遼寧某引水隧洞缺陷處理方案及施工

趙素剛

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家對水利基礎(chǔ)設(shè)施的投入也不斷增加，先后已建成一大批輸水隧洞工程。一定比例的隧洞在施工完成后存在著滲水、裂縫等質(zhì)量缺陷，大大增加了隧洞缺陷處理成本。本文從遼寧某引水隧洞缺陷處理的實際經(jīng)驗出發(fā)，總結(jié)隧洞缺陷類型主要包括：蜂窩、麻面、氣泡、水泡、錯臺、露筋、裂縫等，進(jìn)一步分析缺陷產(chǎn)生成因，并根據(jù)不同缺陷提出不同處理措施，最后提出每種缺陷的預(yù)防措施，在施工過程中避免隧洞缺陷的產(chǎn)生。

【關(guān)鍵詞】引水隧洞；質(zhì)量缺陷；處理措施；預(yù)防措施

1 工程概況

隧洞工程位于遼寧省境內(nèi)，全長4040m，沿線所穿越的地形地貌主要為低山丘陵地形，整體山脈呈NE向延伸，且呈NE高SW低之勢，山頂多為圓頂狀，植被發(fā)育；區(qū)內(nèi)山頂高程一般200～300m，最高山頂高程356.2m。隧洞洞室埋深均較淺，埋深多在40～100m間。巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，巖體多呈薄層結(jié)構(gòu)～碎裂結(jié)構(gòu)。隧洞為有壓隧洞，斷面為圓形，成洞洞徑5.8m。

2 隧洞質(zhì)量缺陷的類型及處理措施

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及檢測，本隧洞襯砌混凝土的質(zhì)量缺陷類型主要有：蜂窩、麻面、水泡及氣泡、露筋、錯臺、裂縫。

2.1 蜂窩

蜂窩主要出現(xiàn)在腰線以下位置，其原因可能為[1]：（1）未按照操作規(guī)程澆注混凝土或者未按照配合比進(jìn)行拌合，致使混凝土離析，出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象；（2）在振搗棒振搗過程中存在振搗不密實或漏振的現(xiàn)象，從而使混凝土拌合不均勻；（3）模板接觸不密實導(dǎo)致水泥漿流失，造成嚴(yán)重漏漿。

蜂窩處理方法：（1）用彩筆畫出缺陷范圍，用無齒鋸沿缺陷周圍線鋸成反坡（燕尾槽形式），鋸深5mm溝槽。（2）用鐵錘配合手釬鑿除蜂窩內(nèi)混凝土渣至密實面，用吹風(fēng)機(jī)或風(fēng)槍清洗干凈，擦干水膜。（3）涂刷水泥漿底層。（4）抹壓高一級的預(yù)縮細(xì)石混凝土。

2.2 麻面

麻面產(chǎn)生的原因可能為：（1）模板表面漏刷脫模劑，致使在脫模過程中模板與構(gòu)件粘合造成麻面現(xiàn)象；（2）拆模過早。

麻面處理措施：（1）清除松動的混凝土殘渣直至混凝土密實層；（2）用風(fēng)槍將修復(fù)工作面清理干凈，而后在結(jié)合面處涂抹一層丙乳凈漿，再使用鐵抹子壓實抹平。（3）對于已處理部位采用涂刷養(yǎng)護(hù)液，粘貼養(yǎng)護(hù)膜、膠帶封閉養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7天。

2.3 水泡、氣泡

水泡、氣泡主要集中出現(xiàn)在底部，其原因可能為：一次下料過厚，混凝土坍塌度多大，振搗時間不夠，混凝土中的起泡未排除。

水泡、氣泡的處理主要根據(jù)氣泡、水泡的深度和大小而定，當(dāng)深度和大小<2mm時，在允許范圍內(nèi)，不做處理；當(dāng)深度和大小>2mm時，首先利用高壓風(fēng)槍或者水槍清理水泡或者氣泡中的雜物，而后充分潤濕空腔，最后將干稠水泥團(tuán)抹入濕潤后空腔內(nèi)。

2.4 露筋現(xiàn)象

露筋主要位于拱頂兩側(cè)，其原因可能為：（1）鋼筋保護(hù)層不夠；（2）在使用振搗棒振搗混凝土過程中撞擊鋼筋，從而使鋼筋發(fā)生了位移；（3）因其它原因，混凝土產(chǎn)生離析，或模板嚴(yán)重漏漿。

露筋處理根據(jù)露筋情況不同而采取不同措施[2]：一般情況（可透視鋼筋網(wǎng)絡(luò)，但混凝土表面平整），先對鋼筋表面混凝土進(jìn)行清理，而后利用噴燈烘干，最后在干燥的鋼筋表面刮環(huán)氧膠泥，直至覆蓋鋼筋肋巴骨。

2.5 錯臺

錯臺產(chǎn)生的原因可能為：（1）由于在混凝土澆筑過程中因模板固定不牢而造成跑模、變形，致使混凝土平整度不夠而形成的錯臺；（2）拆模過早而造成的錯臺；（3）模板接縫不密實而造成的錯臺。

錯臺處理根據(jù)錯臺相對高度采取不同措施：（1）錯臺相對高度小于1cm的錯臺，直接進(jìn)行打磨處理，操作流程是先利用合金磨光片打磨至5mm，而后利用砂輪磨片打磨至輪廓線，最后利用砂紙磨光；（2）錯臺相對高度大于1cm時，先使用人工或者風(fēng)鎬開挖至5mm，而后利用砂輪磨片和砂紙對預(yù)留部進(jìn)行處理。

2.6 裂縫

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本隧洞工程裂縫產(chǎn)生的原因可能為：（1）圍巖尚未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，受圍巖應(yīng)力二次調(diào)整，基巖發(fā)生位移，從而導(dǎo)致的裂縫。（2）由于混凝土振搗過程中振搗不密實或者漏振，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部局部疏松，受地下水活動影響，從而產(chǎn)生的裂縫。

裂縫處理根據(jù)裂縫規(guī)模采取不同的處理措施：（1）對于裂縫深度≤1/10混凝土厚度，裂寬<0.3㎜的細(xì)微表面裂縫，此類裂縫可不予處理。（2）對于裂縫深度在1/10～1/2混凝土厚度之間的淺層裂縫，首先清除混凝土表面的雜物，而后利用低粘度環(huán)氧樹脂進(jìn)行充填壓實。（3）對于裂寬>0.3㎜的縱深和貫通式裂縫。沿裂縫鑿成燕尾槽，在槽內(nèi)每隔0.5m鉆以灌漿孔，孔深為襯砌混凝土厚度的1/2～1/3，一般不少于150㎜，孔徑Ф38mm，騎縫埋入灌漿管Ф10～Ф20，灌漿管與燕尾槽用丙乳砂漿埋牢、封閉，養(yǎng)生3天后進(jìn)行灌漿處置。用專業(yè)手壓泵灌入溶性聚氨酯LW+HW混合液。

3 隧洞質(zhì)量缺陷防治措施

3.1 蜂窩現(xiàn)象

采取以下措施可防止蜂窩現(xiàn)象[3]：（1）混凝土施工配合比應(yīng)計量準(zhǔn)確，拌合均勻宜；（2）混凝土在振搗過程中，一定要振搗密實均勻，嚴(yán)禁發(fā)生漏振或過搗的行為；（3）模板在安裝過程中一定要支撐牢固、穩(wěn)定，防止模板發(fā)生位移而發(fā)生漏漿、跑漿現(xiàn)象。

3.2 麻面現(xiàn)象

采取以下措施可防止麻面現(xiàn)象：（1）模板表面保持清潔、干凈，表面不得粘有水泥、砂漿等雜物；（2）在涂刷脫模劑的過程中要均勻，不要發(fā)生漏刷的行為；（3）混凝土在振搗過程中，一定要振搗密實均勻，至不再有氣泡排出為止，嚴(yán)格禁止漏振。

3.3 氣泡、水泡現(xiàn)象

采取以下措施可防止氣泡、水泡現(xiàn)象：（1）臺車的內(nèi)外形結(jié)構(gòu)尺寸誤差應(yīng)滿足設(shè)計要求，應(yīng)設(shè)置合適的排氣孔，避免臺車封閉不嚴(yán)，排氣不暢。（2）模板表面清理干凈，涂刷脫模劑保持均勻，嚴(yán)禁漏刷；（3）混凝土塌落度要滿足施工標(biāo)準(zhǔn)；（4）混凝土振搗過程中要確保邊頂拱反弧部位振搗密實均勻；（5）振搗混凝土過程中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁發(fā)生人為帶入起泡或者振搗超時的現(xiàn)象。

3.4 露筋現(xiàn)象

防止露筋現(xiàn)象出現(xiàn)，主要從以下兩個方面進(jìn)行：（1）混凝土中碎石粒徑大小不得超過結(jié)構(gòu)物尺寸的1/4；同時不得大于鋼筋凈距的3/4；而后根據(jù)鋼筋密集情況和結(jié)構(gòu)物截面大小不同采用不同的粒徑碎石，僅當(dāng)鋼筋密集或者截面較小時，可選用粒徑較小的碎石，當(dāng)鋼筋密集同時結(jié)構(gòu)物截面較小時，采用細(xì)石混凝土澆筑；（2）使用振搗棒振搗混凝土過程中嚴(yán)禁撞擊鋼筋，從而導(dǎo)致露筋缺陷的出現(xiàn)。

3.5 錯臺現(xiàn)象

采取以下措施可防止錯臺現(xiàn)象：（1）在鋼模臺車端部安裝定位相交塊，以防止接縫部位的錯臺；（2）臺車就位后，固定臺車針梁及支撐靴，在混凝土澆筑過程中左右對稱布料并緊固抗浮裝置，防止混凝土澆筑過程中臺車發(fā)生位移。

3.6 裂縫現(xiàn)象

采取以下措施可防止人為裂縫現(xiàn)象：（1）按照施工配合比拌制混凝土。（2）在混凝土振搗過程中振搗密實均勻，增加其防滲、抗壓能力。

4 結(jié)語

本文以遼寧某引水隧洞缺陷處理方案及預(yù)防措施為例，詳細(xì)介紹了隧洞試驗段缺陷產(chǎn)生的原因、處理方法及預(yù)防措施，為之后的隧洞襯砌質(zhì)量提供了技術(shù)保障，在以后的隧洞襯砌施工中，大大減小了上述隧洞缺陷的出現(xiàn)，應(yīng)用效果良好，得到了業(yè)主單位的首肯，為其他標(biāo)段樹立了學(xué)習(xí)的榜樣，也為類似隧洞工程襯砌施工提供了一定的借鑒意義。

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