常见隧道质量通病的控制与防治

隧道质量通病的控制与防治

1、洞口工程

1.1 常见质量通病

边仰坡防护开裂、脱落，洞口塌方、滑坡、崩塌、偏压。

1.2 原因分析

（1）排水系统不完善，截水沟未及时施做或质量不满足要求，出现开裂现象，造成地表水下渗，引起边坡失稳。

（2）边仰坡未按设计刷坡，坡度较陡。

（3）边仰坡防护未按设计要求施工。

1.3 控制及防治措施

（1）边仰坡刷坡前, 必须做好洞顶截水沟, 完善排水系统, 杜绝地表水下渗引起边坡失稳。

（2）进洞前按洞口设计里程，高度刷坡，使边坡稳定。

（3）严格按设计要求施工边仰坡防护。

（4）易滑坡段，可采取地表锚杆、深基桩、档墙、土袋或石笼注浆、超前锚杆等加固措施。

（5）易崩塌，可采取喷射砼、地表锚杆、锚索、防落石棚、水泥、水玻璃等注浆加固措施。

(6)偏压，可采取平衡压重填土、护坡挡墙或对偏压上方地层挖切分部开挖、弱爆破、打超前锚杆、管棚等措施，以减少偏压力。

2、开挖

2.1 常见质量通病

超欠挖。

2.2 原因分析

(1)测量放样不精确；

(2)岩石隧道爆破施工未到位或围岩坍落、掉块；

(3)挖掘机开挖时直接开挖到设计开挖轮廓边缘；

(4)地质情况较差、土体垂直节理发育、稳定性差、局部出现坍塌；

(5)掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷, 导致粉质黄土失水松散掉块；⑥超前支护施做不到位。

2.3控制与防治措施

(1)测量放样时要精确标出开挖轮廓线，在开挖过程中控制好开挖断面，做到测量精确；

(2)岩石隧道爆破开挖时要严格按照爆破施工技术交底进行提前准备，精确控制好炮眼间距，并严格按照技术参数装入药量，不能忽多忽少；

(3)在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量，应将施工中可能发生的围岩变化情况（掉块或坍落）进行考虑；

(4)严格按设计施做超前支护，控制好外插角、间距、数量、长度、搭接长度，防止因超前支护施做不到位造成超挖；

(5)预留开挖轮廓边缘线，在开挖过程中采用人机配合，避免机械开挖造成超、欠挖现象；

(6)地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理；

(7)开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面，再架设型钢拱架；

3、初期支护

3.1 常见质量通病

未按设计要求进行施做临时支护；锚喷支护强度及稳定不满足要求；钢拱架、钢筋网强度与稳定不满足设计要求；分层喷射出现混凝土掉层脱落；喷射混凝土背后有空洞。

3.2 原因分析

(1)原材料不合格或使用未经检验合格的材料，材料堆码不符和要求、堆码混乱，钢材锈蚀。

(2)锚杆长度、数量不足，间距超标，角度未垂直与岩面打设，未装螺母、垫板或与岩面不密贴，注浆不饱满。

(3)钢筋网片未按要求挂设，搭接长度不足，焊接不牢固。

(4)拱架架间距超标，拱架扭曲或、倾斜，连接板厚度、尺寸不满足要求，连接螺栓安装不全、连接不牢固，拱架脚悬空或落在墟碴上。

(5)锁脚锚杆（管）未按设计要求打设，焊接不牢固。

(6)喷射混凝土厚度、强度不足，喷射不密实、有空洞，拱顶脱空，拱架保护层厚度不足。

(7)分层喷射出现混凝土掉层、脱落主要成因：

①第一次喷射层和钢架表面尘土污染清理不彻底, 降低了新旧混凝土的黏结力；

②喷射混凝土不密实、空鼓, 造成初期支护表面渗漏水，钢架表面锈蚀； ③结合以上两个原因在整个初期支护未稳定前, 由收敛和沉降引起, 造成钢架外露和混凝土表面掉层；

(8)拱顶空洞主要成因：

①超挖或开挖后未及时进行支护导致局部的坍落，而施作喷射混凝土前又未按要求用同级混凝土进行回填密实；

②拱顶喷混凝土由于是垂直作业，在自重作用下喷混凝土混合料易与接触面出现较大空隙，造成空洞；

③架设的拱架及钢筋网也阻挡喷射混凝土与围岩大面积接触，在其上形成混凝土壳体，因而造成空洞；

3.3 控制与防治措施

（1）进场原材必须检验合格后方能使用，材料分区存放，下垫上盖。

（2）根据设计要求，确保锚杆的长度、数量、孔径、间距，锚杆的锚固方向设置合理，螺母垫板安设齐全、与岩面密贴，注浆要饱满。

（3）铺设钢筋网应符合下列要求：

①除在砂土地层开挖隧道外，钢筋网应在开挖面清理危石、封闭后进行铺挂网应尽量密贴开挖面；

②砂层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷砼；

③采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被砼覆盖后铺设； ④钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢固；

⑤开始喷砼时，喷头距喷射面的距离以0.8-1.0米为宜，喷射角度不小于750，保护层厚度不得小于2厘米；

⑥喷射中如有脱落的石块或砼块被钢筋网卡住时，应及时清理；

⑦施工中严格控制钢筋网片的预留搭长度，必须保证钢筋网片间搭接1～2个网格，焊接牢固；

⑧确保钢筋网的钢筋数量、网格间距。钢筋网尽可能与初喷砼面密贴，保证喷射砼厚度及钢筋保护层厚度；

（4）拱架各单元间接头联结密贴、牢固。拱架立要保证落到牢固的基础上。严格控制拱架间距及垂直度，拱架与围岩间采用喷射砼充填，严禁回填片石。

（5）锁脚锚杆（管）必须按设计要求打设，锚固密实、注浆饱满，与拱架焊接牢固。锁脚锚杆（管）未打设完成，严禁开挖中下台阶及仰拱。

（6）严格控制骨料级配及配合比，喷射前将岩面松动岩块及粉尘清理干净，埋设厚度标记，喷射作业自下而上分层分段进行，确保喷射砼密实，厚度及强度满足设计要求。

（7）分层喷射必须符合下列要求：

①对钢架和第一层喷射混凝土表面必须进行彻底清理。(针对黄土隧道严禁水洗) ；

②喷射时喷射手先喷射填塞钢架背后, 然后以每层3～5cm 厚度分层喷射。对于富水隧道尽量采取引排的措施减少初期支护背后积水对混凝土的长期侵蚀；

③短进尺、强支护、早封闭、快成环，减少对围岩的扰动及暴露时间；

（8）空洞防治措施

①首先要在开挖前加强超前小导管施工，开挖后尽快封闭掌子面，喷射混凝土前对超挖或坍落部位进行同级混凝土回填，再进行喷混凝土施工；

②喷混凝土作业时要严格按照施工工艺施作喷射混凝土；

③对在施工后产生的空洞，应采取打眼压浆处理，用水泥浆进行回填，以填补空洞，保证施工质量；

4、防排水

4.1 常见质量通病

防水板有破损、折曲现象；止水带（止水条）未按要求安装或破损坏；纵环向盲管堵塞、破损，排水不畅。

4.2 原因分析

（1）造成防水板损坏的主要原因：

①基面未清理干净，外露锚杆、钢筋头未切除或切除后未用砂浆摸平； ②土工布挂设采用带射钉的热塑性圆垫圈进行固定，热塑性圆垫圈与EVA 防水板无法焊接，或焊接时烧坏。防水板和热塑性圆垫圈质量达不到设计的质量要求；

③拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头没有抹平处理，容易造成防水板损坏；

④焊接二次衬砌钢筋对防水板不进行防护，造成防水板损坏；

⑤施工过程中不注意保护，机械等碰挂造成防水板破损；

⑥防水板焊接不牢固，吊挂点数量不足、间距过大，松紧不适中，造成在混凝土浇筑过程中防水板焊缝开裂、破损。

（2）止水带（止水条）、纵环向盲管安装比较困难，难于控制质量，施工中容易被忽视。止水带未按要求进行连接，采用钢钉等直接固定，造成破损；

（3）渗水盲管未用土工布包裹，固定不牢固，坡度控制不好，出现反坡排水现象。

4.3 控制与防治措施

（1）防水板铺设前必须将基面清理干净，外露锚杆、钢筋头彻底切除后用砂浆摸平；

（2）热塑性热融垫圈与EVA 防水板无法焊接，防水板与土工布之间挂设采用射钉进行固定，射钉处再用防水板采用手持焊枪进行补焊;

（3）拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头处，要求采用喷射混凝土或砂浆抹平；

（4）挂设防水板前，仰拱预埋钢筋采用塑料管套在钢筋头上，防止钢筋头损坏防水板，焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡，以免溅出火花烧坏防水板；

（5）防水层按环状铺设，并视材质采取相应接合方法。接合牢固，吊挂点间距满足设计及规范要求，松紧适度。灌筑二衬混凝土时输送泵管不得直接对着防水板，避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱，防水板下滑;

（6）二次衬砌钢筋绑扎完成后，要重新进行防水板进行复查，发现有损

坏现象及时进行修补焊接处理，确保防水效果;

（7）加强控制，施工中必须按设计要求安装止水带（止水条）、纵环向盲管。止水带必须按要求进行连接，严禁采用钢钉等直接固定；渗水盲管用土工布包裹，固定牢固，严格控制坡度，杜绝出现反坡排水现象。

（8）防水层铺设长度应根据衬砌长度确定，施工中注意保护防水层，杜绝机械等碰挂防水层，仰拱开挖时与上循环交接处应预留20～30cm 人工清理，做好对外露止水带的保护措施。

5、仰拱

5.1 常见质量通病

仰拱曲度不够，仰拱两端和仰拱填充两侧止水带位置不正确和损害，仰拱表面出现裂缝、碎板、渗水等现象

5.2 原因分析

（1）灌注仰拱混凝土不安装内模，无法保证仰拱的曲度，两侧混凝土捣固也不密实。

（2）仰拱内和仰拱填充中埋式橡胶止水带安装固定方法不正确，灌注混凝土时没有保护措施造成中埋式橡胶止水带中心线位置和施工缝中心不重合，出现扭曲现象等;

（3）开挖下一环仰拱土方采用挖掘机进行开挖，没有对已经预埋的止水带进行保护造成止水带有损坏现象;

（4）仰拱施工前，隧道底需碴、杂物、积水等未清理干净，超挖采用片石等回填；仰拱分幅施工；仰拱施工缝和变形缝处应作防水处理。

5.3 控制与防治措施

（1）灌注仰拱混凝土必须支设内模，确保仰拱曲度和混凝土密实度；

（2）采取增加固定止水带钢筋，端头模板开槽夹止水带的措施保证止水带正确位置。确保止水带中心线位置和施工缝中心重合不出现扭曲变形现象;

（3）灌注仰拱混凝土时，应严格控制浇筑的冲击力，避免力量过大而刺破止水带，振捣棒不要碰撞预埋的止水带确保止水带的正确位置，同时还必须充分振捣，保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合，灌注混凝土时发现止水带不正确及时进行处理;

（4）挖掘机挖掘仰拱土方时，应采取保护措施避免损坏已经预埋好的止水带，损坏的止水带采取补救措施;

（5）仰拱施工前，必须将隧道底需碴、杂物、积水等清理干净，超挖应采用同级混凝土回填；仰拱宜在拱墙二次衬砌前进行，其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环长度；仰拱施作应一次成型，避免分幅灌筑；

6、二次衬砌

6.1 常见质量通病

衬砌厚度不足；衬砌混凝土裂缝；环向施工缝渗漏水；衬砌混凝土局部蜂窝现象；混凝土局部出现的孔洞现象；混凝土的麻面现象；缺棱掉角现象；二衬混凝土与初支间存在空洞；二次衬砌钢筋钢筋锈蚀、绑扎不满足要求；露筋；

6.2 原因分析

（1）衬砌厚度不足的主要成因：

欠挖未处理，支护结构变形侵入二衬断面，挂设防水板前未进行断面复核；

（2）衬砌混凝土裂缝主要成因：

①干缩裂缝的因素主要有水泥品种、用量及混凝土拌合物水灰比、骨料大小级配原材料的影响，另外还有施工温度对二次衬砌施工的影响;

②荷载变形裂缝主要是仰拱和边墙的基础虚碴未清理干净，混凝土浇注后，基底产生不均匀沉降造成的，模板台车或堵头板没有固定好，以及过早脱模或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等是产生变裂缝的原因;

③衬砌施工缝（接茬缝）是混凝土在施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇注作业中断，时间超过混凝土初凝时间后，继续浇注，而先施工混凝土界面未进行处理便进行后续施工导致新旧混凝土接茬间产生裂缝;

（3）环向施工缝渗漏水主要成因：

①防水板焊接质量存在问题，或遭破坏；

②止水带（条）施工质量不到位；

③排水盲管或盲沟被堵塞;

（4）衬砌混凝土局部蜂窝现象主要成因：

①混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石子多；

②混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实；

③下料不当或下料过高，造成石子砂浆离析;

④混凝土未分层浇筑，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；

⑤模板缝隙未堵严，水泥浆流失；

⑥钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小

（5）混凝土局部出现的孔洞现象的主要成因：

①在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处，混凝上下料被卡住，未振捣就继续浇筑上层混凝土;

②混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣;

③混凝土一次下料过多，过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞;

④混凝土内掉入模具、木块、泥块等杂物，混凝土被卡住;

（6）混凝土的麻面现象主要成因：

①模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净，拆模时混凝土表面被粘坏；

②模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸收，使混凝土失水过多出现麻面；

③摸板拼缝不严，局部漏浆；

④模扳隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效．混凝土表面与模板粘结造成麻面；

⑤混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点;

（7）缺棱掉角主要成因：

①模板未充分浇水湿润或湿润不够，混凝土浇筑后养护不好，造成脱水，强度低，或模板吸水膨胀将边角拉裂，拆模时，棱角被磕掉；

②低温施工过早拆除侧面非承重模板；

③拆模时，边角受外力或重物撞击，或保护不好，棱角被碰掉；

④模板未涂刷隔离剂，或涂刷不均;

（8）二衬混凝土与初支间存在空洞的主要原因：

防水板铺挂不符合规范要求，封顶混凝土施工不到位，混凝土自重及收缩。

（9）二次衬砌钢筋钢筋锈蚀、绑扎不满足要求的原因分析：

①钢筋在绑扎前未进行除锈处理，绑扎后在施做二次衬砌前未对已绑扎钢筋进行合理保护;

② 在绑扎二次钢筋过程中垫块数量不够或位置布置不正确;

③ 钢筋绑扎工技术力量差或工作责任心不强;

（10）露筋的原因分析：

① 灌筑混凝土时，钢筋保护层垫块位移过大或垫块太少或漏放，致使钢筋紧贴模板外露；

② 结构构件截面小，钢筋过密，石子卡在钢筋上，使水泥砂浆不能充满钢筋周围，造成露筋；

③ 混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板漏浆；

④ 混凝土保护层太小或保护层处混凝土振捣不实；或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋位移，造成露筋；

⑤ 木模板未浇水湿润．吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱、掉角，导致漏筋；

6.3 控制与防治措施

（1）厚度不足的控制与防治措施

防水板铺挂前必须进行断面复核，发现欠挖即使处理，防水卷材悬挂有富余量，松紧适度；初期支护，尤其是钢拱架等不得侵入衬砌范围内；超挖应用同级砼填满；

（2）衬砌混凝土裂缝控制与防治措施

①选择低水化热、耐腐蚀、耐久性好的原材料，是防止混凝土开裂的基础，因此施工中必须从原材料抓起，严格控制。

②选用高效减水剂，是减少水泥用量、控制水灰比、降低水化热、防止混凝土开裂的有效措施。

③选用合理的配合比，通过调整砼配合比，降低水化热，控制水灰比，是提高砼质量，防止砼开裂的重要措施。

④控制拆模时间，控制拆模有两个指标，一个是砼强度要满足设计规范的要求；另一个是砼温度，即拆模时砼内外温度之差＜20℃。

⑤调整环境温度，为解决两个温度控制指标，必要时采取对环境温度进行封闭和升温措施，缩小拆模后砼表面降温梯度，防止由此造成的开裂。

⑥衬砌施工前保证边墙等基础部位无虚渣，在施工过程中严格混凝土浇注施工工艺;

⑦在混凝土接缝施工时，严格按接缝施工工艺进行混凝土施工，在保证先浇注混凝土具有良好的重塑性时，加强接茬处混凝土的振捣;

（3）衬砌环向施工缝渗漏水的控制与防治措施

①采用以防为主，防、堵、排、截相结合的综合治水原则;

②每条焊缝均做充气压力检查；

③加强对防水板的保护，特别是二衬钢筋焊接施工时，应防止防水板被烧伤、灼伤，防止钢筋接头扎破防水板，混凝土浇注振捣时，尽量防止破坏防水板;

④止水带（条）必须严格按规范要求，保持直顺，无损坏;

⑤正确施作排水盲管，做好防排水施工;

（4）衬砌混凝土局部蜂窝现象的控制与防治措施

①二次衬砌模板拼装完成后，严格按照设计和规范要求进行模板检查； ②认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过2m ，浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；

③小蜂窝：洗刷干净后，用1：2或1：2.5水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝，凿去蜂窝处薄弱松散颗粒，刷洗净后，支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实，较深蜂窝，如清除困难，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后，进行水泥压浆处理;

④加强混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣等工序质量控制；

（5）衬砌混凝土局部出现的孔洞现象的控制与防治措施

①在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇灌，在模板内充满，认真分层振捣密实，预留孔洞，应两侧同时下料，侧面加开浇灌门，严防漏振，砂石中混有粘土块、模板工具等杂物掉入混凝土内，应及时清除干净；

②将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗，湿润后用高

强度等级细石混凝土仔细浇灌、振捣密实，至排除气泡为止；

（6）衬砌混凝土的麻面现象的控制与防治措施

①支模时模板内表面要平整光滑模板表面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙，应用油毡纸、腻子等堵严，模板隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；

②表面作粉刷的，可不处理，表面无粉刷的，应在麻面部位浇水充分湿润后，用原混凝土配合比去掉石子制成砂浆，将麻面抹平压光；

③认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，控制好混凝土坍落度及其它混凝土性能的稳定性；浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振；模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；

（7）缺棱掉角现象的控制与防治措施

①模板在浇筑混凝土前应充分湿润，混凝土浇筑后应认真浇水养护，拆除侧面非承重模板时，混凝土应具有1.2N ／mm2以上强度；拆模时注意保护棱角，避免用力过猛过急；吊运模板，防止撞击棱角，运输时，将成品阳角用草袋等保护好，以免碰损;

②缺棱掉角，可将该处松散颗粒凿除，冲洗充分湿润后，视破损程度用1：2或1：2.5水泥砂浆抹补齐整，或支模用比原来高一级标号的混凝土捣实补好，认真养护;

（8）二衬混凝土与初支间存在空洞的控制与防治措施

严格按照规范要求的松弛度铺设防水板，并加密固定，在模板台车端部预留排气孔，加强拱顶混凝土施工监督，保证顶部混凝土饱满密实，预埋压浆管，待混凝土达到设计要求后，进行拱部压浆处理。

（9）二次衬砌钢筋钢筋锈蚀、绑扎不满足要求的控制与防治措施

①二次衬砌钢筋下料前要把钢筋弯出角度，确保搭接焊接钢筋长度，焊工上岗前必须进行考核，必须要求持证上岗，定期对焊工进行考核确保钢筋焊接质量;

②钢筋原材及半成品下雨天要采用防护措施，明洞二次衬砌钢筋要搭设防雨棚防止钢筋锈蚀。对已经锈蚀的钢筋要采取除锈处理，锈蚀严重的钢筋必须

更换处理;

③二次衬砌钢筋间距不符合设计及规范要求必须进行返工处理，施工中加大自检力度;

（10）露筋的控制与防治措施

①浇灌混凝土，应保证钢筋位置和保护层厚度正确, 并加强检验，钢筋密集时，应选用适当粒径的石子，保证混凝土配合比准确和良好的和易性；浇灌高度不得超过2m ，超过2m 时采用导管，以防止离析；模板应充分湿润并认真堵好缝隙；混凝土振捣严禁撞击钢筋，操作时，避免踩踏钢筋，如有踩弯或脱扣等及时调整直正；保护层混凝土要振捣密实；正确掌握脱模时间，防止过早拆模，碰坏棱角；

②表面漏筋，刷洗净后，在表面抹1：2或1：2.5水泥砂浆，将未满漏筋部位抹平；漏筋较深的凿去薄弱混凝土和突出颗粒，洗刷干净后，用比原来高一级标号的细石混凝土填塞压实；

7、隧道净空断面

7.1 常见质量通病

隧道净空尺寸不符合设计规定，发生侵限现象。

7.2 原因分析

测量放养不精确；衬砌台车钢度不满足要求，施工发生变形；台车定位不精确；

7.3 控制与防治措施

开挖断面放样、衬砌立模准确，尤其是中线、标高要反复校核，避免产生偏斜；毛洞超欠超挖要求用激光断面仪进行检查，对欠挖的围岩进行处理；衬砌台车有足够的刚度并支撑牢固，灌注砼时不跑模，钢板要求整体式大型钢板，厚度不小于8mm ；支护前行检测洞身断面尺寸，并在工作台车前方拱圈部位安装检查衬砌厚度的环状钢筋。

8、预埋预留

8.1 常见质量通病

遗漏、尺寸偏小，消防预留洞室位置偏差较大，导致不能满足设计要求，预埋管未预装钢丝，不畅通。

8.2 原因分析

图纸不熟悉容易遗漏；施工放样不精确，随意改动预埋预留洞室位置及大小；模板钢度不满足要求。

8.3 控制与防治措施

进行精确测量放样，不允许随意改动预埋预留洞室位置及大小，采用刚性定型模板，避免模板变形，造成洞室尺寸偏小，执行预埋预留施工先行的原则，进行自检、互检、报检，确保预埋预留施工正确。