連拱隧道仰拱、二襯裂縫處治方法初探

黃勇江（昆明建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，云南 昆明 650000）

連拱隧道仰拱、二襯裂縫處治方法初探

黃勇江
（昆明建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，云南 昆明 650000）

通過連拱隧道二襯裂縫處治實例，提出了連拱隧道在施工中應(yīng)注意的問題，供廣大同行參考。

連拱隧道；裂縫；處治；防治措施

1.概述

在公路建設(shè)中對環(huán)保要求的不斷提高，中短隧道在一條道路中的數(shù)量也隨著增多。連拱隧道在隧道長度較短，工程地質(zhì)條件較好，洞口地形條件較好的情況下常采用。若用分離式隧道布線困難時，也可以根據(jù)實際情況綜合分析，采用連拱隧道，且造價較低。

2.連拱隧道裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 地質(zhì)環(huán)境影響

連拱隧道工程受力結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若遇到覆蓋層薄，圍巖松散，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，隨著后行洞開挖施工，由于連拱隧道特殊的結(jié)構(gòu)形式，使先行洞洞頂上方已平衡穩(wěn)定的圍巖應(yīng)力發(fā)生變化，進行二次調(diào)整。隨著隧道掌子面的不斷掘進，應(yīng)力不斷發(fā)生變化，當應(yīng)力變化超過二襯混凝土自身所能承受的應(yīng)力時，就會產(chǎn)生裂縫。

2.2 沉降縫設(shè)置的影響

連拱隧道覆蓋層薄，圍巖松散，設(shè)計沉降縫位置與實際地質(zhì)變化有出入，雖在圍巖級別變化處設(shè)置沉降縫，但地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，圍巖產(chǎn)生不均勻沉降，從而導致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.3 連拱隧道后行洞施工，由于超前預(yù)支護的管棚長度、數(shù)量和注漿工作以及三角區(qū)加固未嚴格按照設(shè)計要求進行施工。在進行施工時將連拱三角區(qū)挖空，引起測中線上方三角區(qū)圍巖發(fā)松馳變化，導致連拱三角區(qū)下沉，引發(fā)靠測中線側(cè)二襯邊墻下沉開裂；另一方面將先行洞靠測中線側(cè)仰拱、二襯拱腳土體挖空，導致先行洞靠測中線側(cè)仰拱及二襯邊墻下沉開裂。

3.二襯裂縫處理措施

針對目前已經(jīng)發(fā)生的仰拱、二襯混凝土裂縫，采取以下措施進行處理：

3.1 裂縫周邊圍巖注漿固結(jié)

3.1.1 針對連拱隧道后行洞施工，將連拱三角區(qū)挖空，導致連拱三角區(qū)下沉，引發(fā)靠測中線側(cè)二襯邊墻下沉開裂問題處理，若隧道覆蓋層較薄可采用地表鉆孔對三用角進行注漿加固，使三角區(qū)圍巖穩(wěn)定，不繼續(xù)發(fā)生松馳變形。

（1）連拱隧道暗洞范圍以測設(shè)線為中心、兩側(cè)縱向各設(shè)一排?89×6㎜的鋼花管，共3排，鋼管底標高距洞頂開挖線≥60cm，間距按實際情況梅花型布置，隔孔施工。

（2）注漿采用水泥漿液，水灰比及注漿壓力通過試驗確定，注漿順序采取同排隔孔錯開的注漿方式，注漿與鉆孔流水作業(yè)，注漿完成采用C20水泥砂漿填充鋼管。

3.1.2 針對連拱隧道后行洞施工，將先行洞靠測中線側(cè)仰拱、二襯拱腳土體挖空，導致先行洞靠測中線側(cè)仰拱及二襯邊墻下沉開裂問題。

（1）連拱隧道左右幅靠連拱側(cè)基礎(chǔ)位置各設(shè)置2排φ42×4mm注漿小導管，L=4.5m，排間距=0.5m，縱向間距=1.0m，左右幅錯開布置，隔孔施工。

（2）注漿采用水泥漿液，水灰比及注漿壓力通過試驗確定。

3.2 裂縫的處理方法有以下幾種：

3.2.1 仰拱、邊溝裂縫處理方法

待連拱側(cè)基礎(chǔ)周邊圍巖注漿固結(jié)后，對仰拱、邊溝裂縫采用水泥漿液進行灌注、封堵，注意務(wù)必灌注封堵密實。

3.2.2二襯裂縫處理方法

（1）表面覆蓋法

表面覆蓋法適用于寬度小于0.2mm裂縫的處理。它是在微細裂縫的表面上涂膜，以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

表面覆蓋法所用材料通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。

（2）低壓注漿法

低壓注漿法適用于由變形縫未設(shè)置、施工縫不成環(huán)、開挖振動、應(yīng)力集中等原因引起的寬度為0.3-0.5mm的二襯混凝土裂縫修補。

具體方法為：修補工序如下：裂縫清理—試機—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。當裂縫數(shù)量較多時，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進行，若氣溫高，半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液，插入注漿嘴，用手推動補縫器活塞，使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫，當相鄰的嘴中流出漿液時，就可拔出補縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補漿。

（3）開槽修補法

開槽修補法適用于較寬裂縫（寬度大于0.5mm）修補。

具體方法為：先沿裂縫處開寬5cm、深5cm的槽。再采用環(huán)氧樹脂，聚硫橡膠，水泥，砂，按照10：3：12.5：28的比例，首先用人工將曬干篩好后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中，再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度。及時將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內(nèi)進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內(nèi)，一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養(yǎng)護即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時以內(nèi)及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進行覆蓋，待完全初凝后，開始噴水養(yǎng)護。

4.二襯裂縫的防治措施

4.1 針對地質(zhì)環(huán)境影響，應(yīng)在隧道施工過程中，根據(jù)第三方檢測單位提供的超前地質(zhì)預(yù)報，結(jié)合隧道掌子面圍巖實際的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況，正確判斷圍巖類別，發(fā)現(xiàn)圍巖地質(zhì)情況與設(shè)計不符時，及時進行設(shè)計變更，選擇合理的支護結(jié)構(gòu)類型，符合實際需要，以防止裂縫產(chǎn)生。

4.2 嚴格按設(shè)計及規(guī)范要求進行施工，特別是超前預(yù)支護工作以及三角區(qū)的加固工作，不能存在僥幸心理，進行偷工減料。

4.3 針對沉降縫設(shè)置的影響，應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求，在圍巖級別變化處設(shè)置沉降縫，如果有圍巖級別變更的，在變更斷面處也要同樣設(shè)置變形縫，以防止裂縫產(chǎn)生。

4.4 加強施工管理，提高質(zhì)量意識

（1）認真總計施工設(shè)計圖紙，充分認識、理解設(shè)計意圖。在施工前，認真做好技術(shù)交底。加強質(zhì)量管理技術(shù)人員和施工人員的質(zhì)量和安全意識。

（2）每一道工序項目部嚴格執(zhí)行“三檢”制度，檢查合格后報監(jiān)理工程師檢查，監(jiān)理工程師檢查合格后方可進入下道工序施工。

（3）試驗室及時對現(xiàn)場進場原材料取樣檢測，嚴禁不合格原材料進場；及時做好施工配合比，為施工服好務(wù)；提供各種施工配合比，作為施工的依據(jù)；進行工程半成品、成品的質(zhì)量檢驗；

（4）混凝土必須嚴格按照試驗室提供的配合比進行施工。

5.結(jié)束語

現(xiàn)連拱隧道多用于中短隧道設(shè)計，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工工序多，施工難度較大。隧道襯砌出現(xiàn)裂縫，雖然有地質(zhì)原因造成，但也存在施工不當?shù)脑?。在施工過程中，應(yīng)加強質(zhì)量管理，嚴格按設(shè)計及規(guī)范要求進行施工 。

[1]劉彤,李寧軍,李華.連拱隧道襯砌裂縫成因分析與處治.四川科學建筑研究院,2007.2

[2]陳世榮.連拱隧道二次襯砌裂縫處治方案[J].福建交通科技.2011.4

[3]王建秀,朱合華,唐益群,魏沅東.雙連拱公路隧道裂縫成因及防治措施.巖石力學與工程學報.2005.02

U45

B

1007-6344（2016）04-0046-01