隧道混凝土工程质量通病预防控制措施
[摘要]：本文介绍了隧道混凝土工程常见质量通病以及预防和治理措施，供同行借鉴。
[关键词]：混凝土，台车，质量通病，治理，措施
引言：隧道工程在公路、铁路工程领域中广泛应用。隧道工程特点是在地下作业，作业空间小，对结构强度要求较高。往往在施工过程中由于施工技术措施不到位或操作不当，混凝土背后空洞、混凝土外观质量差等质量通病，轻微的影响工程美观，严重的可影响到工程结构安全。为了探索隧道混凝土施工质量通病预防的成功经验，通过保神庙隧道混凝土施工过程中所采用的一些具体措施，以期望隧道混凝土施工技术能得到进一步提高和推广。
1、 工程概述
该工程为高速公路隧道，地处河北省承德市境内，为双线四车道，隧道单洞长1400m。该隧道设计采用新奥法原理施工。隧道拱墙设计采用一心圆的衬砌结构，衬砌内空半径5.85m，衬砌净空断面面积：89m2。二次衬砌采用C30混凝土，设计数量：30889m3。主要衬砌参数见下表。
2、 设备配备
根据隧道断面特点，衬砌模板选用钢度较大的全液压式模板台车，台车长度12m。其他混凝土施工设备配备见下表。
主要 设备配备表
3、 主要质量通病现象
在施工前期，该隧道混凝土施工不同程度的出现过局部存在蜂窝、麻面，露筋，错台严重。甚至有次在混凝土堵头模板拆除后，发现拱部范围存在有混凝土没有完全填充，存在空洞现象。这些不仅严重影响了混凝土的美观，而且也对可能混凝土结构性能造成一定影响。
4、成因分析
针对以上出现的这些问题，我们组织现场技术管理人员和施工作业人员进行了分析。经过分析发现成因主要有三个方面：一、模板施工检查不到位，接缝接头处理不彻底。二、钢筋工程施工控制不严。三、混凝土拌制、浇筑施工过程控制不严。
5、施工过程控制
5．1、模板工程
由于模板施工不到位，特别是挡头板安装不牢或没有进行接缝处的封堵处理，在混凝土浇注过程中就会出现爆模或者漏浆现象，导致混凝土施工存在出现大面积蜂窝、麻面。由于台车模板支撑不牢固，混凝土浇注过程中会出现边模内移，导致边模与矮边墙接触位置出现缝隙，出现漏降，该位置混凝土不密实，严重的还会影响到隧道设计净空尺寸不能满足设计要求。
为了严格控制模板施工质量，确保混凝土施工质量，采取了以下措施：
1、合理选用模板。隧道主洞使用衬砌模板台车，并配备混凝土泵或混凝土输送器浇筑衬砌。行车横洞和行人横洞及预留洞室使用普通钢模板或木模板，采用拱架结构支撑。挡头模板采用木模板，便于加工及安装。
2、模板台车或拱架就位前，由技术人员按隧道中线、标高及允许施工误差和预留沉落量，对开挖断面进行复核，围岩突出部位应清除、整修；确保台车位置正确无误。
3、挡头板应按衬砌断面制作，挡头板与岩壁间隙应嵌堵紧密。模板台车或拱架应在垂直于隧道中线方向架设。模板台车或拱架的夹板、螺栓、拉杆等应安装齐全。
4、施工过程中，都要进行模板沉落量观测，选用合理的沉落量以便保证结构净空。
5、移动拱架模板或台车模板时，应使模板完全脱离混凝土表面，方可移到规定的位置；所用轨道其轨面不得出现下沉。
5．2、钢筋工程
钢筋施工质量对混凝土结构质量影响很大，钢筋位置偏差不但会出现露筋，影响结构美观，还可能由于钢筋位置的变化，使得结构受力发生改变，严重者可能危及结构安全，出现重大质量事故。为了有效控制钢筋工程质量，确保钢筋工程严格按照设计及规范要求施工，实际施工中，我们采取了如下控制措施：
1、施工前，材料由料库调出使用时必须经过质检工程师签认，确保钢筋品种、规格、必须符合设计要求。在钢筋使用前对钢筋的清洁情况进行检查，确保钢筋应顺直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
2、钢筋安装前，技术人员进行放样测量确定钢筋位置，确保安装位置正确。
3、钢筋安装时，对沉落量进行观测，预留合理的沉落量。至少不严格控制钢筋安装误差，对不符合要求的及时整改。
4、严格控制钢筋安装位置偏差，确保保护层厚度满足规定要求。
钢筋安装及保护层厚度允许偏差
5．2．3、混凝土工程
混凝土工程中的混凝土拌制、运输、浇注和养护等各环节中，哪个环节稍有不慎都有可能导致混凝土质量通病的出现，因此控制混凝土质量是控制和预防混凝土质量通病的关键。为了提高混凝土施工质量，根据各个工序控制要点，我们除了注意常规的控制要点：混凝土原材料检验，混凝土施工配合比交底，注意捣鼓时间及方法，混凝土入模温度及环境温度控制外，着重对以下要点进行了控制：
1、 混凝土计量
严格控制混凝土的计量误差，各项材料按重量投料。每盘混凝土材料的称量允许偏差须符合下表规定：
每盘混凝土材料的称量允许偏差（%）
2、混凝土拌时间
通过现场试验检测，严格控制混凝土的拌和时间。隧道进出口拌和机型号一致，均为J750型，实际施工时采用每盘出料500L进行配料，在混凝土原材料和理论配合比一致的情况下，我们做了混凝土拌制时间与坍落度的检测实验，实验数据见下表，经过数据统计分析，最终选择的拌和时间为：一般控制在1.2~1.4min；
3、混凝土浇注
1)、严格控制混凝土入模坍落度
混凝土的入模坍落度直接影响着到混凝土的和易性和混凝土强度。混凝土坍落度过小影响混其和易性，往往很难捣鼓密实，特别在施工隧道顶部混凝土时，容易在隧道拱顶产生空洞。混凝土坍落度大，混凝土强度将受到一定影响。为了有效控制混凝土坍落度，我们除了优化施工配合比，控制混凝土出盘坍落度外，还要根据天气情况，结合实际施工部合理选择混凝土入模前坍落度指标。据同等施工技术条件下的几环混凝土坍落度与混凝土表面情况进行了观察统计，、在混凝土设计坍落度允许波动的范围内。边墙的混凝土一般可以取中间片下值，一般控制在120~130mm之间，而拱部混凝土则要求取大值135~140mm之间。
混凝土在运输过程中当发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。当运至浇筑地点发生离析现象时，应在浇筑前进行二次搅拌，必要时在技术人员的指导下用追加减水剂的方法解决。不得再次加水。
2)、严格混凝土施工前的检查
浇筑混凝土前，技术人员必须对模板安装情况进行检查，模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净；当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞，不得漏浆。
3)、严格混凝土施工工艺
混凝土浇筑时的自由倾落高度不得超过2m。施工前检查模板上预留孔口位置是否合理，如有高于2m的，必须设置溜槽。浇筑混凝土应分层进行，插入式振捣浇筑层厚度振捣器作用部分长度的1.25倍。插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为5~10cm。机械振捣时不得碰撞模板、钢筋和预埋件。每一振点的振捣延续时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。
插入式振动棒需变换其在混凝土中的位置时，应竖向缓慢拔出，不得在混凝土浇筑仓内平拖。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒平拖驱赶下料口处堆积的拌和物将其推向远处。
模板台车的混凝土浇筑时间较长，附着式振动器不宜并联共振，整个模板台车的振动会对已初凝的混凝土产生不利的影响，单独启动振动器，影响范围较小，还可通过作业窗用插入式振捣器进行辅助捣固。
浇筑拱部混凝土时，泵送压力不能过大，以防导致模板台车变形，所以拱顶往往会形成月牙状空腔（特别是线路标高较高的一端）。采用在模板台车拱尖处设锥形堵头或预留注浆孔等措施都能达到在二次衬砌背后注浆的目的。
6、体会和心得
通过以上预防控制手段，混凝土施工质量得到有效控制。混凝土出现蜂窝、麻面以及错台的次数和程度都在减小，混凝土工程外观质量得到较大改善，工程结构质量也得到了保障。
参考文献：
1、《公路隧道工程施工技术规范》人民出版社
2、《公路工程质量检验评定标准》人民出版社
3、《保神庙隧道施工图》中交规划设计院