隧道二衬缺陷产生原因及预防措施

高铁隧道二衬缺陷产生的原因也较复杂。铁路竣工验收时将隧道缺陷分为ABC类，其中A类问题存在影响列车行车安全，必须对此类缺陷进行消除。常见的A类缺陷主要有二衬脱空、二衬砼不密实、钢筋间距超标、止水带切割砼、伸缩缝闭合裂纹、二衬渗水等A类缺陷，针对以上主要A类缺陷进行原因分析，制定预防措施。

1.台车冲顶孔使用过少。台车设计共有4个冲顶孔，由于设计缺陷，行走小车无法到达最远处的1#、4#孔，导致现场只使用2#、3#孔浇注混凝土，2#孔离近远端头3.8m，混凝土流动性能不满足此距离。

2.报警装置失真。二衬采用防脱空液位监控报警装置，在混凝土施工过程中，混凝土飞溅到感应片上，引起报警失真。

3.二衬拱顶混凝土没有间歇冲顶。目前二衬台车设计的冲顶孔为垂直冲顶，冲顶行程比较短，混凝土堆积在冲顶孔四周，泵送速度比混凝土扩散速度快，连续冲顶引起误判认为二衬充满。

4.反坡施工末端无法排气。隧道设计有一定的坡度，反坡施工二衬后端高前端低，混凝土为流体形遵循由高往低流向，端头采用软搭接空气排放困难，由于气囊和高差的原因。

5.混凝土补方时间过长。通过测量断面计算混凝土方量报拌和站，极个别二衬在施工过程中还差量，需要补量。从现场反馈到拌和站，生产混凝土再到现场，间隔时间较长，引起冲顶困难。

6.带模注浆不到位。带模注浆为了弥补因二衬混凝土无法填满的缺陷，是防止脱空的最后一道防线。由于现场管理不到位引起注浆不饱满导出现局部脱空。

7.现场管理人员盯控不到位。项目部规定二衬施工技术人员全程盯控，冲顶及带模注浆由技术主管盯控，现场没有严格落实项目部的管理制。

1.现已将二衬台车所存在缺陷通过厂家进行改装，增加了1#冲顶孔的硬管，使其有效的与布料小车连接，实现1#、2#、3#孔逐孔冲顶灌注的工艺要求。

2.在混凝土快灌注完成前，采取反复间歇冲顶工艺，间歇时间约10min，让冲顶口“蘑菇形”的混凝土缓缓四周散开，出现空间后再冲顶，反复操作三次基本能充满。

3.在反坡施工段落，台车后端高前端低，在后端容易形成脱空现象。为了减少脱空在距离后端头20cm处预留3cm直径安装PVC管作为出气孔，PVC管插入与防水板距离1cm，有效排出混凝土挤压过来的气体，并可作混凝土PVC管内是否有混凝土浆判断是否浇注满。

4.通过断面测算，拌和站预制混凝土按照实测量拌制。但有时会出现混凝土超实测量现象，超量虽不大，但需要通知拌和站补方时间较长，入模后的混凝土时间长坍落度损失大，流动性能差。因此施工中多拌和2～3m3，作好计划多余的量另作它用。

5.加强管理，盯控到位，落实管理制度。项目部将二衬混凝土冲顶和带模注浆定为关键工序，需要落实。建立了隧道二衬施工质量控制微信信息群，要求现场值班人员将每板二衬冲顶情况拍摄视频上传至群内，以便项目部领导班子督促二衬冲顶各项措施的落实。

1.由于台车设计顶层窗口与台车顶的矢高1.2m，顶层窗口以下部分混凝土采取附着式振捣和人工插入式振捣，顶层窗口以上部分只能采用单一的附着式振捣；

2.由于台车面板背肋加固较密，台车生产将附着式振捣器安装在背肋上，远离面板更不离于混凝土振捣；

3.二衬台车面板采用12mm的钢板，较厚的钢板减弱了附着式振捣器的振动力；

4.二衬存厚度35～55cm之间，附着式振捣器有效振捣深度约30cm，无法全面有效振捣。

1.二衬开盘前试调混凝土，特别是混凝土的流动性、均匀性和保坍性，保证混凝土的工作性能。

2.调整附着式振捣器的位置，将安放在面板背肋振捣器底座改放至面板上。加密顶层窗口以上附着式振捣器面的间距，间距不得大于1m。

3.采取反复间歇冲顶，混凝土带压入模，通过压力对混凝土进行挤压密实，对混凝土不密实起到一定作用。

1.仰拱二衬与拱墙二衬错缝，仰拱端边钢筋离板缝距离10cm，若错缝位置10cm左右，拱墙二衬板缝位于钢筋位置，必须对端边钢筋间距进行调整，引起施工缝钢筋间距超标。

2.二衬台车的端头模板为固定模板，固定模板宽度35cm，安装时需要预留40cm以上的空间作翻转，在安装下模二衬钢筋时预留1根钢筋不安装，为二衬台车端头模安装预留空。

3.二衬施工完成台车脱模后，台车直接向移动，没有后退补缺口钢筋。

1.仰拱栈桥及二衬台车均为12m有效长度设计，由于隧道曲线及搭接误差累计，引起仰拱二衬与拱墙二衬施工缝错位。出现错缝及时调整仰拱二衬长度，使之与拱墙施工缝对齐。

2.二衬施工完成后，台车须后退1.5m，补齐下模二衬拆端头预留空间的钢筋，检查合格后再前移合模。

3.项目部对二衬端部钢筋加强管理，每模二衬合模前现场技术人员必在微信群内发布端头钢筋安装的影像资料。

1.中埋式止水带埋设不准

在施工第一模或跳隔二衬施工时，台车一端设固定端头钢模，另一端没有设计固定端头钢板，施工中埋式止水带时定位不准确，部分内侧砼过薄引起掉块。

2.中埋式止水带固定不牢固

中埋式止水带半边埋入砼内另半边与下道砼连接，由材质较软，在下模砼施工过程在泵送砼的冲击力作用下引弯曲，导至内侧砼过薄引起掉块。

准备一套备用二衬端头模板，用于第一模或跳隔二衬施工，保证止水带准确；二衬端头止水带每一米安装一道筷子筋固定止水带，在砼浇注过程中不产生偏位和弯曲。

1.二衬施工时，台车面板必须与上模二衬砼搭接，搭接宽度约10cm。在二衬台车就位时，由于模板变形或操作不当，挤压搭接处的砼（强度约10Mpa，未达设计强度），引起砼开裂，在伸缩缝处引起闭合裂纹。 

2.二衬台车脱板过早，砼强度未能达到脱模强度，在砼自重作用下引起裂纹，在伸缩缝处就形成闭合裂缝。

3.二衬砼养护不到位，特别是无水隧道，洞内空气湿度不达标，养护措施不到位引起裂纹。

1.台车采用软搭接，面板通过橡胶与砼面接触，避免模板直接挤压砼引起开裂。同时制作台车时要考虑整体刚度，避免周转时间长引起变形，台车两端轮廓不一致，引起搭接处挤压砼开裂。

2.二衬砼强度达到10Mpa以上方可脱模，脱模试块应在最后收冲顶时制作，过早制作不能真实反应拱顶砼强度。

3.干燥隧道洞内湿度达不到90%的养护要求，需要对二衬砼进行养护，减少表面裂纹和裂缝。

1.环向排水管偏少

可溶岩地段富水区，按设计安装环向排水管，局部渗水较大的地方满足不了排水要求，没有根据现场实际情况增加环向排水管。

2.排水管堵塞或排水不畅

纵向排水管及环向排水管的出水口安装成反坡，长时间排水后水中的钙化物沉积于底部，引起排水管堵塞。

排水管出水口处加固不牢，砼施工过程中，在捣固力的作用下，引起排水管变扁或缩径导致排水不畅顺。

3.防水板搭接长度和焊接质量

防水板搭接长度不符合设计要求，设计要求不小于10cm，由于随意搭接造成搭接长度过窄。

防水板之间采用爬焊，爬焊质量不合格，造成渗水。

4.防水板被刺破

初支表面平整度差，刺破或拉裂防水板。

初支表面的凸出物体清理不彻底，刺破防水板。

1.环向排水管偏少

环向排水管除了满足设计要求，根现场初支渗水实际情况，合理增设环向排水管。

2.排水管堵塞或排水不畅

排水管出口安装必须流畅，不得出现反坡；在定位仰拱模板时必须加固排水管出水口，防止变形和缩径。

3.防水板搭接长度和焊接质量

防水板搭接长度必须满足设计要求；焊接质量必须合格。

4.防水板被刺破

控制初支平整度，不满足要求的进行补喷或修凿；初支表面的监控量测点及锚杆头必须进行清除，防止刺破防水板。