于铺设完成的防水板。具体见图1所示。

图1 隧道二衬防水层施工示意图

3 结语

该大跨径隧道作为高速公路工程中的特殊结构物，围岩变化大，施工隐蔽性强，施工质量及安全控制不确定因素多，在监理过程中必须保证全方位旁站，从施工机具质量监理、围岩监控量测及断面检测、隧道二衬施工监理等方面出发，防止工程施工过程中及交工后出现质量及安全问题。该大跨径隧道竣工运营后至今为止已逾两年，结构稳定，质量可靠，定期监测结果显示的各项参数均在合理范围，围岩及衬砌结构变形也处于完全可控状态，这与全过程监理及质量控制是分不开的。