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摘要：近些年随着高速公路的快速发展，尤其在我国西南山区,隧道工程在高速公路中的比例越来越大。因施工技术水平及地理环境的差异，浇筑的二衬混凝土质量也各有不同，隧道二衬是隧道结构中唯一展露在外的部分，二衬质量的好坏也直接影响着隧道的使用寿命。本文结合本人多年从事隧道工程监理工作的经验就二衬施工中主要常见的问题及成因加以研究分析。
关键词：隧道二衬；常见问题；成因分析
1、隧道二衬概况
二次衬砌（以下简称二衬）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。二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。
现结合云南上关至鹤庆高速公路土建1合同段的军马场隧道现场施工中二衬常见质量问题进行探讨，云南上关至鹤庆高速公路是G348线的重要组成部分，是贯穿大理州北部地区，沟通大理州南北的一条主要连接线；项目串联了云南省著名的旅游城市大理和丽江，其地位十分重要。路线全长61.4公里，本项目位于云南省大理州洱源县、鹤庆县境内。军马场隧道为左右分离式隧道，左右幅长度均为2599.96米，隧道有效净宽0.75+0.5+2X3.75+0.75+0.75=10.25m，二衬为C30防水钢筋混凝土衬砌，设计SF5a、SF5b衬砌厚50cm，SF5c衬砌厚60cm，SF4a衬砌厚45cm，SF4b衬砌厚40cm。经试验室试配，确定配合比为水泥：砂子：碎石：水：外加剂＝1:2.04:2.49:0.43:0.01。
2、二衬施工中常见问题及成因分析
2.1现场混凝土塌落度损失过大
原因分析：1）溶解度因素影响，施工过程中，如果初始砼塌落度太小，单位用水量太少，那么会很容易造成水泥水化时的石膏溶解度不够；一般情况下，当初始塌落度≥20厘米时，砼塌落度的损失会比较慢，反之则快；
2）天气因素影响，炎热天气下，某些外加剂在高温下失效；水分蒸发快；气泡外溢造成新拌砼坍落度损失快；
3）配合比因素影响，砼外加剂与水泥适应性不好引起砼坍落度损失快；混凝土外加剂掺量不足，缓凝，保塑效果不理想；
4）组织协调措施影响，施工现场与拌合站协调不一致，造成压车或者塞车时间过长，会导致混凝土拌合物运输时间过长也会造成塌落度损失过大。
2.2泵送混凝土堵管
原因分析：1）混凝土和易性差或离析；
2）混凝土塌落度小，砂率小，流动性小；
3）输送泵功率小造成压力不足、输送管径偏小或者管道密封不严；
4）组织措施不足，混凝土罐车供应不足，造成中断时间过长，管内混凝土已初凝；
5）输送管中有异物堵塞管道造成阻力大；
6）第一次泵送混凝土前未用砂浆润滑管壁，造成摩阻力过大，
管壁吸水使混凝土拌合物和易性降低。
2.3二衬表面出现麻面
原因分析：1）二衬台车脱模剂剂涂刷不匀或局部漏刷，台车表面粗糙或有杂物未清理于净，亦或是拆模时间过早造成混凝土表面被粘坏；
2）二衬台车模板拼缝不严或端头、底部封堵不严，局部漏浆，也会造成麻面。
3）附着式振动器振动时间短造成混凝土振捣不密实，气泡未排出。
2.4二衬表面出现蜂窝
原因分析：1）在施工过程中,由于振捣工人操作失误,出现漏振、振捣时间不足或振动棒移动距离过大造成；
2）模板安装不密实，局部漏浆严重，或模板表面不光滑、漏刷隔离剂、未浇水湿润而引起模板吸水、黏结砂浆等；
3）配合比不当造成混凝土和易性差，离析严重，砂浆石子分离，或粗骨料太大，配筋间距过密；
4）混凝土下料不当（未分层下料、分层振捣）或下料过高，未设串筒、溜槽而使石子集中，造成石子砂浆离析；
5）二衬台车表面附着式振动器数量不足，造成混凝土局部漏振。
2.5二衬表面平整度不足
原因分析：1）二衬台车拼装时模板存在高差，拼装焊缝未焊接密实并打磨平整；
2）台车周转次数过多或施工操作不当造成出现局部变形未及时进行修整；
3）下一组二衬台车模板与上一组混凝土端头结合不紧密,有较大间隙;或者台车支撑不牢，造成混凝土浇筑过程中发生跑模现象。
2.6二衬表面混凝土存在色差
原因分析：1）原材料发生变化及配料偏差、搅拌时间不足或模板锈斑污染；
2）浇筑过程中的混凝土离析、脱模剂涂刷不均匀及浇筑过程中间隔时间长等因素均能造成表面颜色不一致；
2.7二衬空洞
原因分析：1）在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处，混凝土拌合料被卡住或未振捣就继续浇筑上层混凝土，造成局部空洞；
2）混凝土一次下料过多，堆料过高，振捣器振捣不到，形成松散空洞；
3）混凝土离析，砂浆分离，严重跑浆，又未进行振捣；
4）混凝土内掉入泥土、木块等其他杂物。
2.8二衬中存在缝隙、夹层
原因分析：1）施工过程中受各种因素影响造成混凝土浇筑中断时间超过混凝土初凝时间而产生了施工缝，后续浇筑时原有的混凝土表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后未冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接触面出现缝隙；
2）混疑土浇筑或运输方法不当造成混凝土离析；
3）施工缝处泥土、垃圾等杂物未清除或未清除干净造成夹层；
4）底层交接处未灌接缝砂浆层，接缝处混凝土未很好振捣。
2.9二衬露筋
原因分析：1）钢筋保护层太薄、保护层处混凝土漏振或振捣不实或过早脱模混凝土粘连在模板上；造成露筋；
2）浇筑混凝土时，钢筋保护层垫块位移或垫块太少、漏放，致使钢筋紧贴模板外露；
3）钢筋放样、定位不准确；
4）混凝土配合比不当或运输、浇筑方法不当产生离析，靠模板部位缺浆或关模不严实造成漏浆。
2.10二衬强度不足，均质性差
原因分析：1）混凝土配合比不当，计量不准，施工中随意加水，使水灰比增大；
2）水泥过期或受潮，活性降低；砂、石集料级配不好，空隙大，含泥量大，杂物多，外加剂使用不当，掺量不准确；
3）混凝土加料顺序颠倒，搅拌时间不够，拌合不匀。
2.11二衬表面裂缝
表面裂缝按形成原因不同主要分为以下四种，即施工缝、干缩裂缝、温度裂缝、荷载变形裂缝
原因分析：1）施工缝：施工过程中受各种因素影响造成混凝土浇筑中断时间超过混凝土初凝时间而产生了施工缝，后续浇筑时原有的混凝土表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后未冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接触面出现缝隙。
2）干缩裂缝：混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力值超过混凝土的抗拉强度时,就会出现干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的,走向没有规律。
3）温度裂缝：水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生温度裂缝。裂缝宽度普遍冬季较宽,夏季较窄。
4）荷载变形裂缝：仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降；初支未稳定即过早施作二衬混凝土等都容易产生变形裂缝。
2.12二衬表面渗水
原因分析：1）止水条安放不规范，不按规定镶入槽内，而是随意粘贴或钉在接头混凝土表面，造成扭曲、变形；施工缝、变形缝处混凝土振捣不到位，止水带和止水条与混凝土不密贴；
2）防水混凝土未达到预期的防水效果，混凝土衬砌不密实，表面蜂窝麻面现象严重，衬砌开裂，给地下水的渗漏开辟通道；
3）塑料防水板焊接工艺不过关，造成漏焊、焊穿现象。后期对铺设好的塑料防水板保护不够，防水板常被扎破、烧破，丧失了防水作用；
4）隧道基底处理不到位，地下水隐蔽在底板以下，造成隐患；
5）二衬施工中，由于对排水管未进行有效的保护，砂浆、浆液堵塞了管道，使其丧失了排水的作用；或者漏设排水管、泄水孔。
3、二衬的重要性
二衬保证了隧道在后期运营使用中稳定、安全、美观,同时也是作为安全储备的一种工程措施。在不良特殊地质段初期支护很难保证围岩结构的长期稳定，需模筑砼二衬加强围岩变形支撑，初期支护也很难封闭山体内水系而导致隧道内仍有渗漏水，这就需要防排水系统结合二衬来保证隧道的不渗不漏。二衬也承受软弱围岩的蠕变压力，膨胀性地压，或者浅埋隧道受到的附加荷载等。在出现较大自然的变化，如地震、山体出现了偏压及过大的压力水等破坏力很强的自然灾害时，隧道初期支护不能完全保证围岩的稳定，这就需要进行二衬以加强山体变化的支撑稳定。
4、结束语
近些年来我国一直致力于营造健康安全舒适的行车环境，同时也努力打造品质工程，隧道二衬在保证结构稳定的同时还担负着外观形象的重任，是隧道施工中的窗口工程，必须做到真正的“内实外美。本人认为要减少二衬混凝土病害的产生关键在于事前、事中的严格控制，只有严格工艺控制，文明施工、规范施工，把好原材料关、操作关、技术关，才能防患于未然；既能实现“内实外美”的工程目标又能真正做到节约成本、优质高效。
参考文献
[1]中华人民共和国交通运输部发布，《公路隧道施工技术规范》（JTG/F60-2009），人民交通出版社出版，2009。
[2]中华人民共和国交通运输部发布，《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004），人民交通出版社出版，2004。