摘要
二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。隧道二次衬砌是隧道工程中的一项重要环节，衬砌质量的好坏对隧道的使用寿命、使用功能和隧道的外观等都有重要影响。混凝土的质量就关系到二衬质量的好坏。石家庄地铁1号线平安大街站48米暗挖段的二次衬砌施工过程、质量控制可以作为后续工程的借鉴。
关键词：二次衬砌 使用寿命 混凝土质量 质量控制
引言
随着城市轨道交通的发展，地铁以其舒适便捷、低噪音、占用公共交通资源少在近些年备受各大城市的青睐。在石家庄地铁1号线施工中遇到的工程难点及解决办法可以作为经验借鉴到其他方面的施工中去。二次衬砌是隧道施工中重要的一环，因此控制好二次衬砌的质量至关重要。
石家庄地铁1号线平安大街站位于平安大街和中山东路十字路口处，沿中山路东西向布置。车站采用中间单层暗挖、两端双层明挖的方法进行施工。中间采用暗挖法施工，暗挖段里程K10+761.700—K10+809.700，长度48.00米，为单层三跨拱顶曲墙符合衬砌结构，采用“柱洞法”施工，结构高度约9.87m，结构宽度约22.6m,结构覆土约9.1m.
1、二次衬砌混凝土主要质量缺陷产生原因
①施工工艺或现场操作不规范；
②原材料质量差或配合比设计不合理；
③模板加工时前后断面尺寸存在偏差，造成前后端断面局部尺寸不一致，易造成衬砌环接缝错台；
④混凝土未对称分层浇筑，致使两侧混凝土对模板产生的侧压力存在压力差（偏压），使模板产生横向位移
⑤由于二次衬砌底板侧墙与仰拱之间设置矮边墙，在矮边墙的施工过程中，由于矮边墙边线不顺直，致使二次模板不能精确定位。
2、混凝土施工过程
1.1二衬混凝土规格
二次衬砌混凝土采用C40防水混凝土，抗渗标号P8。坍落度要求180±20mm。
1.2混凝土浇筑
①边跨底板混凝土浇筑
边跨底板浇筑时，应分层进行，保证混凝土连续供应。
混凝土的振捣需从下端开始，逐渐上移。混凝土浇筑成形后在初凝前用铁滚筒滚压、长刮尺控制标高及平整度，最后用木抹子收面，以防止产生收缩裂缝
②边跨侧墙、顶拱混凝土浇筑
边跨侧墙及拱顶混凝土浇筑时，按设计要求在拱顶预留注浆孔。浇筑墙体混凝土前，底部先填以3mm厚与墙体混凝土相同配比减石子砂浆，避免墙体底部混凝土出现烂根。侧墙混凝土浇筑时分层浇筑，每次浇筑高度0.3～0.4m。每层浇筑时间间隔不大于1.0h，以防止形成冷缝。混凝土浇筑到边墙浇筑口位置后，封堵孔口，再由拱顶浇筑口进行灌注，直至浇筑完成。浇筑时由观察口插入Φ30振捣棒进行振捣，顶部用附着式振捣器振捣，振捣间距3m。浇筑拱顶时，必须由一端开始逐渐移动以保证模板仓内空气排出和支撑的安全。拱部模板应预留1～2cm混凝土自重下沉量。模板与防水层之间的净空应符合二衬混凝土厚度的要求。端头模板用木模拼装，由于混凝土浇筑顺序是从低处向高处，故应在端头模板位置设ф32钢管进行排气。
③混凝土运输及养护
砼采用地泵运输，按照设计分段，浇筑段长度为4-6m，环向进料口设置不少于2环，每环拱顶一个，边墙两个进料口。
拆模后及时进行混凝土养护，根据实际情况采用喷洒混凝土养护剂或安排专人喷水养护，每日两次。养护时间不得少于14d。
3、混凝土施工工艺
混凝土施工工艺不当，是二次衬砌混凝土表面产生蜂窝麻面的主要原因。
①混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料用量不准，造成砂浆少，石子多，粗骨料下沉，浆液上浮，从而造成起拱线附近混凝土表面产生蜂窝麻面。施工配合比应随原材料、气候、机具等条件的改变随时调整。
②在泵送混凝土时，利用上、中、下三层开窗，分层浇筑混凝土，落差应小于1m，并且两侧轮流浇筑或采用对称地连续全断面泵送灌浆。这一点应严加注意，防止偏压使模板变形。
③掌握正确的振捣方式。振捣时间太短易形成上层收缩裂缝，强度不均匀。要求振捣棒插入下层混凝土内的深度不小于50mm，并且延长振捣时间。要求振捣棒与模板距离控制在1cm左右。距离过小易触击模板发生震动，而模板的震动易造成大量的气泡向模板集中，若气泡得不到有效逸出，将影响混凝土的外观质量。
④脱模及养护时间。二次衬砌混凝土脱模时，保证混凝土抗压强度大于2.5MPa及抗拉强度大于0.5MPa。拆模后应对混凝土洒水养护，养护应大于14d。
⑤其他方面。比如外加剂及掺和料的选择，确保质量，合理采用双掺技术（掺粉煤灰和抗裂防水剂等）是降低水化热和防渗防裂的有效措施，同时增大坍落度及混凝土粘度，保持混凝土不泌水。
4、混凝土质量控制
4.1控制混凝土坍落度
对搅拌站运输到施工现场的混凝土进行坍落度测试，坍落度应满足配合比中给定的坍落度要求。如果到达现场的商品混凝土的坍落度不能满足要求，不得添水或外加剂，及时通知实验工程师进行调试。
4.2混凝土的浇注
①浇筑前应在底部填以厚度50mm厚的同标号水泥砂浆。
②砼浇筑的间歇时间为1～1.5小时。
③根据本工程的特点采用汽车泵或地泵进行浇注混凝土。
④混凝土浇注前模板上必须均匀涂刷润滑剂，保证混凝土浇注完成后脱模不粘模。
⑤边墙混凝土在浇注过程中，边墙严格按对称浇注，且高度在50厘米左右。
4.3混凝土养护
①在养护工序中，应控制混凝土处在有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中。使硬化后的混凝土具有必要的强度和耐久性。
②混凝土养护是防止混凝土成形后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素影响而出现不正常的收缩、裂缝等破坏现象。
③混凝土浇注完成后达到终凝，在混凝土表面用草席进行覆盖并洒水养护。
④自然养护期间，应在混凝土浇筑完毕后1h内对混凝土进行保温保湿养护，大气干燥，日平均气温大于5℃且小于10℃时，养护时间为28天，当环境温度低于5℃时禁止洒水养护。
⑤混凝土上每天的洒水次数应能使混凝土表面保持湿润。
总结
隧道工程施工是一项周期长、施工过程复杂的工作，隧道二次衬砌作为隧道作业中的关键环节，施工工序及方法的准确适用对隧道的质量至关重要。而隧道二次衬砌过程中混凝土浇筑的质量控制是提高隧道二次衬砌质量，保证隧道的安全运行的重要步骤，因此需要引起建设人员的充分重视。只要能合理选用衬砌材料、混凝土配合比及施工方法，并不断总结施工经验和提高相关人员质量意识，就可以控制混凝土的表面缺陷，保证工程质量，从而取得良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]石家庄城市轨道交通1号线一期工程防水通用图（2013年8月）
[2]《地铁设计规范》（GB50157-2003）
[3]张庆欣.齐岳山.隧道出口二次衬砌施工技术[J].铁道建筑技术，2006，3.