隧洞衬砌施工质量通病防治手册

隧洞衬砌施工质量通病防治手册前言隧洞衬砌作为保障隧洞结构安全、防渗性能及耐久性的核心构件，其施工质量直接决定工程使用寿命与运行安全。在衬砌施工全过程中，受地质条件复杂、工序衔接紧密、操作规范性差异等因素影响，易出现钢筋保护层偏差、混凝土蜂窝麻面、拱顶空洞等质量通病。这些问题不仅影响衬砌外观质量，更可能削弱结构承载能力，引发渗漏、开裂等隐患，威胁工程安全。为精准管控质量风险，本手册针对隧洞衬砌施工中钢筋工程、模板工程、混凝土工程、接缝处理及拱顶注浆等关键环节的常见质量通病，系统阐述其表现形式、核心成因，并从技术措施、管理要求两方面制定针对性防治方案，为施工人员提供清晰的操作指引。本手册适用于隧洞衬砌施工各参与方，旨在通过标准化防治措施，提升施工质量管控水平，减少质量缺陷，确保衬砌结构满足设计及规范要求。一、总则1.1编制目的明确隧洞衬砌施工质量通病的识别标准、防治责任及技术要求，规范质量管控流程，指导现场施工人员精准落实防治措施，预防和减少质量缺陷，提升衬砌施工质量，保障工程结构安全稳定。1.2编制依据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）《水工混凝土施工规范》（SL677-2014、DL∕T5144-2015）《水电水利工程模板施工规范》（DL/T5110-2013）《水工混凝土钢筋施工规范》（DL/T5169-2013）《水利水电工程施工质量通病防治导则》（SL/Z690-2013）本工程施工设计图纸、专项施工方案及技术交底文件1.3适用范围本手册适用于各类水利水电、交通等工程中隧洞衬砌施工的质量通病防治工作，覆盖从原材料进场、钢筋加工安装、模板搭设、混凝土浇筑到拱顶注浆、接缝处理的全流程，可供施工管理人员、技术人员、作业班组及质量检查人员使用。1.4防治原则预防为主，源头管控：强化施工准备阶段的技术交底、资源配置及风险评估，从原材料、设备、人员等源头防范质量隐患。精准施策，靶向治理：针对不同工序的质量通病，结合施工实际分析成因，制定针对性强、可操作的防治措施。全程管控，闭环管理：将防治措施贯穿施工全过程，加强工序自检、互检、专检，对发现的质量问题及时整改并复核验收，形成管理闭环。全员参与，责任落实：明确各岗位质量职责，强化施工人员质量意识，确保防治措施执行到位。二、钢筋工程质量通病防治钢筋工程是衬砌结构的“骨架”，其施工质量直接影响衬砌承载能力。常见质量通病主要包括钢筋加工精度不足、安装位置偏差、保护层厚度超标、接头质量缺陷等，需从加工、安装全流程强化管控。2.1钢筋加工质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施下料尺寸偏差主筋长度过长或过短，箍筋内净尺寸超标，弯钩角度及平直段长度不符合要求1.图纸解读失误，下料单编制错误；2.钢筋加工机械未校准，刻度不准确；3.操作人员经验不足，下料测量偏差1.技术人员审核下料单，标注清晰钢筋规格、尺寸、数量及弯钩参数；2.加工前校准钢筋切断机、弯曲机刻度，试加工3-5件复核尺寸；3.对操作人员进行技术交底，明确下料精度要求（主筋长度误差≤±10mm，箍筋内净尺寸误差≤±5mm）；4.建立加工成品抽检制度，每批次抽检比例不低于10%钢筋表面锈蚀、污染钢筋表面出现锈迹、油污、泥土等杂物，影响与混凝土粘结力1.原材料储存不当，未采取防雨防潮措施；2.加工场地不整洁，钢筋堆放混杂；3.搬运过程中沾染油污或泥土1.钢筋储存采用支垫架空（离地≥30cm），覆盖防雨布，按批次、规格分类堆放；2.加工场地硬化处理，设置专用废料区，保持场地清洁；3.钢筋加工前用钢丝刷清除锈迹，油污用丙酮擦拭干净；4.搬运时使用专用吊具，避免与油污设备接触焊接/机械连接缺陷焊接接头焊缝不饱满、有咬边、裂纹，机械连接丝头磨损、外露丝扣超标1.焊接人员无证上岗，操作不规范；2.焊机参数调整不当，焊条型号不符；3.机械连接丝头加工精度不足，连接时未拧紧1.焊接及机械连接操作人员必须持证上岗，岗前进行技能考核；2.焊接前选用与钢筋匹配的焊条（如HRB400钢筋用E50系列焊条），调试焊机电流、电压参数；3.机械连接丝头采用数控套丝机加工，丝头长度、螺纹精度符合规范，加工后套保护帽；4.接头质量抽检，焊接接头每300个为一批次做力学性能试验，机械连接接头每500个为一批次抽检2.2钢筋安装质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施钢筋间距不均匀环向或纵向钢筋间距偏差超过±10mm，局部出现密疏不均现象1.安装前未精准放样，缺乏间距控制基准；2.钢筋绑扎时未采用定位措施，凭经验操作；3.钢筋骨架稳定性差，绑扎后移位1.测量人员在作业台车或基层上弹出钢筋定位线，标注清晰间距控制点；2.制作标准间距卡具（如钢筋定位架），绑扎时逐点校准；3.纵向钢筋上用油漆标注环向钢筋间距，确保每道钢筋位置准确；4.钢筋安装完成后，用卷尺逐段检查间距，偏差超标处及时调整保护层厚度超标保护层厚度不足或过厚（偏差超过±1/4净保护层厚），局部出现露筋现象1.垫块规格不符、数量不足或固定不牢；2.钢筋安装位置偏移，未与模板保持设计距离；3.浇筑过程中振捣器碰撞钢筋，导致钢筋移位1.采用与衬砌同级混凝土预制垫块（强度≥C30），垫块尺寸符合保护层要求，表面平整；2.垫块呈梅花形布置，数量≥4-5个/m²，用扎丝与钢筋绑扎牢固，确保与模板密贴；3.钢筋安装时拉设控制线，校准钢筋与模板间距；4.混凝土浇筑时，振捣器与钢筋保持≥5cm距离，设专人监护钢筋位置，发现移位立即调整钢筋骨架失稳拱部或边墙钢筋安装后倾斜、变形，甚至坍塌1.安装顺序不合理，单侧荷载过大；2.未及时设置临时支撑或定位钢筋；3.拱部钢筋未从拱脚向拱顶对称安装1.严格遵循“环向主筋→纵向主筋→箍筋及连接筋”的安装顺序，拱部钢筋从拱脚向拱顶对称施工；2.每安装2-3m增设临时定位钢筋或支撑，定位钢筋与初期支护固定牢固；3.边墙钢筋从底部向上分层安装，每层安装完成后立即绑扎箍筋固定；4.钢筋骨架安装完成后，检查稳定性，确认合格后方可进行下道工序接头布置违规同一截面钢筋接头数量过多，接头未避开受力较大部位1.下料时未统筹规划接头位置；2.操作人员对规范要求不熟悉，随意设置接头；3.接头布置未结合施工缝位置统筹考虑1.下料前编制接头布置图，明确接头在各截面的分布；2.同一35d长度范围内，有接头的钢筋截面积不超过该截面总面积的50%；3.接头避开衬砌受力较大的拱顶、边墙中部及施工缝位置；4.安装时用油漆标注接头位置，专人复核验收三、模板工程质量通病防治模板工程是保证衬砌结构尺寸精准、外观平整的关键环节，常见质量通病包括模板拼缝漏浆、台车移位变形、止水带安装偏差等，需从轨道铺设、台车调试、拼缝处理等方面强化控制。3.1轨道与台车基础质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施轨道铺设不规范轨道间距偏差大，顶面高程不平顺，接头错位，台车行走时颠簸1.轨道基础未夯实，承载力不足；2.枕木间距过大或固定不牢；3.测量放样偏差，轨道中心线与隧洞中线不重合1.轨道铺设前平整夯实基层，基层承载力≥台车总重量的1.5倍；2.采用P43钢轨，枕木间距≤60cm，嵌入基层5-10cm，用道钉固定牢固；3.测量放样轨道中心线及高程，轨道间距偏差≤±2mm，顶面高程偏差≤±3mm，平顺度≤2mm/2m；4.轨道接头平整对齐，缝隙≤2mm，接头处用鱼尾板连接牢固轨道端部防护缺失轨道端部未设限位装置，台车移位时易滑出轨道1.安全意识不足，未重视轨道端部防护；2.限位阻车器强度不足，无法承受台车制动冲击力1.轨道端部设置刚性限位阻车器，采用16mm厚钢板制作，与枕木及基层锚固牢固；2.阻车器高度≥15cm，距轨道端部50cm设置，同时悬挂“禁止超限”警示标识；3.台车移位前检查阻车器完整性，确保制动装置有效3.2模板台车操作质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施台车移位偏差台车就位后中心线与隧洞中线偏差超过±5mm，高程不符合设计要求1.移位前未清理轨道杂物，台车行走受阻；2.缺乏专人指挥，移位速度过快；3.台车调整时未精准对标测量控制点1.台车移位前清理轨道杂物、积水，检查行走系统及制动装置；2.设专职指挥人员，用对讲机协调操作，台车移位速度≤5m/min；3.台车就位后，用全站仪复核中线及高程，通过液压系统微调，偏差控制在±5mm以内；4.调整完成后锁紧举升油缸机械螺母，打紧轨道两侧木楔固定模板拼缝漏浆模板拼缝处出现缝隙，混凝土浇筑时漏浆，形成蜂窝、麻面1.模板面板变形、破损，拼缝不平整；2.拼缝处未设密封措施或密封件老化；3.台车调整时拼缝受力不均，出现张口1.台车使用前检查模板面板，变形超过2mm的面板及时修复或更换；2.拼缝处粘贴5mm厚海绵条，海绵条压缩量控制在1/3-1/2，确保密封严实；3.台车调整时同步检查拼缝，若出现张口，通过调心油缸微调消除；4.浇筑前用水密性试验检查拼缝，发现漏点及时处理模板支撑不牢固浇筑过程中模板变形、鼓包，甚至出现跑模现象1.螺旋支腿未顶紧、固定不牢；2.支撑数量不足，受力不均；3.液压系统未锁紧，出现泄压1.台车调整完成后，螺旋支腿与基层顶紧，并用双螺母锁紧，支腿间距≤1.5m；2.边模及底模增设加强斜撑，斜撑与台车主体框架牢固连接；3.关闭液压油泵电源，锁死操作面板，防止误操作导致泄压；4.浇筑前检查支撑系统，浇筑过程中设专人监护模板变形，发现异常立即停机加固3.3挡头板与止水带安装质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施挡头板变形、漏浆挡头板安装后倾斜、开裂，浇筑时漏浆导致施工缝不平整1.挡头板强度不足，未按断面尺寸加工；2.支撑体系薄弱，悬臂端未设加强斜撑；3.挡头板与台车贴合不紧密1.采用5cm厚钢模板或防水胶合板制作挡头板，按衬砌断面精准加工，确保与台车端头贴合；2.挡头板支撑采用“斜撑+横撑”组合形式，悬臂端斜撑间距≤50cm，与基层锚固牢固；3.挡头板与台车接缝处粘贴海绵条，用螺栓顶紧固定；4.浇筑时控制混凝土入仓速度，避免对挡头板产生过大冲击力止水带移位、破损中埋式止水带中心线偏离施工缝，背贴式止水带褶皱、破损，接头渗漏1.止水带固定不牢，未设专用定位装置；2.挡头板预留槽尺寸偏差，安装时挤压止水带；3.接头焊接不规范，未做密封性试验1.中埋式止水带通过挡头板预留槽固定，预留槽尺寸比止水带宽10mm、深5mm，确保中心线与施工缝重合；2.背贴式止水带用钢钉固定在初期支护上，间距≤50cm，固定前展平止水带，避免褶皱；3.止水带接头采用热熔焊接，焊缝宽度≥10mm，焊接后做充气试验（压力0.2MPa，保持5min无压降）；4.浇筑过程中设专人监护止水带位置，避免振捣器碰撞四、混凝土工程质量通病防治混凝土工程是衬砌施工的核心环节，其质量直接决定衬砌强度、防渗性及耐久性。常见质量通病包括混凝土和易性差、蜂窝麻面、裂缝、施工缝渗漏等，需从拌制、运输、浇筑、养护全流程强化管控。4.1混凝土拌制与运输质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施配合比失控混凝土坍落度偏差大，和易性差，强度达不到设计要求1.原材料计量不准确，外加剂掺量失控；2.集料含水率未及时检测，加水量调整不当；3.搅拌时间不足，混凝土拌和不均匀1.搅拌站采用自动计量系统，定期校准（每月至少1次），水泥、外加剂计量误差≤±1%，骨料、水计量误差≤±2%；2.每日开盘前检测集料含水率，根据含水率调整施工配合比，填写调整记录；3.控制搅拌时间≥90s，确保混凝土拌和均匀；4.每车混凝土检测坍落度（设计值180±20mm），和易性不合格的混凝土严禁使用混凝土离析、泌水混凝土运输到场后出现骨料下沉、表面浮浆，浇筑后易形成薄弱层1.配合比设计不合理，砂率过低；2.运输过程中罐体未转动或转动速度不足；3.运输时间过长，混凝土初凝1.优化配合比，确保砂率控制在35%-45%，必要时掺加减水剂改善和易性；2.混凝土搅拌运输车运输时，罐体保持3-6r/min转动，避免停转；3.控制运输时间≤1h，气温超过30℃时缩短至45min以内；4.混凝土到场后若出现轻微离析，经二次搅拌均匀后使用，严重离析则废弃运输过程污染混凝土运输过程中混入杂物、油污，影响混凝土性能1.运输车辆罐体未清理干净，残留上次混凝土；2.运输路线不平整，车辆颠簸导致杂物混入；3.加油或维修时油污污染罐体1.每运输完一批次混凝土，罐体用高压水冲洗干净，下次使用前检查确认；2.平整施工便道，清除路面杂物，设置专人疏导交通，避免运输车辆颠簸；3.运输车辆加油、维修时远离罐体进料口，若不慎污染立即清理并更换混凝土；4.罐体进料口加盖防雨防尘罩，避免杂物落入4.2混凝土浇筑质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施蜂窝、麻面混凝土表面出现蜂窝状孔洞、麻点，局部露筋，外观质量差1.模板表面不光滑、有杂物，未涂脱模剂或脱模剂涂刷不均；2.混凝土和易性差，浇筑时下料不畅；3.振捣不密实，漏振或振捣时间不足1.浇筑前清理模板内杂物、积水，模板表面打磨光滑，均匀涂刷专用脱模剂，避免流淌污染钢筋；2.确保混凝土和易性达标，若坍落度损失过大（超过50mm），经试验室同意后调整；3.采用插入式振捣器振捣，移动间距≤30cm，插入下层混凝土5-10cm，“快插慢拔”至表面泛浆、无气泡逸出；4.振捣顺序从两侧边墙向拱顶对称进行，避免漏振死角混凝土裂缝衬砌表面出现横向、纵向或斜向裂缝，部分裂缝贯通，影响防渗性1.配合比不合理，水泥用量过大，水化热过高；2.浇筑速度过快，混凝土内部温度应力集中；3.养护不及时，表面失水过快；4.拆模过早，混凝土强度不足1.优化配合比，选用低热水泥，掺加粉煤灰等掺合料减少水泥用量，控制水化热；2.控制浇筑速度≤0.3m/h，左右侧边墙混凝土高差≤1.0m，避免单侧荷载过大；3.混凝土浇筑完成后12h内覆盖土工布洒水养护，养护期不少于28天，保持表面湿润；4.严格按强度要求拆模，侧模拆除需强度≥2.5MPa，顶模拆除需≥设计强度75%，严禁提前拆模拱顶空洞拱顶部位混凝土未充满，出现空洞，影响结构承载能力1.拱顶浇筑方式不当，未采用压入式封顶；2.排气不畅，空气无法排出；3.混凝土坍落度损失过大，流动性不足1.采用“边墙对称浇筑→拱部退出式浇筑→封顶孔压入式封顶”工艺，拱部浇筑从拱脚向拱顶推进；2.拱顶设置排气管及注浆管，排气管高出拱顶50cm，确保空气顺利排出；3.封顶时当挡头板观察孔有混凝土均匀溢出后，关闭封顶孔并加压3-5min；4.注浆前用地质雷达扫描拱顶，发现空洞立即进行二次注浆，确保密实施工缝结合不良施工缝处混凝土结合不紧密，出现缝隙，易发生渗漏1.施工缝未凿毛或凿毛不彻底，表面有浮浆；2.浇筑前未清理施工缝或未涂刷界面剂；3.新老混凝土结合面振捣不密实1.混凝土初凝后及时对施工缝进行凿毛，凿毛深度≥5mm，露出新鲜混凝土面；2.浇筑前用高压水冲洗施工缝，清除浮浆及杂物，涂刷水泥净浆或界面剂，涂刷后30min内浇筑混凝土；3.新混凝土浇筑时，振捣器重点振捣施工缝部位，确保新老混凝土结合紧密；4.施工缝处设置止水带，增强防渗性能4.3混凝土外观质量通病通病类型表现形式核心成因防治措施表面平整度差混凝土表面凹凸不平，局部出现错台，偏差超过5mm1.模板面板变形、接缝错位；2.台车调整时高程控制不准；3.浇筑过程中模板轻微移位未及时纠正1.台车模板面板采用厚钢板，使用前检查平整度，变形处及时校平；2.台车就位后用水准仪逐点复核高程，确保模板表面平顺；3.浇筑过程中设专人观察模板，发现移位立即微调；4.拆模后对表面错台部位进行打磨处理，确保平整度符合要求颜色不均混凝土表面颜色深浅不一，出现花斑现象1.原材料批次更换，水泥、骨料颜色差异大；2.脱模剂涂刷不均，局部漏涂；3.养护方式不当，局部失水过快1.同一衬砌段选用同一批次原材料，更换批次前进行试配，确保颜色一致；2.脱模剂涂刷均匀，厚度一致，避免漏涂或流淌；3.采用统一的养护方式，覆盖土工布后均匀洒水，避免局部干燥；4.若出现轻微颜色不均，待混凝土强度达标后进行表面处理五、拱顶注浆质量通病防治拱顶注浆是弥补衬砌拱顶空洞、提升结构整体性的关键工序，常见质量通病包括注浆不密实、注浆管堵塞、浆液外漏等，需从注浆管布设、浆液制备、注浆施工等方面强化控制。通病类型表现形式核心成因防治措施注浆管堵塞、失效注浆时注浆管无浆液流出，压力骤升，无法正常注浆1.注浆管安装时未固定牢固，浇筑时被混凝土挤压变形；2.注浆管管口未密封，混凝土浆液流入堵塞管道；3.注浆不及时，管内残留混凝土凝固1.采用φ50PVC注浆管，纵向间距70-80cm，用扎丝与钢筋固定牢固，管口伸出挡头板50cm；2.注浆管管口采用丝堵密封，防止混凝土浆液流入；3.混凝土浇筑完成后72h内进行注浆，避免管内残留混凝土凝固；4.注浆前用高压水冲洗注浆管，确认通畅后方可注浆注浆不密实地质雷达扫描显示拱顶仍有空洞，注浆量未达到设计要求1.浆液水灰比过大，流动性差，无法填充细小缝隙；2.注浆压力控制不当，压力过低导致浆液扩散范围小；3.注浆顺序不合理，未从低向高推进1.采用微膨胀水泥浆，水灰比控制在0.5-0.6，掺3%-5%膨胀剂，浆液搅拌均匀后过滤，避免结块；2.注浆压力控制在0.2-0.4MPa，缓慢升压，压力稳定5min后停止注浆；3.遵循“低里程向高里程、拱脚向拱顶”的注浆顺序，相邻注浆孔间隔注浆，确保浆液充分扩散；4.注浆完成后24h进行地质雷达扫描，发现空洞立即二次注浆浆液外漏注浆过程中浆液从模板拼缝、施工缝或初期支护缝隙流出1.模板拼缝、施工缝密封不严；2.初期支护存在缝隙，未提前封堵；3.注浆压力过高，超过密封能力1.注浆前检查模板拼缝、施工缝密封情况，薄弱部位用水泥浆封堵；2.对初期支护表面缝隙进行预处理，用环氧砂浆填补；3.注浆时缓慢升压，若发现浆液外漏立即降低压力，并用棉絮或快硬水泥封堵漏点；4.必要时采用分段注浆或间歇注浆方式，待漏点封堵牢固后再继续注浆注浆孔封堵不良注浆孔封堵后出现渗漏，表面不平整1.封堵材料强度不足，与混凝土结合不紧密；2.封堵前未清理注浆孔内残留浆液；3.封堵深度不够，未填实1.采用与衬砌同级混凝土或水泥浆封堵，封堵材