隧道衬砌砼开裂的成因分析及防治对策

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关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治

关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治

关于隧道衬砌产生裂缝的原因及防治隧道中产生的裂缝一方面是由设计原因造成的,另一方面是由于施工管理不当造成的。

它是结构内部受到与设计状态不同的应力的反映,同时也与施工过程中由于人为的因素改变了洞室的受力状态有很大关系。

1、隧道衬砌混凝土裂缝类型收缩裂缝,温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。

1.1干缩裂缝收缩裂缝是因为混凝土收缩所引起的裂缝。

在收缩种类中,分塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。

混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石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。

影响混凝土干缩裂缝的因素主要有:水泥品种、用量及水灰比,骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。

1.2温度裂缝温度裂缝是因为混凝土具有热胀冷缩性。

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。

裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。

温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

1.3荷载变形裂缝荷载变形裂缝是因为支护背后存在空间或排水不畅形成水压,基础产生不均匀沉降,模板台车没有加固好,过早脱模,混凝土受到较大的外力撞击等容易产生变形裂缝。

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;模板台车或堵头板没有固定牢固,以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。

荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已经引起了广大工程技术人员的重视。

1.4施工缝(接茬缝)施工缝是施工中停电、机械故障等原因迫使混凝土中断时间超时,在继续浇筑引起的缝;再一个就是原材料不台格、配合比不合理、和易性不好、振捣不密实,钢筋保护层厚度不够等引起的混凝土裂缝。

2、形成裂缝的原因隧道裂缝产生原因分析;混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治【摘要】本文主要阐述了隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治。

【关键词】隧道衬砌:裂缝:防治随着国民经济的发展,青海新建公路越来越多,隧道工程也逐渐增多。

隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。

施工中必须采取合理的工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。

本文分析了裂缝产生的原因,提出了缓解裂缝产生的措施,并介绍几种常见的裂缝治理方法。

1.裂缝的类型(1)隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。

(2)干缩裂缝:混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石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。

影响混凝土干缩裂缝的因素主要有:水泥品种、用量及水灰比,骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。

(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。

裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。

温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

(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;模板台车或堵头板没有固定牢固,以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。

荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已经引起了广大工程技术人员的重视。

(5)施工缝(接茬缝):施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道二次衬砌混凝土是隧道施工中最常用的衬砌形式,该砌体能够为地面提供稳定的支撑,从而保证隧道的安全运营。

但是,隧道二次衬砌混凝土会出现一些裂缝现象,这些裂缝对隧道结构安全和运营状态具有潜在的威胁。

因此,本文旨在探讨隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因及防治对策。

一、成因分析1.温度应力混凝土与环境温度不一致时,会由于热膨胀或收缩而产生较大的应力,这种应力常会导致裂缝的产生。

隧道运行时,温度变化较大,因此,隧道二次衬砌混凝土表面会受到较大的温度变化影响,形成温度应力,增加裂缝产生的风险。

2.水泥减水剂不当如果使用的水泥减水剂不当、配比失误,会导致混凝土内部过度收缩,出现裂缝。

尤其是隧道混凝土施工时,因操作不当,或者混凝土质量不合格,将引发裂缝。

3.结构设计不合理如果隧道二次衬砌混凝土结构设计不合理,材料选择不当,或是结构不符合力学原理,都会导致裂缝产生。

此外,施工不规范、工作环境不清洁等也会导致工艺缺陷,间接导致混凝土裂缝产生。

二、防治对策1.正确配比为控制混凝土的收缩性,在混凝土调配过程中应严格控制配比,按照混凝土设计方案要求进行搭配,并选用合格的水泥减水剂。

采用优质的混凝土,在配比时也须考虑摆脱纯理论设计,实践和案例分析也是非常重要的依据。

2.合理施工正确施工工艺是防治混凝土裂缝的重要保障。

混凝土施工前需做好相关准备工作,如隧道基础的处理和支撑等,施工时要严格按照工艺要求操作,保持工作环境的清洁卫生。

施工过程中根据现场情况,及时调整、优化施工方案,将隧道二次衬砌混凝土的强度、密实度、泵送距离等因素掌控得当,避免出现质量问题。

施工过程中,应根据隧道的设计要求,采取合理的施工顺序,比如采用分步施工和依次养护的方式,这样能够控制温度应力和保证混凝土的初强性,防止混凝土失水干缩引发裂缝。

4.采用外加剂外加剂可以帮助减少混凝土内部应力,进而防止裂缝的产生。

隧道混凝土衬砌中的使用剂也需要根据具体情况进行选择,以达到防止结构裂缝的目的。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策
近年来,在隧道建设中,出现了一些隧道二次衬砌混凝土裂缝的问题,这给隧道的使
用和维护带来了很大的影响。

因此,深入分析隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策,
是保障隧道质量和可靠性的重要举措。

隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因比较复杂,主要有以下几个方面:
1、施工质量不良
隧道二次衬砌混凝土裂缝的一大原因是施工质量不良,例如混凝土拌合不匀、砂浆使
用不当、坍落度不足等,这些问题会导致隧道二次衬砌混凝土强度不够,易出现裂缝。

2、设计不合理
3、地质条件
隧道所处的地质条件也是影响隧道二次衬砌混凝土裂缝的因素之一。

例如隧道处于地
震带,地下水丰富等因素都会引起地面变形,而这些变形都会对隧道二次衬砌混凝土产生
影响。

4、使用环境
二、防治对策
施工完全按照设计要求进行,注意混凝土拌合、浇筑工艺,避免出现混凝土强度不足,以及空鼓、脱模等问题。

在设计隧道二次衬砌混凝土时,应充分考虑地质条件以及使用环境,合理布置钢筋、
增加混凝土厚度等,减少裂缝产生的可能性。

3、加强监测
通过搭建隧道二次衬砌混凝土结构的检测系统,能够及时发现隧道二次衬砌混凝土裂缝,及时进行维护和处理,防止裂缝扩大。

4、加强维护管理
为了保证隧道二次衬砌混凝土强度、延长隧道寿命,需要定期进行维护和管理,及时
清理隧道杂物、维护隧道附属设施,减少使用环境带来的影响。

综上所述,隧道二次衬砌混凝土裂缝是隧道建设中的一个重要问题,理解裂缝成因,
采取有效的防治对策,能够降低隧道裂缝的发生率,保证隧道的安全运行。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策【摘要】隧道二次衬砌混凝土裂缝是一个影响隧道安全的重要问题。

在本文中,我们分析了隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因,并对其进行了分类。

我们提出了一些防治措施和修复方法,以及对防治技术的发展趋势进行了讨论。

通过加强隧道二次衬砌混凝土质量控制,科学有效地预防和处理裂缝,可以促进隧道工程的安全稳定发展。

这些措施将有助于提高隧道工程的质量和安全性,为隧道交通运输提供更可靠的保障。

【关键词】隧道二次衬砌混凝土裂缝、成因、分类、防治措施、修复方法、质量控制、安全稳定发展、影响、预防、处理、技术发展、重要性、关键性。

1. 引言1.1 隧道二次衬砌混凝土裂缝问题的重要性隧道二次衬砌混凝土裂缝问题的重要性在隧道工程中是一个值得重视的难题。

隧道二次衬砌混凝土作为隧道结构中的重要组成部分,其质量直接关系到隧道的使用寿命和安全性。

隧道二次衬砌混凝土裂缝问题若得不到有效解决,将会对隧道的运行和维护造成极大的影响。

隧道二次衬砌混凝土裂缝问题会影响隧道的结构稳定性和承载能力。

裂缝会导致混凝土结构的强度减弱,加速结构的老化和破坏,进而威胁隧道的安全运行。

裂缝会影响隧道的密封性和防水性能,使得隧道容易受到地下水的侵蚀和泄漏,增加了隧道维护的难度和成本。

裂缝还可能导致隧道内部环境变差,引起空气污染和细菌繁殖,影响隧道内部的通风和通行。

解决隧道二次衬砌混凝土裂缝问题对于保障隧道的安全、稳定运行具有重要意义。

必须加强对隧道二次衬砌混凝土质量的管理和控制,采取科学有效的预防和处理措施,确保隧道工程的长期安全稳定运行。

1.2 隧道二次衬砌混凝土裂缝对隧道安全的影响隧道二次衬砌混凝土裂缝可能导致隧道结构整体稳定性下降,影响隧道的承载能力和耐久性。

裂缝的存在会减弱混凝土结构的承载能力,一旦裂缝扩大或者较多,就会加剧结构的变形和破坏,从而威胁隧道工程的安全运行。

裂缝可能导致渗水渗漏,引发地下水源涌入隧道内部,增加了隧道工程的维护和修复难度。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策隧道作为地下交通工程的一种重要形式,承载着承载着地下管线的作用,因此在不同的环境中存在差异。

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策,将有助于更好的了解隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因,并采取相应的防治措施,确保隧道的安全与稳定。

一、成因分析隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因有以下几点:1.设计及施工原因设计不合理,施工质量不达标是隧道二次衬砌混凝土裂缝的主要原因。

如采用不当的混凝土材料、混凝土配合比与强度、外加剂选择不当、施工作业失误等,都会导致混凝土裂缝的产生。

2.隧道变形及地下水渗透隧道存在变形或地下水渗透也会引起二次衬砌混凝土裂缝的形成。

隧道周围环境复杂,地表荷载,地下水位变化等均会对隧道结构产生影响,导致结构产生变形和应力集中,最终引起裂缝的产生。

3.施工及运营期间的振动在隧道施工及运营期间,常常伴随着大量的振动。

比如爆破、施工机械作业时的振动、车辆行驶时的振动等,都会对隧道结构产生影响,进而引起裂缝的产生。

4.温度效应隧道混凝土二次衬砌受到气候变化的影响,随着温度的升高和降低,混凝土会产生胀缩效应,从而引起裂缝的形成。

5.腐蚀作用地下水的化学成分和PH值、氯离子和硫酸盐的渗入等腐蚀作用对混凝土结构的破坏是不可忽视的。

隧道混凝土裂缝的成因是多方面的,设计、施工、地下水渗透、振动、温度效应和腐蚀等均是影响因素。

二、防治对策对于隧道混凝土二次衬砌裂缝问题,我们需要采取一些对策措施来进行防治:1.合理设计和优质施工隧道设计时应严格遵守相关规范,合理选择混凝土材料、配合比和外加剂,施工中要严格按照工艺要求和质量标准进行施工,确保混凝土二次衬砌的质量。

2.加强监测和维护对隧道进行定期的结构监测,对包括裂缝在内的各种隐患进行及时发现和处理,赋予隧道良好的维护,以保隧道的安全运行。

3.加强抗渗防腐采用防水涂料、抗渗剂、防腐剂等材料,对隧道二次衬砌进行抗渗处理,防止地下水、化学物质对混凝土的腐蚀。

隧道衬砌裂缝病害的防治

隧道衬砌裂缝病害的防治

隧道衬砌裂缝病害的防治一、隧道衬砌裂损原因(一)设计方面的原因隧道设计时因围岩级别划分不准、衬砌类型选择不当,造成衬砌结构与围岩实际荷载不相适应引发裂损病害。

例如:对一些具有膨胀性围岩地段,未采用曲墙加仰拱衬砌;偏压地段未采用偏压衬砌;断层破碎带、褶皱区等局部围岩松散压力或构造应力较大地段,衬砌结构未能采用相应的加强措施。

对基底软弱和易风化泥化地段,未设可靠防水设施,混凝土铺设厚度及强度不足。

(二)施工方面的原因施工时,受技术条件限制,方法不当,管理不善,造成工程质量不良。

如:先拱后墙法施工时,拱架支撑变形下沉,造成拱部衬砌不均匀下沉,拱腰和拱顶发生早期施工的裂缝。

对四级以下的围岩,过去采用先拱后墙(上下导坑)施工方法,由于工序配合不当、衬砌成环不及时、落中槽挖马口时拱部衬砌悬空地段过长、拱架支撑变形下沉等原因,都容易造成拱部衬砌产生不均匀下沉,导致拱腰和拱顶衬砌发生施工早期裂缝。

拱顶与围岩不紧密,在“马鞍形”受力情况下,拱腰内移涨裂,相应拱顶上移,内缘受挤压。

模筑混凝土衬砌拱背部位常出现拱顶衬砌与围岩不密贴的空隙,由于不及时压浆回填密实,就形成拱腰承受围岩较大荷载,而拱顶一定范围内空载,这种常见的与设计拱部荷载不相符、对拱部衬砌不利的“马鞍形”受力状态,正是导致拱腰内移涨裂、相应拱顶上移、内缘受压等常见病害产生的荷载条件。

由于施工测量放线发生差错、欠挖、模板拱架支撑变形、坍方等原因,而在施工中又未能妥善处理,造成局部衬砌厚度偏薄。

过早拆除模板支撑,使衬砌承受超容许荷载,易发生裂损。

施工质量管理不善,混凝土材料检验不力,施工配合比控制不严,水灰比过大,混凝土捣实质量不佳,拱部浇筑间歇施工形成水平状工作缝,造成衬砌质量不良,降低承载能力。

二、隧道衬砌裂缝病害的防治1、设计时应根据围岩级别、性状,结构等地质情况,正确选择衬砌形式及衬砌厚度,确保衬砌具有足够的承载能力。

2、施工中发现围岩地质情况有变,与原设计不符时,应及时变更设计,使衬砌符合实际要求;欠挖必须控制在容许范围内。

高速公路隧道衬砌裂缝病害的原因分析及其整治措施探讨

高速公路隧道衬砌裂缝病害的原因分析及其整治措施探讨

高速公路隧道衬砌裂缝病害的原因分析及其整治措施探讨高速公路隧道是现代交通建设工程中不可或缺的重要组成部分,隧道衬砌作为隧道结构的重要组成部分,是确保隧道安全运行的关键因素之一。

在隧道衬砌运行过程中,常常出现裂缝等病害现象,影响隧道的安全性和稳定性。

对高速公路隧道衬砌裂缝病害的原因进行深入分析,并探讨相应的整治措施,具有重要的理论和实践意义。

1. 材料质量问题隧道衬砌的主要材料为混凝土和钢筋混凝土,在制作过程中如果出现水泥品种、配比、搅拌、浇筑等环节存在质量问题,就容易导致隧道衬砌材料内部结构不均匀,容易产生裂缝。

2. 强度设计不足隧道衬砌的强度设计不足会导致隧道在运行中受到车辆荷载和地质应力作用时,隧道衬砌容易发生开裂和破坏。

3. 温度变化隧道内部与外部温度的差异会导致隧道衬砌的温度变化,从而产生温度应力,加速了裂缝的产生和扩展。

4. 地质条件隧道所处的地质条件对隧道衬砌的稳定性有重要影响,如果隧道穿越的地质环境复杂,地质条件不稳定,则容易导致隧道衬砌产生裂缝和破坏。

5. 车辆振动高速公路隧道内车辆经常通过,车辆振动会传导到隧道衬砌上,长期累积下来容易导致隧道衬砌的疲劳破坏和裂缝产生。

1. 加强材料质量管理在隧道衬砌制作过程中,需要加强水泥品种的选择和质量控制、混凝土配比的优化设计、搅拌浇筑的工艺管理等方面的工作,以确保隧道衬砌的材料质量符合要求,减少裂缝的产生。

2. 合理设置隧道衬砌的强度设计在进行隧道衬砌的强度设计时,需要充分考虑到隧道所处的地质条件、车辆荷载等因素,合理设置隧道衬砌的强度设计参数,以保证隧道衬砌在运行中不易产生裂缝和破坏。

3. 采取有效的防护措施针对隧道衬砌裂缝病害,可以采取一些有效的防护措施,比如在隧道衬砌表面设置钢筋混凝土保护层、使用聚合纤维增强混凝土等方式来提高隧道衬砌的抗裂性能。

4. 地质条件加固对于隧道所处的地质条件不稳定的情况,可以采取地质条件加固的措施,比如使用锚杆加固、喷浆加固等技术手段,以加强隧道衬砌的稳定性和抗裂能力。

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隧道衬砌砼开裂的成因分析及防治对策摘要:导致隧道衬砌砼开裂的原因多且较为复杂,管控不好会对隧道主体结构的承载能力、抗渗性、结构稳定性、使用年限等带来不利影响。

本文主要从现场施工及管理等方面对造成隧道衬砌砼开裂的诸多原因与相应防治对策展开探讨,以供借鉴参考。

关键词:隧道衬砌开裂原因预防结构受力注浆1隧道衬砌砼开裂的原因分析1.1地质勘察不详细设计前未进行全面的地质勘察或勘察深度不够,对围岩地质情况掌握不准确,导致衬砌支护参数选择不合理,衬砌实施后局部集中受力或衬砌受力不均匀而产生变形、开裂。

1.2设计不合理(1)洞室受力计算时没有考虑水、高地应力、偏压等不良地质对围岩受力的影响,计算模型和实际情况存在偏差,选择衬砌支护参数时针对性不强或安全系数偏低。

(2)施工中隧道围岩受力处在不断变化、调整以形成新的稳定结构的过程,建立的静态计算模型和相关计算忽略了动态的受力过程,无法保证衬砌结构在动态受力过程中有足够的承载力和安全系数,造成衬砌混凝土开裂。

1.3衬砌砼质量不达标1.水泥、粗细骨料、外加剂和水等原材料质量不达标,水泥稳定性差等因素导致混凝土质量不满足施工及规范要求。

(2)拌合站计量设备未按期校准或精度差,无法保证混凝土严格按照施工配合比拌制。

(3)没有及时测定粗细骨料含水率,并调整施工配合比。

(4)碱集料反应导致开裂。

(5)外加剂与水泥相容性不好。

(6)混凝土运输时间过长,运输过程不规范,导致混凝土泌水、离析,现场浇筑前没有再次搅拌。

(7)混凝土私自加水。

1.4施工工艺不规范1.未严格执行爆破设计,钻眼、装药随意,导致隧道开挖轮廓线型差,超欠挖明显且不处理,造成衬砌混凝土厚度偏差大,产生应力集中而变形或开裂。

(2)初支变形还未稳定或因进度需要,提前施做衬砌,衬砌结构受力超过设计荷载。

(3)对基面上松动的喷砼,岩块未清理,形成的软弱夹层不但影响二衬混凝土均匀受力,还降低了围岩对衬砌的约束力,导致衬砌砼开裂。

(4)仰拱开挖深度不足,基底虚渣清理不彻底或仰拱存在软弱部位没有加固处理,衬砌因不均匀沉降而变形,开裂。

(5)防水板固定点不足,平整度差,甚至出现防水板下坠进入混凝土中,以致混凝土夹杂防水板,厚度不足等问题。

(6)混凝土下料高度过大造成离析,混凝土振捣不规范。

混凝土供应不及时,前面浇筑的混凝土初凝造成施工冷缝。

混凝土强度形成期出现扰动。

(7)混凝土内外温差过大产生温度裂缝。

养护时间不足,没有达到规范强度拆模,使混凝土提前受力而开裂。

(8)没有防水板的情况下,初支表面干燥且变形已稳定,对新浇混凝土形成约束,新旧混凝土变形不同步引起开裂。

(9)混凝土对钢筋握裹力不足导致受力不同步,钢筋保护层过大或过小,导致衬砌混凝土出现开裂。

(10)地质条件变化处,不同衬砌类型交界处没有设置沉降缝。

仰拱和衬砌沉降缝不在同一断面内,衬砌不均匀沉降而开裂。

(11)二次注浆压力过大,浆液中膨胀剂掺量过大引起衬砌混凝土开裂。

(12)衬砌安全步距太小,掌子面爆破对衬砌多次扰动造成开裂。

1.5其他地震、泥石流、山体滑坡等不良地质灾害导致隧道衬砌开裂变形。

人为的开山采石造成山体稳定性破坏或造成偏压使衬砌受力变化导致开裂。

隧道开挖引起的水系变化造成围岩应力重新分配,导致衬砌混凝土开裂。

2隧道衬砌砼开裂的预防对策1.地质勘察力求详细,准确。

重视设计前的地质勘察工作,强化地勘阶段对隧道地区的围岩、地下水、不良地质等因素的调查和勘察工作,准确掌握隧道穿越区域的地质情况,再结合经验选择支护参数和进行针对性设计,确保衬砌结构的承载能力满足要求。

(2)优化设计模型,提高设计针对性。

结合前期的地勘资料,对可能出现的各种不利影响进行组合,找出最不利组合,再进行针对性设计。

充分考虑隧道施工过程中的动态受力情况,对设计模型进行调整和优化,追求设计计算与实际施工过程中荷载变化的一致性。

提高施工过程围岩辨识,发现与设计不一致时提请变更设计。

(3)严控混凝土质量。

加强原材料质量管控,做好水泥、粗细骨料、外加剂和施工用水质量检测,其中水泥的水化热、稳定性、粗细骨料含泥量和含碱量、水泥与外加剂相容性、氯离子含量等是管控的重点。

严格执行混凝土施工配合比,定期校准拌和站计量设备。

按测定的粗细骨料含水率及时调整施工配合比。

在保证混凝土强度的原则下,通过增添外加剂改善混凝土性能。

加强混凝土运输过程管控,严禁私自加水,不合格的混凝土严禁使用。

(4)加强施工工艺管控。

①推广光爆和导爆索爆破,提高爆破钻眼和装药精度,保证开挖轮廓线型平顺。

明显超欠挖部位进行凿除或补喷,岩石完整,石质坚硬时,个别突出部分(每1㎡不大于0.1㎡)欠挖不应大于5cm。

②加强监控量工作,采集的数据及时分析,确认初支稳定后方可施做衬砌。

初支未稳前施工衬砌时,需对初支进行加固,有必要时提请设计单位调整衬砌施工参数。

③对基岩面松动石块或喷砼进行清理或加固,杜绝软弱夹层。

④保证仰拱开挖深度,基底虚渣清理干净,不得有积水和淤泥,仰拱软弱部位进行加固或提请变更设计,避免出现不均因沉降。

⑤初支表面平整度应符合D/L≦1/10(D为初支基面相邻两凸面凹进去的深度;L为基面相邻两凸面间的距离,且L≦1m)。

按照规范要求布设防水板固定点,凹面部位适当加密。

⑥分层、分仓浇筑,振捣,不得漏振,过振。

左右侧混凝土高差不能超过50cm,台车前后混凝土高差不能超过0.6m,混凝土最大下落高度不能超过2m。

⑦混凝土内外温差控制在规范要求范围内。

养护时间满足强度要求,气温低于5℃时不得洒水养护。

⑧初支稳定后施工的,拆模混凝土强度应达到8MPa;初支稳定前施工的,拆模混凝土强度应达到设计的100%。

⑨没有防水板的情况下,要对初支面进行洒水湿润或设置滑动层,减少初支对衬砌混凝土的约束。

(5)加强施工过程管控。

①加强对钢筋表观质量控制,提高混凝土对钢筋的握裹力。

通过设置垫块或定位钢筋,控制钢筋保护层厚度。

②根据设计图纸和现场实际设置沉降缝,保证仰拱和衬砌沉降缝在同一断面。

③注浆浆液中合理添加膨胀剂,控制注浆压力,注浆压力达到0.2MPa或排气孔出浆时,即可结束注浆,推荐采用隧道衬砌带模注浆工艺。

④合理组织施工,控制衬砌安全步距。

⑤拌合机加强日常保养,泵车,运输车辆都要备用,确保混凝土供应顺利。

3隧道衬砌砼开裂的处治对策衬砌砼裂缝处治前,先对开裂情况进行调查,并观测裂缝发展,根据检测结果、结构受力影响程度和裂缝渗水情况进行综合评估,在裂缝发展情况稳定以后,采取针对性的处治对策。

3.1不影响结构受力的非结构裂缝1.浅表裂缝处治。

对于宽度<1mm且长度小于5m的裂缝,可采用沿缝针管注浆封堵处理,沿缝表面涂刷环氧树脂封闭。

除针管注浆封堵外,还可以涂刷高性能环氧胶泥材料进行封闭。

把裂缝两边各10cm范围内衬砌表面洗刷干净并清除松动混凝土块;沿裂缝走向在两侧各10cm范围内的衬砌表面涂刷两次渗透性材料,涂刷时间间隔20~40分钟,使之渗透,粘结紧密;涂抹三次环氧胶泥,涂抹间隔60分钟左右,保证环氧胶泥深入缺陷内部,与既有砼粘结密实,涂抹环氧胶泥时洞内温度不低于5℃。

2.宽深裂缝处治。

①对于宽度<1mm且长度大于5m的裂缝,以及宽度大于1mm且小于5mm的裂缝,采用沿缝凿孔压浆封堵处理。

沿裂缝凿楔形孔,孔口宽视裂缝大小为5~10cm(一般为缝宽+4cm),孔底宽大于孔口宽,孔深8cm,孔应正对裂缝,凿孔间距30~50cm,冲洗干净后埋入ф10塑料管,注浆管外露8~10cm以便连接注浆设备,缝宽两侧各10cm范围洗刷干净并清理松动砼块后用环氧树脂封缝。

先做压水试验,确定参数后,由裂缝两端向中部注浆,设集中排水孔并对其封闭时,在相邻两孔注浆后,顶水注浆。

浆液终凝后,清理外露部分,以环氧树脂将孔口抹平,待其凝固后沿缝涂环氧树脂一遍。

②宽度大于5mm的裂缝采用沿缝凿槽,压浆封堵后用环氧砂浆嵌补。

沿裂缝长度方向凿倒梯形槽,槽口宽视裂缝大小为5~10cm(一般为缝宽+4cm),槽底宽度大于槽口宽,槽深8cm,正对缝按间距30~50cm布置注浆管并用环氧砂浆封闭嵌缝槽,材料按填充槽深一半考虑。

做压水试验,确定参数后,由裂缝两端向中部注浆,设集中排水孔并对其封闭时,在相邻两孔注浆后,顶水注浆。

待浆液终凝后,割除外露部分,沿缝采用环氧砂浆压实嵌缝,待其固结后沿缝涂环氧树脂一遍。

3.注浆材料:无水裂缝采用环氧浆液,有水裂缝采用水溶性聚氨酯浆液。

4.注浆压力根据裂缝大小、衬砌质量等,综合确定为0.2~0.6MPa,一般不超过压水试验压力即0.4MPa左右。

3.2影响结构受力的非结构裂缝对于影响衬砌结构受力的非结构裂缝的整治,根据裂缝受力分析后单独制定处理措施,需进行专业结构受力计算并分析原因后,方可制定处理措施。

3.3结构裂缝整治前应对裂缝进行观测,分析裂缝形成原因,待裂缝发展稳定后,再针对结构裂缝进行整治。

深层结构裂缝形成原因复杂,需结合实际情况进行单独设计。

4结语隧道衬砌砼开裂不仅影响衬砌结构承载能力、使用耐久性,且处治难度大,若处理不当还会适得其反。

因此对开裂原因分析,并采取有效的预防措施,根据开裂的宽度、长度、是否渗水等情况综合考虑,采取有效的处治措施,双管齐下才能保证衬砌的施工质量、承载力和耐久性。

参考文献[1]张为民.甘塔斯隧道衬砌开裂原因探究[J].铁道建筑技术,2017(08):80-83.[2]杨明举,黄景林.隧道衬砌开裂探析及处治措施[J].公路,2014,59(08):304-307.[3]铁路隧道工程施工质量验收标准(TB 10417-2018)[4]高速铁路隧道工程施工技术规程(Q/CR 9604-2015)。

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