1、5、二次襯砌、二次襯砌5.1 概 述在隧道及地下工程中常用的支護襯砌形式主要有：整體式襯砌、復合式襯砌及錨噴襯砌。整體式襯砌即為永久性的隧道模筑混凝土襯砌。復合式襯砌是由初期支護和二次襯砌所組成，初期支護是幫助圍巖達成施工期間的初步穩定，二次支護則是提供安全儲備或承受后期圍巖壓力。初期支護按主要承載結構設計與施工；二次支護在iii級以上圍巖時按安全儲備設計，在vi以下圍巖時，則按承受后期圍巖壓力結構設計與施工，并均應滿足結構要求。錨噴襯砌的設計基本上同復合式襯砌中的初期支護的設計，只要增加一定的安全儲備量。根據上青隧道圖紙可知，此隧道是v級圍巖隧道，二次襯砌采用的是一次立模混凝土襯砌，故本章著

2、重介紹復合式襯砌中的二次支護施工。由于地質條件的復雜多變，尤其是在穩定性很差的v級圍巖中，單靠工程類比進行設計施工，不能保證襯砌結構的可靠性和合理性。按照現代支護理論和新奧法施工原則，作為安全儲備的二次支護是在圍巖或圍巖加初期支護穩定后及時施作的，此時隧道已成型，因此二次支護多采用順做法，即由下到上，先墻后拱順序連續灌注。在隧道縱向需要分段支護，分段長度一般為912，二次襯砌多采用模筑混凝土作為內層襯砌結構。由于時間因素影響很多，二次襯砌和仰拱的施作，直接關系到襯砌結構的安全。過早施工會使二次襯砌承受較大的圍巖壓力，拖后施作會不利于初期支護的穩定。因此，在施工中通過監控、量測，掌握圍巖與支護結

3、構的變化規律，及時調整支護與襯砌設計參數，并確定二次襯砌和仰拱的施作時間，使襯砌結構安全可靠。5.2 二次襯砌5.2.1 一般規定 1、二次襯砌施工應符合現行的客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準（鐵建設2005160號）的有關規定，隧道中線、水平、斷面和凈空尺寸應符合設計要求。 2、二次襯砌及仰拱混凝土應滿足設計的強度、防水性、耐久性等要求，原材料應進行檢驗，材料的標準、規格應符合鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準及客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準（鐵建設2005160號）的有關規定。 3、二次襯砌一般應在圍巖和初期支護變形基本穩定后施作，不得侵入隧道建筑界限，襯砌施工放樣時可將

4、設計的輪廓線擴大5。 4、二次襯砌除特殊斷面外，應采用移動式模板臺車，拱、墻整體澆筑，邊墻基礎與拱墻襯砌的水平施工縫應避開剪力最大的截面處。 5、混凝土生產應采用自動計量的拌合站、攪拌運輸車運輸，混凝土送入模的機械化流水線作業，以保證二次襯砌混凝土的質量。 6、二次襯砌混凝土攪拌時間不應小于3分鐘，振搗時間宜為1030s且應避免漏振、欠振、超振。摻外加劑時，應根據加劑的技術要求確定攪拌時間。 7、二次襯砌混凝土應連續灌注，使用摻引氣劑或引氣型減水劑時，應采用高頻振搗器振搗。8、每次脫模后，應對襯砌模板臺車外模表面進行清洗，并在澆筑混凝土前刷專用脫模機，不得使用廢機油及其他影響襯砌外觀質量的材料

5、涂刷。9、二次襯砌混凝土厚度應滿足設計要求，混凝土結構表面應做到密實平整、光滑圓順、顏色均勻，接縫處無明顯錯臺，且沒有露筋、蜂窩、孔洞等缺陷。10、仰拱施工應超前拱墻襯砌，并盡量緊跟開挖工作面，iv、v級軟弱不穩定圍巖施工時，仰拱距開挖面不宜超過40，同時為解決和運輸作業的干擾，應采用仰拱棧橋進行仰拱和底板施工。11、仰拱及填充應分開澆筑，且應全面灌注，仰拱和底板混凝土強度達到5mpa后行人方可通行，達到設計強度的100%后車輛方可通行。12、水溝、電纜槽蓋板規格、尺寸、強度及外觀質量符合設計要求，連接縫寬應小于5.13、二次襯砌每200，仰拱底板沒500應按規定采用同樣條件養護試件檢測結構實

6、體強度1次。14、模板臺車的制造應滿足以下要求：模板臺車的外輪廓在灌注混凝土后應保證隧道凈空，門架結構的凈空應保證洞內車輛和人員的安全通行，同時預留通風管位置。模板臺車的門架結構、支撐系統及模板的強度和剛到應滿足各種荷載的組合。模板臺車長度宜為912。模板臺車側壁作業窗宜分層布置，層高不宜大于1.5m，其凈空不宜小于450500，并沒有相應的混凝土輸送管支架或吊架。頂模應設置通氣孔、注漿管。模板臺車應設置足夠的承重螺桿支撐和徑向模板螺桿支撐。模板臺車應采用43m或以上鋼軌為行車軌道。整體質量：剛度要求：模板臺車剛度宜采用有限元法進行校核。搭接部分變形不超過3，其他部分變形不超過2。模板厚度不得

7、小于10，單幅模板寬度大于1500。序號項目標準（誤差）1輪廓半徑 2 2模板平面度 22 3模板錯臺1 4模板接縫間隙 1 5表面粗糙度 拋光處理無銹蝕 6模板臺車外輪廓表面縱向直線度誤差 22510612 7工作窗板面與模板面弧度一致，錯臺、間隙誤差 1 8模板臺車前后端輪廓誤差（測各高程弦長） 3 表：模板臺車整體尺寸驗收要求5.2.2 工序流程 1、隧道仰拱（底板）施工工藝流程棧橋就位隧道開挖清底、檢查施做混凝土找平層施工縫處理隧底防水處理仰拱（底板）鋼筋綁扎（如有）混凝土標高控制點埋設混凝土澆筑前檢查澆筑混凝土混凝土養護 2、隧道襯砌工序流程施工準備防水板鋪設鋼筋綁扎（如有）臺車就位

8、隱蔽檢查灌注混凝土混凝土養護鋼筋彎制及運輸混凝土運輸輸送泵就位制作試件臺車檢修涂脫模劑脫 模3、隧道襯砌施工前，應開展以下準備工作：確定符合設計要求的水泥、鋼筋、粗骨料、細骨料、外加劑等，對進場的材料進行檢驗和試驗，并選定配合比。確定襯砌原材料的運輸和存儲方案。確定混凝土攪拌、計量、運輸、澆筑、振搗、養護設備及數量。確定混凝土一次成型或分部施工方案，確定初期支護、仰拱填充、邊墻基礎、拱墻襯砌、回填注漿、溝槽施作相互間關系及工藝流程。確定仰拱填充混凝土行車、行人條件。確定襯砌混凝土拆模條件。設計制造襯砌模板臺車及各種作業臺架。選擇滿足上述要求的施工組織和各項資源配置，并在實施性和作業指導書中明確

9、，同時進行試運行確認其有效性。4、隧道襯砌施工后，清理場地和設備料具，為下一步工序創造條件，并對混凝土進行養護作業，分析檢測不滿足要求的項目及產生的原因并制定整改措施。5.3 模筑混凝土襯砌模筑混凝土襯砌依據圖紙，可知上青隧道的二次襯砌采用的是模筑混凝土襯砌。模筑混凝土襯砌施工的主要工作有：準備工作、混凝土的制造與運輸、灌注作業、養護拆模。必要時還應在成洞地段向襯砌背后壓漿。5.3.1 混凝土施工一般要求（一）混凝土施工一般要求1、施工準備 施工放樣中線、高程和斷面尺寸都應在灌注前重新核對正確。拱圈與邊墻的縱向端頭外露處，立模時應設置預制成型的擋頭板。木支撐侵入襯砌截面時，要盡可能拆除。2、拌

10、和運送 對混凝土拌和用的各種材料和添加劑，都應該按要求進行質量合格鑒定，選好配合比水水灰比，各種材料還要一定的儲備量。 混凝土用料應嚴格稱量，以保證配合比正確。采用機械拌和時，每次拌和時間約為1.52.5min，以拌和均勻、色澤一致為度。盛混凝土的容器不能露漿，運送時間一般不應超過45min，以防止混凝土初凝，最好采用混凝土攪拌運輸車。3、灌注與振搗 混凝土入模的自由傾落度，應保證其不發生離析，一般不應超過2m。灌注拱圈應左右兩側對稱分層進行，當使用插入式軟軸搗固器振搗時，分層厚度一般為30cm；兩側灌注高度差最大不超過50cm。振搗時搗固器應插入到前一層內的一定深度。 灌注混凝土應連續進行，

11、若必須終止時，則不應超過混凝土的初凝時間，否則應做間歇灌注處理。4、養護和拆模 一般隧道內空氣的而相對濕度大于90%時，不曬水養護；相對濕度在90%60%時，應灑水養護至少714d；相對濕度小于60%時，灑水養護1421d。凡對抗滲性要求高，摻有塑化劑以及水泥品種采用火山灰質或礦渣水泥者，都應該按上述養護期的較長天數進行；只有采用普通水泥而無特殊要求者，才按較短的養護期養護。 拆模時間按混凝土達到設計強度情況決定，不承重模板和端頭擋板，一般達到2.5mpa時拆模；承重模板如曲墻線和單線隧道的拱圈等，達到設計強度的70%以上時方可拆模；圍巖壓力很大的單線、雙線和多線隧道的拱圈，都應達到設計強度的

12、100%才能拆模。（二）各部位施工要求1、拱圈 在先拱后墻法中，拱腳地基松軟可能引起較大沉陷時，應根據具體情況采用下列措施：如加大拱腳截面；夯填碎石層；加鋪縱橫方木和橫向木板；在混凝土截面內縱向設粗鋼筋或小鋼軌；在嚴重松軟地段采用挖井法做部分立柱式邊墻以支頂拱腳。2、邊墻 在先拱后墻法中，由于拱圈已經完成，邊墻頂部與拱腳間有一個封口的工序，在距拱腳高約710cm時，邊墻應停止灌注，經24h后，再用坍落度較小的同等級的混凝土認真搗固密實進行封口，以免混凝土固結硬化產生裂縫。3、底部（1）仰拱 仰拱拱座應在曲邊墻施工時同時做好，灌注仰拱宜用低塑性混凝土，并由仰拱中心向兩側灌注至拱座。（2）隧底 隧

13、道底部灌注即鋪底，厚度為10cm，隧道鋪底頂部應根據軌頂標高控制，以保證縱橫向坡度正確和表面平順光潔。5.3.2 隧道壓漿 二次襯砌背后回填注漿采用水泥漿液，配制漿液的原材料及配合比必須符合設計要求，為減少水泥漿泌水和提高水泥漿結石體強度，宜添加外加劑，回填注漿應符合下列要求： 1、注漿壓力不宜過高，以克服管道阻力和襯砌背后阻力即可； 2、回填注漿應在襯砌混凝土達到設計強度的70%后方可進行。5.3.3 各種混凝土施工技術要求（1）泵送混凝土施工技術要求 1、混凝土坍落度 振搗時通常應為812cm； 不振搗時通常應為1521cm。 2、最小水泥用量 管徑分別為100mm，125mm和250mm

14、時，其最小水泥用量分別為280每立方米，、290每立方米和300每立方米。 3、石子粒徑 管徑分別為100mm，125mm和250mm時，其石子粒徑分別為不大于20mm、25mm和40mm。 4、泵送混凝土含氣量應為5%為宜。（2）普通防水混凝土施工技術要求 1、采用的水泥強度等級不應低于32.5級； 2、水泥用量不得少于280kg每立方米； 3、水灰比不應大于0.6，灰砂比不應小于1：2.8 4、細集料宜用中砂，其砂率應高于普通混凝土5%8%； 5、混凝土中粒徑0.16mm以下的砂，應占集料總質量的5%左右。（3）泵送防水混凝土施工技術要求 泵送防水混凝土施工，除應按前述磅送混凝土施工要求進

15、行外，尚應滿足下列要求： 1、采用的水泥強度的等級不應低于32.5級； 2、水泥用量360kg每立方米（無外摻劑）； 3、集灰比宜采用5：1，灰砂比不應小于1：2.8（冬季施工時應適當降低水灰比）； 4、每立方米混凝土中，粒徑0.315mm以下的砂不得小于400kg； 5、外加劑宜選用減小緩凝型，其摻量應冬夏有別，冬季施工時應摻用加氣機。5.4 質量控制及檢驗 工班在作業時，按照下列標準進行質量控制，每道工序完成后，質檢員按照下列要求進行檢驗。隧道二次襯砌質量控制及檢驗序號質量控制項目質量標準和要求施工單位檢驗方法監理檢驗方法備注1施工時間 1、深埋隧道二次襯砌施作一般在圍巖和初期支護變形基本

16、穩定后進行，變形基本穩定應符合，隧道周邊變形速率明顯下降并趨于緩和；或水平驗收小于0.2mmd、拱部下沉速度小于0.15mmd；或施作二次襯砌前的累計位移量已達極限相對位移量的80%以上；或初期支護表面裂紋不再繼續發展。 2、圍巖及初期支護變形過大或變形不收斂，又難以及時不強時，以改善施工階段結構受力狀態。監控量測和觀察檢查監控測量資料序號質量控制項目質量標準和要求施工單位檢驗方法監理檢驗方法備注2斷面復測確保中線、高程、斷面尺寸、凈空符合要求全斷面儀測量見證測量檢查3襯砌臺車 1、模板臺車的門架結構、支撐系統及模板的強度和剛度應滿足各種荷載的組合 2、模板臺車的外輪廓在灌注混凝土后保證隧道凈

17、空 3、雙線模板臺車長度宜為912m，三線為68m 4、模板臺車應設置足夠的承重螺桿和徑向木板螺桿支撐 5、模板臺車拱頂應在適當的位置設置混凝土的封堵裝置和檢查孔 6、二次襯砌拱、墻整體澆筑，而邊墻基礎高度的設置應避開剪力最大面 7、臺車行軌宜采用43kg/m以上或剛度足夠大的型鋼為行車軌道制作并檢算驗收檢查驗收資料序號質量控制項目質量標準和要求施工單位檢驗方法監理檢驗方法備注4超挖回填 1、隧道拱、墻背后的局部坍落或坍塌，拱部范圍與墻腳以上1m內的超挖，采用二次襯砌同等級的混凝土回填密實。特別是隧道拱頂在施作二次襯砌時，預留壓漿管進行回填注漿。觀察、尺量觀察5模板安裝 穩固牢靠，接縫嚴密，與

18、混凝土的接觸面清理干凈并涂刷隔離劑。允許偏差：模板表面平整度不大于5mm；邊墻腳平面位置及高程15mm；超拱線高程10mm，拱頂高程0，+10；相鄰澆筑斷表面高程低差10mm。觀察，平整度采用2m靠尺檢查，其他水準測量和尺量觀察、尺量并現場驗收6襯砌混凝土施工 1、灌注前，應清除防水層表面灰塵并灑水濕潤。 2、模板臺車走行軌中線和軌面標高誤差小于10cm,臺車就位后啟動微調機構，用儀器校正模板外輪廓與設計凈空相吻合，并鎖定臺車。 3、鋼筋混凝土二次襯砌施工段，必須用與襯砌混凝土相同配合比的細混凝土或砂漿制作墊塊，確保鋼筋保護層的厚度。主筋保護層尺寸應不小于30mm，迎水面主筋保護層厚度不小于5

19、0mm。 4、磅送混凝土坍落度一般為1518cm. 5、混凝土應對稱、分層澆筑，分層搗固。 6、混凝土拌和時間：強振式不小于1.5min，自落式不小于2min。 儀器測量和尺量混凝土澆筑時旁站監理序號質量控制項目質量標準和要求施工單位檢驗方法監理檢驗方法備注7襯砌混凝土強度和抗滲等級 符合設計要求，按規定制作試件并養護。同條件養護每200m一組，標準養護不超過100每立方米同配合比混凝土不少于一次，同條件養護每組200m檢測養護試件的抗壓強度和抗滲等級見證取樣8接頭處理 縱向連茬面應鑿毛病沖洗干凈，素混凝土埋沒長度120cm、直徑200mm的鋼筋，埋入60cm，間距4cm；環向施工縫應安裝止水

20、條尺量觀察9拆模時間 拆模時間按混凝土達到設計強度情況決定，不承重模板和端頭擋板，一般達到2.5mpa時拆模；承重模板如曲墻線和單線隧道的拱圈等，達到設計強度的70%以上時方可拆模；圍巖壓力很大的單線、雙線和多線隧道的拱圈，都應達到設計強度的100%才能拆模。同條件養護試塊強度檢測觀察10襯砌厚度不小于設計厚度模板安裝后尺量，之后采用無損檢測法見證無損檢測11底板厚度符合設計要求，底板超控部位用同等級混凝土回填尺量尺量序號質量控制項目質量標準和要求施工單位檢驗方法監理檢驗方法備注13仰拱厚度和頂面高程 符合設計要求，高程允許偏差15mm水準測量見證測量14仰拱填充混凝土厚度和底面高程 符合設計

21、要求填充混凝土在仰拱混凝土終凝后施工水準測量、尺量見證測量15仰拱施工 仰拱超前拱墻襯砌，其超前距離宜保持3倍以上襯砌循環作業長度尺量尺量16回填注漿 注漿管3m一處，采用m10水泥砂漿，初壓0.10.15mpa,終壓0.2mpa；注漿應保證回填密實；回填注漿應在襯砌混凝土強度達到設計強度的70%后進行觀察；無損檢測；同條件養護試件壓力試驗見證檢驗5.5 安全及環保5.5.1 二次襯砌施工v（1）施工安全v施工作業前必須認真檢查和處理支護作業區的危石，施工機具應布置在安全地帶。v施工用作業臺架應牢固可靠，并設置安全桿。v必須定期檢查電源線路和設備的電器部件，確保用電安全。v施工應經常檢查輸料管、接頭的磨損情況、擊穿或松脫等現象應及時處理。v施工中檢修機械或設備故障時，必須在斷電、停機條件下進行，檢修完畢向機械設備送電送風前必須事先通知有關人員。v當采用加大風壓處理堵管事故時，應先關機將輸料管順直，緊按噴嘴，噴嘴前方不準站人，疏通管路的作業風壓不得超過0.5mpa。v噴射作業區應有良好的通風措施，作業區的粉塵濃度不得大于10每立方。作業人員需帶防塵罩、防護帽等防護用具，作業人員應避免直接接觸堿性液體速凝劑，不慎接觸后應立即用清水沖洗。v非施工人員不得進入正在進行噴射的作業區施工中噴嘴前嚴禁站人。（2）環境保護開始施工時，必須進行環境因素識別，確定重要環境因素