003 第三章铁路含客运专线隧道工程.docx

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003第三章铁路含客运专线隧道工程

第三章铁路（含客运专线）隧道工程

第一节客运专线隧道工程

客运专线铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入轨道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。

研究表明，以上两方面要求中，后者起控制作用，但隧道工程设计及施工过程中以隧道横断面的限界、构造尺寸、使用空间为控制要点。

一、隧道横断面有效净空尺的选择

在确定隧道横断面有效净空尺寸之前，首先要正确地选择隧道设计参数。

高速列车进入隧道时产生的空气动力学效应，与人的生理反应和乘客的舒适度相联系。

这就要制定压力波动程度的评估办法及确定相应的阈值，目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值，如3S或4S内最大压力变化值。

我国拟采用压力波动的临界值（控制标准）为3.0KPa/3S。

根据ORE提出的压力波动与隧道阻塞比关系公式：

可以推算出满足舒适度要求时，阻塞比β宜取为：

当v＝250km/h时β＝0.14；

v=350km/h时β=0.1l；

隧道横断面形式一般为园形（部分或全部）、具有或没有仰拱的马蹄形断面。

而影响隧道横断面尺寸的因素有：

（1）建筑限界；

（2）电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围：

（3）线路数量：

是双线单洞还是单线双洞；

（4）线间距；

（5）线路轨道横断面；

（6）需要保留的空间如安全空间，施工作业工作空间等；

（7）空气动力学影响；

（8）与线路设备的结构相适应。

二、客运专线隧道与普通铁路隧道的不同点

（1）客运专线上的隧道不同于一般的铁路隧道，当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，主要表现为空气动力效应所产生的新特点及现象。

为了降低及缓解空气动力学效应，除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外，必须采取有力的结构工程措施，增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构；另外还有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系列横通道；以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。

为了降低隧道的空气动力效应，增大隧道有效净空面积是较好的结构工程措施，也是当前世界各国高速铁路发展的总趋势。

（2）客运专线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，故一般不采用喷锚衬砌。

目前，世界隧道界对喷锚衬砌做为永久性衬砌尚有不同看法，随着对喷锚技术的不断深入研究和技术质量的不断提高，喷锚衬砌的应用也会更加广泛。

但在目前情况下，特别在高速铁路隧道中仍不宜采用喷锚衬砌。

（3）隧底结构由于在长期列车重载作用及地下水侵蚀的影响下极易产生破坏，从而引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害，不但增加养护维修工作量，而且严重影响运营安全，尤其是高速铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高，且高速铁路隧道的断面跨度较大，因此要求高速铁路隧道铺底厚度应不小于30cm。

（4）提出了隧道衬砌混凝土的耐久性控制要求。

隧道衬砌混凝土的地质环境复杂，对耐久性、抗渗性、抗冻性等耐久性指标应严格控制。

三、隧道工程质量控制要点及控制方法

（1）质量控制重点

1）地质勘探；

2）高性能混凝土；

3）衬砌厚度；

4）防水材料及结构；

5）初级支护收敛监测和施工测量。

（2）控制方法

1）产品采样检验，使用监督；

2）应用地质超前勘测雷达和超声波检测仪；

3）建立达到测量精度要求的基桩网。

第二节隧道衬砌抗裂防渗技术

在铁路及公路隧道中常用的隧道支护衬砌形式有：

整体式衬砌、复合式衬砌及喷锚衬砌。

整体式衬砌一般即为永久性的模筑混凝土衬砌（既有铁路隧道采用矿山法施工的隧道多为这种支护衬砌形式）复合式衬砌结构由初期支护和二次衬砌组成，初期支护结构在隧道开挖后及时施工，和围岩紧密接触、粘结良好，提高围岩的自承能力，初期支护和围岩共同受力共同变形，与围岩一起达成施工期间的初步稳定，二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力（复合式衬砌结构是目前铁路、公路隧道中广泛采用的支护结构形式）喷锚衬砌在设计上与复合式衬砌中的初期支护设计基本相同，但应增加一定的安全储备量，挪威法隧道施工即采用喷锚衬砌作为永久性支护结构，其中的喷射混凝土采用的是湿喷钢纤维喷射混凝土。

目前世界隧道界对喷锚衬砌作为永久性衬砌结构尚有不同的看法，尤其在支护结构的耐久性方面存在较大争议。

随着对喷锚技术的不断深入研究和施工技术的不断提高，喷锚衬砌的应用也会更加广泛。

但在目前情况下，在铁路隧道，特别是在高速铁路、客运专线隧道中仍不宜采用喷锚衬砌单独作为永久性支护衬砌。

一、二次衬砌的主要作用和功能

根据隧道围岩的自稳性、围岩渗透性、地下水状况、地应力高低等条件的不同，二次衬砌所起到的作用也不相同，主要表现为以下几个方面：

1.结构可靠性和承载功能

由于隧道的地质条件复杂多变，尤其在稳定性差的IV～VI级围岩中，单靠工程类比法的设计资料施工，不一定能完全保证衬砌结构的可靠性和合理性。

二次衬砌的功能主要是在自稳能力强的围岩条件下提供安全储备对于在隧道变形没有收敛的情况下修建衬砌时，二次衬砌能对持续的变形（围岩和初期支护共同变形）起到约束作用，这种情况下二次衬砌就成为了承载结构发挥作用。

由于围岩条件的不均匀性、支护结构质量的离散性、锚杆及喷射混凝土的腐蚀等情况的存在，且难于定量判断其影响程度的大小，因此二次衬砌的施作起到了增加支护结构稳定性的作用。

衬砌施工完成后，外水压力、上覆荷载、运营中的荷载均对衬砌结构产生荷载作用，衬砌结构发挥其承载作用。

2.使用及防水功能

隧道施工完成后投入使用，实现运营，二次衬砌所包围的内部空间即是所要利用的隧道净空。

二次衬砌在提供运营空间的同时，自身也需要进行检查、维修养护和加固补强等，为了提高隧道的使用功能，要求二次衬砌、支护结构在使用中的检查、维修等作业性好。

隧道支护结构，尤其是衬砌结构必须具有良好的自防水功能，混凝土水密性好、渗漏少。

目前既有铁路隧道渗漏水现象十分严重，隧道渗漏水的危害主要会引起隧道内金属设备即钢轨锈蚀，隧道衬砌结构丧失承载能力，供电（含接触网）设备发生事故，隧底翻浆冒泥破坏道床或使整体道床变形下沉以至开裂破坏，有冻害地区的隧道衬砌背后积水引起衬砌冻胀开裂、衬砌漏水引起挂冰侵入净空并危及运营安全等，故从运营安全及防水功能上对隧道防排水要求有所提高。

对高速铁路、客运专线隧道而言，为保证安全高速运行和各种设备正常运转，隧道衬砌和设备洞室防水功能必须达到国标的一级防水标准，做到：

不允许渗漏水，结构表面无湿渍。

3.耐久性

要保证主体结构的使用寿命，必须提高结构构件承载能力的安全设置水准，提高支护衬砌结构，特别是二次衬砌的耐久性，在设计耐用期间内，养护维修工作量小。

二、二次衬砌的主要技术要求

1.严格按照施工工艺施工

由于隧道洞内施工条件和施工环境的限制，在隧道内进行混凝土施工比露天施工难度增大许多，特别是场地条件有限、与其它工序（班）相互干扰多、操作不便等的影响。

因此，在隧道内进行二次衬砌混凝土浇筑，必须充分理解隧道内混凝土施工的特点，才能获得满意的二次衬砌的施工质量。

隧道防水应充分利用混凝土衬砌结构的自防水能力，这也是隧道结构防水的最后一道屏障。

目前，防水混凝土主要包括三大类：

普通防水混凝土、外加剂防水混凝土或掺合料防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土。

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高混凝土的密实性和抗渗性外加剂防水混凝土是在混凝土拌和物中加入少量改善混凝土抗渗性的有机或无机物，如减水剂、防水剂、引气剂等外加剂来达到混凝土的防水效果掺合料防水混凝土是在混凝土拌和物中加入少量硅粉、磨细矿碴粉、粉煤灰等无机物，以增加混凝土的密实性和抗渗性膨胀水泥防水混凝土是利用膨胀水泥在水化硬化过程中形成大量体积增大的结晶，主要是改善混凝土的孔结构，提高其抗渗性能。

当前，为了提高隧道二次衬砌混凝土的耐久性和防水性能，在隧道二衬中较多的采用了“双掺”或“三掺”的高性能混凝土，这是外加剂防水混凝土和掺合料防水混凝土的优化组合，能在保证混凝土防水性能的同时提高其抗裂性和耐久性。

二次衬砌混凝土的质量，受到施工方法、工艺水平的极大影响，特别是混凝土的配合比控制、场内运输、灌注、捣固、养护等施工方法和质量控制对混凝土的性能影响很大，因此在施工中应严格按照施工工艺组织实施，加强现场管理，提高操作水平，确保高性能混凝土的施工质量。

2.严格控制混凝土拌和物的配比，保证混凝土具有良好的施工性能

混凝土的施工性能是指混凝土的和易性、坍落度、流动性、泌水率及施工时的强度等，在施工时，应根据施工条件、构造条件、环境条件等进行配比选择，使之具有符合运输、灌注、捣固等作业的施工性能。

混凝土配合比的选择应结合设计文件对二次衬砌强度、耐久性、防水性能的要求，通过大量的适配，设计出满足各项设计指标要求的防水混凝土。

二次衬砌混凝土应采用强制式拌和机拌和，配料系统自动计量。

根据运输最远距离考虑运输、等待、浇筑的时间，保证现场浇筑的混凝土施工性能。

由于混凝土的泌浆的多少对拱顶部背后产生空隙的大小有影响，因此，配比选择时应保证混凝土的泌浆一定要小。

为此，二衬防水混凝土要比普通混凝土的细骨料率多，水泥用量和混合材等的粉体量也要增加，形成富有粘性的混凝土。

一般情况下，混凝土的坍落度应因衬砌的形状、部位、尺寸及补强材的配置、混凝土的运送方式、灌注及捣固方法等而异，即仰拱、边墙和拱部的坍落度可以不同。

但从目前施工现状来看，绝大多数隧道仰拱、二次衬砌的混凝土都采用罐车运输、泵送混凝土施工，因此混凝土的坍落度多比较大，考虑运输过程中坍落度损失，拌和料的坍落度多为180mm～220mm。

3.合理的混凝土配合比设计

（1）混凝土的配比强度应大于设计基准强度

衬砌混凝土的要求强度因围岩特性、衬砌形状、支护类型及作用在衬砌上的荷载而异，最近一些年的施工实践标明，设计强度等级有增大的趋势，在客运专线隧道中多采用C30、C35的二衬混凝土。

现场混凝土的品质和实体强度，受到骨料、水泥、掺合料等品质的变动、计量的误差、拌和作业的变动、浇筑难易程度、养护条件等有一定程度的变化。

因此为了保证衬砌任何部位的混凝土抗压强度不小于设计基准强度，视现场的施工条件，混凝土的配比强度应大于设计基准强度，在考虑标准差的同时考虑再适当的提高一定的强度值。

（2）水胶比

混凝土的水胶比应根据要求的抗压强度、抗冻害性、对化学作用的耐久性、结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能等的要求确定。

混凝土的胶凝材料是用于配置混凝土的水泥、粉煤灰、矿碴粉和硅灰等活性矿物掺合料的总称，水胶比是混凝土配置时的用水量与胶凝材料总量之比。

一般对于二次衬砌高性能混凝土而言，水胶比应≤0.45。

（3）耐久性指标

二次衬砌高性能混凝土施工配合比设计耐久性指标应考虑结构部位、施工方法、环境条件、材料性能的影响，必须满足各项设计指标的要求。

在满足设计要求防水等级的基础上，包括以下几个方面：

抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性、抗碱－骨料反应性等多个方面。

三、二次衬砌的施作时机

二次衬砌的施作时机是否适宜，关系到二次衬砌承载能力的发挥和是否会造成衬砌结构开裂、渗漏水等。

目前各行业规范对隧道二衬施作时机都做了相应规定，且采用的标准比较接近。

现以《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》为例予以说明，其对隧道二次衬砌施作时机规定如下：

二次衬砌的施作应符合以下要求：

①深埋隧道二次衬砌施作一般情况下应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，变形基本稳定应符合：

隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和或水平收敛（拱脚附近7天平均值）小于0.2mm/d、拱部下沉速度小于0.15mm/d或施作二次衬砌时的累计位移值，已达极限相对位移值的80%以上或初期支护表面裂隙（观察）不再继续发展。

②浅埋隧道应及早施作二次衬砌，且二次衬砌应予以加强。

③围岩及初期支护变形过大或变形不收敛，又难以及时补强时，可提前施作二次衬砌，以改善施工阶段结构的受力状态，此时二次衬砌应予以加强。

从结构分析角度而言，在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。

在岩石隧道中，因围岩的结构作用，一般能够“自封闭”，也就是说围岩本身具有相应的自承能力而在软弱、土砂围岩中，由于围岩自身的自承能力很差或根本不能自稳，故必须改变“重视上部支护、忽视断面闭合”的做法。

通常在隧道结构设计中，一般做如下考虑：

①对于浅埋及土砂围岩情况，特别是在V级以下围岩条件下，二次衬砌结构一般考虑及时施作，二次衬砌结构按照承载结构设计、并予以加强；

②对于具有一定自稳能力的深埋围岩条件，二次衬砌的施作必须结合监控量测资料分析结果，适时进行施作，通常这种情况下二次衬砌考虑承受部分荷载；

③作为围岩条件较好的深埋隧道，特别是围岩级别达到II级及以上时，二次衬砌一般不考虑承载，仅作为防水结构和安全储备。

对二次衬砌的施作时机应提出以下要求：

①对于隧道的浅埋地段，一般围岩条件相对较差，不具备自稳条件，荷载相对明确且长期荷载增量较少，初期支护封闭成环后变形难以稳定或难于满足位移控制要求时，必须及时施作二次衬砌。

②对于III、IV级围岩深埋地段，由于荷载的不确定性且长期荷载增量较大，若初期支护及时封闭成环后变形仍难以稳定，应以补强初期支护、变更初期支护参数为主，以免将来二次衬砌承担过大荷载而开裂，影响长期使用。

在这类围岩中施工时，应结合监控量测资料及时修正初期支护参数，真正实现动态施工，二次衬砌的施作应结合监控量测结果适时施作。

③对于II、III级围岩条件下的深埋地段，仍不可忽视监控量测工作。

不能因围岩条件好、自稳能力强就忽视了监控量测工作的重要性。

II级围岩条件和整体性好的III级围岩条件下，二次衬砌的施作时机应结合监控量测资料，待初期支护变形基本稳定后进行施作，不可过早施工。

避免由于过早施工了二次衬砌造成限制围岩及初期支护的承载能力的发挥，使得本来作为安全储备的二次衬砌结构承受了较大荷载而造成结构破坏或开裂，影响结构承载能力及防水性能。

四、二次衬砌的开裂和渗漏

在施工过程中二次衬砌的开裂有时是很难避免的，有因混凝土的温度收缩和干燥收缩产生的裂缝，也有因外力作用、施工措施不当造成的开裂。

下面对二次衬砌的的开裂进行分类说明，以便在二次衬砌施工时能有针对性的采取抗裂措施。

1.因材料、施工环境引起的开裂

二次衬砌混凝土中发生的开裂有约束温度收缩及干燥收缩而产生的开裂，这种开裂模式通常包括：

①在拱顶附近及拱下部范围内沿隧道纵向呈直线分布的纵向裂缝；

②在起拱线和变断面处附近，几乎以规则的间隔产生的环向开裂，这种裂缝有时会发展成沿隧道全周的环向裂缝；

③在隧道施工缝附近发生，沿隧道纵向的短裂缝；

④在隧道拱部发生的随机方向开裂或呈龟甲状或网目状分布的开裂。

这些开裂多是伴随温度收缩和干燥收缩而产生的，但极少达到显著损伤衬砌功能的程度。

但从防水、防渗漏和耐久性方面看，如有贯通的开裂发生或形成三维交叉的开裂有可能损害衬砌功能的场合，就应采取相应的对策。

对于这种裂缝，采取的对策一般是重新选择原材料和配比，以及采取缓和约束收缩变形的措施。

2.碱－骨料反应的影响

混凝土加水拌和后，水泥中的碱不断溶解，这种碱液与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱－硅胶，从周围介质中吸水膨胀，其体积可增大到三倍，从而使混凝土胀裂。

这类裂缝的特点是，裂缝呈杂乱的“地图”状，缝中有白色沉淀的胶体。

对于这种裂缝的预防措施是要求水泥、掺合料、外加剂、水的碱含量不能超标，控制混凝土内的总碱含量＜3.0kg/m3。

3.荷载作用引起的开裂

构件承受不同性质的荷载作用会出现形状不同的裂缝，尤其对于浅埋、软弱围岩、破碎围岩、膨胀性围岩、挤压性围岩等特殊地质条件下施工的二次衬砌，荷载分布不均匀、衬砌受力随机性大，容易产生局部内弯矩较大，从而产生斜向裂缝。

4.施工方法不当引起的开裂

施工方法不当引起二次衬砌的开裂主要包括以下几种情况：

①隧道光面爆破效果差，局部超、欠挖严重，衬砌厚度不均匀造成断面局部应力过大造成二次衬砌开裂；

②隧道二次衬砌混凝土施工未采用整体台车，而是用小模板拼接成型灌注混凝土时容易发生模板变形下沉或混凝土与模板附着不良，从而在断面内部发生局部开裂；

③在混凝土强度不足或还未形成时，即去掉支撑或拆除模板，使衬砌混凝土过早受力，造成衬砌开裂。

容易发生拱顶部和边墙混凝土受自重作用而发生开裂，通常在拱顶多产生弯拉裂缝，边墙部位多产生水平裂缝；

④因安装或拆除模板、松动（移动）台车时，操作压力过大，会造成施工缝附近沿已灌注好的混凝土的上部模板接触面部位产生局部开裂，裂缝多呈环向或斜向。

总体而言，二次衬砌产生开裂的影响因素众多，混凝土会因材料、环境、施工等原因产生各种各样的开裂。

不管何种原因，都应采取积极的对策来减少或防止开裂的发生。

隧道工程的防水应视为一个系统工程，根据工程具体要求和情况，建立起完整的防水体系。

将防水原则、防水设计、材料选择、防水施工工艺、防水施工队伍选择、防水施工管理等都纳入防水体系中，只有以上的所有环节都做好，才能取得满意的防水效果。

隧道二衬渗漏水在隧道施工、运营中并不鲜见，如果仅从施工角度来看，主要有以下几个方面的原因：

①防水施工工艺上存在一定的问题。

当前防水卷材的工厂化生产使其质量比较稳定，材料性能多数能满足标准要求，但在现场恶劣施工环境施工质量难于保障（诸如防水板焊接质量、连接质量等），无法实现设计意图，达不到理想的防水效果；

②缺乏专业的防水施工队伍，施工管理不到位。

尤其在防水卷材、喷涂防水、橡胶止水带施工方面。

在隧道施工中防水施工的队伍多缺少专业资质或人员缺乏技能培训，使得施工质量不稳定。

在施工管理方面，常出现在防水板施工完成后检查、验收的力度不够或根本不进行检查，使防水卷材的施工质量缺陷被忽略、遮盖，造成了渗漏隐患；

③初期支护施工没有起到应有的止水、排水、堵水的效果，造成防水卷材及二次衬砌防水施工难度加大，渗漏水危险性增大；

④防水卷材施工没有起到应有的防水作用。

主要表现为防水卷材的手工热融焊接部位质量常难于保证，钢筋安装及焊接、模板拆装施工时对已施工完成的防水卷材保护措施不到位造成防水板破损，基面处理不到位造成防水卷材破损等问题发生后没有妥善进行修补，另外混凝土浇筑造成防水卷材破损时几乎没有修补的可能，以上几种情况中任何一种发生都将造成防水卷材防水作用无法有效发挥；

⑤防水混凝土的密实度差。

隧道防水功能的实现根本在于“混凝土结构的自防水”。

确保防水混凝土达到规定的密实度、抗渗性和抗裂性，才能有效的实现防水、防腐，从而提高混凝土的耐久性。

由以上可以看出，隧道出现渗漏水会造成严重的后果，且渗漏产生的原因很多，而要使隧道结构真正实现设计意图，达到满意的防水效果，必须从多方入手采取相应的措施。

而隧道防水的关键是提高混凝土的密实度，实现混凝土结构的自防水。

五、隧道衬砌混凝土抗裂防渗施工技术

隧道衬砌混凝土抗裂防渗施工是贯穿于隧道施工整个过程的，从开挖、初期支护施工、排水盲管的安装、防水卷材的施工到二次衬砌混凝土浇筑等各个环节，应环环把关，严格控制。

二次衬砌施工前需要注意的重点包括以下几个方面：

①严格按照爆破方案进行控制爆破施工，是保证隧道不渗、不漏、不裂的基础；

②认真做好初期支护，特别是初期支护背后的回填注浆施工，应做到渗漏水无线流，否则在渗漏严重部位处重新进行注浆处理，直至初期支护表面无线流。

该项工作必须做到平行作业，分段进行，做好一段、验收一段，确保符合要求；

③防水板张挂前应对初期支护基面进行处理，确保基面无渗流水、基面平整度满足要求，没有对防水卷材张挂造成破坏的凸出物、锚杆头等。

对于初期支护的开裂应做好修补后方可进行防水卷材施工；

④防水卷材施工必须严格按照工艺标准执行，做好卷材的保护工作，确保其防水性能的实现。

以上各项工作完成并经检查验收后后，方可施工二次衬砌的防水混凝土，施工中要想保证二衬抗裂防渗性能的实现，必须首先解决以下几个问题：

（1）控制好混凝土坍落度

在二次衬砌施工中，为保证混凝土可泵性，一般配置的混凝土坍落度比较高，特别是隧道拱部，更应做好控制。

因此施工中要结合混凝土运输距离、环境条件、外界温度等实际情况做好混凝土坍落度的控制，确保运至浇筑现场的混凝土坍落度损失不致过大，保证混凝土的可泵性。

（2）控制好混凝土的抗离析能力

二衬浇筑分层高度常会超过规定值，并且在二衬钢筋较为密集的情况下，如果混凝土抗离析能力不强将会严重影响浇筑质量。

这里面有一个矛盾是：

为提高混凝土抗离析能力而增加的水泥、粉煤灰等成分又会对混凝土抗裂性能产生不利影响。

所以二次衬砌高性能混凝土的配合比设计的合理选择就显得尤为重要。

（3）把好混凝土振捣关

隧道二衬浇筑与一般的板、梁、墙混凝土浇筑在工艺上有很大区别，一个是敞开式浇筑,一个是全封闭式浇筑。

工艺上的差别也正是二衬混凝土浇筑的难点所在：

“操作空间小与振捣火候不易把握”。

工艺上一般采用插入式振捣与附着式联合振捣。

为把好混凝土振捣关,在衬砌台车设计上就应须合理地布置窗口和附着式振捣器的位置。

为确保隧道衬砌混凝土不开裂、不渗漏，施工中应采取以下技术措施：

1.严格原材料的质量控制，合理选用外加剂和掺合料

对于水泥、砂、石、拌和用水等的各项指标应通过试验，必须满足相应规范的要求。

掺加适量优质粉煤灰、磨细矿碴粉、硅灰等掺合料，能够增大混凝土的粘聚性，降低混凝土的泌水性，提高混凝土结构的耐久性，延缓水泥水化热的释放时间，降低温度升高值，减少混凝土的冷缩，改善混凝土的抗裂、防渗性能掺加一定量的高效减水剂、泵送剂，可以大幅度降低混凝土的拌和用水量，使之硬化后空隙率相应降低，提高混凝土的强度和防水性能也可在混凝土中掺加一定量的UEA混凝土膨胀剂，使混凝土产生膨胀，补偿混凝土的硬化收缩，提高混凝土结构本身的密实性。

同时水化生成的钙矾石等晶体具有填充、堵塞混凝土毛细空隙的作用，有利于提高混凝土防水性。

另外，由于聚丙烯纤维等纤维材料可以有效的控制混凝土塑性收缩等因素引起的微裂纹，防止及抑制裂缝的形成和发展等的作用，因此在可能的情况下，可以采用“外加剂、掺合料、聚丙烯纤维”的三掺混凝土施工技术，有利于抑制衬砌结构早期收缩微裂纹的产生。

但在实际应用中必须注意掺加聚丙烯纤维使混凝土坍落度损失变大，对混凝土的可泵性有一定的影响，需适当增加减水剂、粉煤灰的用量来改善纤维混凝土的和易性和泵送性能。

2.优化混凝土配合比

配合比选择时应在满足混凝土强度和抗渗性的条件下，尽量减少水泥用量，其目的是降低水化热，防止混凝土开裂适当增大砂率，以提高混凝土的密实性应尽量减小水胶比，控制用水量，避免富水混凝土水分蒸发在混凝土中留下连通空隙。

3.严格控制混凝土的生产质量

衬砌自防水混凝土必须具备密实度高、收缩率小、强度高、可灌性好等多种性能，混凝土一般均掺加经选择的外加剂、掺合料来达到自防水目的。

首先，混凝土搅拌时计量要准确，掺加外加剂时，应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。

混凝土在运输过程中,要防止发生离析现象及减少坍落度损失，要尽量按自密实混凝土的要求控制混凝土的流动度和粘聚性，混凝土的坍落度损失建议1h应控制在30mm以内，以确保混凝土的入模质量。

同时，应按泵送混凝土规程控制泌水率和压力泌水率，这是控制泵送施工是否顺利的一个重要参数。

生产防水混凝土时选择合理的工艺参数，其主要依据是耐久性、流动性和强度。

同时，应增加温度控制措施，确保混凝土的入模温度。

4.隧道衬砌抗裂防渗混凝土浇筑施工技术

（1）应采用整体式模板台车

整体式模板台车刚度大，有利于混凝土浇筑期间和浇筑完成后保证模板不发生下沉、变形，避免微裂缝的产生。

模板台车要架立牢固，尤其是挡头板，不能出现跑模现象，混凝土挡头板保证做到模缝严密，避免出现水泥浆漏失现象，且达到表面规则平整。

施工缝止水带施工应严格按照工艺要