探究隧道二襯混凝土的裂縫防治策略

王楠

摘 要：為了提升隧道工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對隧道混凝土的質(zhì)量管理，從防治裂縫問題產(chǎn)生，提升二襯混凝土性能與強(qiáng)度，提升隧道工程的抗?jié)B能力，完善隧道項(xiàng)目的功能與結(jié)構(gòu)。對裂縫問題的防治策略，能夠避免混凝土發(fā)生碳化，提高隧道工程耐久性，防止鋼筋被腐蝕。在隧道工程項(xiàng)目二襯混凝土施工過程中，施工管理人員需要結(jié)合具體的工程情況，做好勘察與分析，選擇最佳的二襯混凝土裂縫防治策略。

關(guān)鍵詞：裂縫防治；二襯混凝土；強(qiáng)度；隧道工程項(xiàng)目

1 前言

在我國社會主義特色市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程中，伴隨著各地現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)步，隧道工程項(xiàng)目的數(shù)量也在不斷增多，如何提升隧道工程的質(zhì)量，防范施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生，成為我國有關(guān)施工企業(yè)、施工管理人員需要認(rèn)真思考與總結(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。二襯混凝土裂縫問題的產(chǎn)生，給我國隧道工程埋下了隱患，影響了隧道工程的質(zhì)量與外觀，我們應(yīng)當(dāng)從降低混凝土裂縫深度、寬度與數(shù)量，提升混凝土裂縫質(zhì)量等方面，不斷提升建筑工程質(zhì)量。

2 隧道工程中二襯混凝土裂縫的綜述

2.1 溫度裂縫及產(chǎn)生原因

隧道二襯混凝土施工過程中，為了防止水泥水化熱量所造成的溫度突然升高、混凝土張力數(shù)值超過其承受范圍所導(dǎo)致的裂縫問題，有關(guān)施工管理人員應(yīng)當(dāng)從合理選擇混凝土材料品種、性能，確定二襯施工的用量與厚度等方面，加強(qiáng)對混凝土施工的管理，避免裂縫問題的產(chǎn)生。因?yàn)闇囟人鶎?dǎo)致的隧道二襯混凝土裂縫問題，一般出現(xiàn)在寒冷的冬季。

2.2 干縮裂縫及產(chǎn)生原因

在隧道二襯混凝土的凝固硬化過程中，由于混凝土中的水分逐漸消失，混凝土逐漸收縮、干燥，隨時(shí)間增長而發(fā)生變形，最終超過混凝土的抗拉強(qiáng)度范圍，導(dǎo)致隧道裂縫問題的產(chǎn)生。為了防治種裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)從優(yōu)化混凝土砂石級配、水膠比等方面出發(fā)，科學(xué)選擇外加劑的摻雜數(shù)量與品種。

2.3 施工縫/接茬縫及產(chǎn)生原因

隧道二襯混凝土施工進(jìn)行中，由于突發(fā)性事件（機(jī)械故障、停電等）所造成的混凝土澆筑施工被迫長時(shí)間中斷，從而形成的裂縫通病。還有一種情況是，隧道施工的時(shí)候，兩側(cè)澆筑混凝土矮墻，之后進(jìn)行鑿毛、水泥砂漿墊層施工，新混凝土與舊混凝土之間容易產(chǎn)生裂縫。

3 隧道工程中二襯混凝土裂縫問題的損害分析

隧道二襯混凝土施工中使用的材料包括：殘留氣體、鋼筋、骨料和膠凝等等，上述建筑材料受到濕度、溫度的影響，產(chǎn)生硬化變形，在二襯混凝土內(nèi)部產(chǎn)生斷續(xù)的、不規(guī)則的裂縫。通常的隧道施工過程中，可以忽略一些細(xì)小的裂縫問題，它們對隧道施工的整體質(zhì)量并沒有什么影響；但是當(dāng)裂縫的深度、寬度超過一定標(biāo)準(zhǔn)，將對隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，其危害與影響表現(xiàn)為：

一是，裂縫所導(dǎo)致的鋼筋腐蝕、生銹。部分裂縫問題增加了鋼筋的被腐蝕面積，降低了鋼筋的承載負(fù)荷數(shù)值，降低了混凝土與鋼筋的粘結(jié)能力。

二是，裂縫所導(dǎo)致的混凝土剝落問題。部分裂縫降低了混凝土的耐久性和抗疲勞性能。

三是，不利于隧道外觀的美化。

4 隧道工程中二襯混凝土裂縫的處理方法

混凝土作為多種材料組成的脆性材料，裂縫的存在是客觀的，施工過程中對混凝土的管理，避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，對于出現(xiàn)的裂縫，應(yīng)認(rèn)真研究、分析原因，裂縫的存在是有害還是無害，并對有害裂縫進(jìn)行處理，以防止裂縫的繼續(xù)發(fā)展，影響襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.1 細(xì)微裂縫的處理方法

隧道襯砌混凝土表面常出現(xiàn)一些細(xì)微裂縫，這種裂縫長久地存在會影響二襯襯體的使用效果及耐久性。從美觀的角度考慮，可先清洗干裂縫的表面，然后涂上膩?zhàn)訋妆?，最后用刮抹料、調(diào)色料處理混凝土表面，使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。膩?zhàn)硬捎铆h(huán)氧樹脂漿液配比：環(huán)氧樹脂：501稀釋劑=1：0.2。調(diào)色料采用白水泥漿液，配比為：水泥：白水泥：107膠=5：1：1，施工中以試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。

4.2 貫通性裂縫的處理方法

貫通性裂縫對工程質(zhì)量危害較大，必須采用有效的治理方法。沿裂縫方向鑿成一條溝槽，在溝槽內(nèi)每隔50cm左右鉆一孔，孔深為二襯厚度的1/2～2/3，一般不得小于15cm。鉆孔后再在孔內(nèi)安裝10的壓漿管道，利用環(huán)氧樹脂砂漿固定，灰刀將砂漿壓實(shí)抹光。環(huán)氧樹脂砂漿配比；環(huán)氧樹脂：水泥：細(xì)砂：乙二胺：二丁酯=1：1.6：3.2：0.1：0.12，其中乙二胺是固化劑，二丁酯是稀釋劑，環(huán)氧樹脂砂漿強(qiáng)度達(dá)到0.15～0.2MPa時(shí)壓入水泥一水泥玻璃漿液或環(huán)氧樹脂漿液，壓漿結(jié)束后并檢查其效果，裂縫表面用刮抹料和調(diào)色料處理。

4.3 密集裂縫的處理方法

襯砌混凝土背后的空洞或襯砌厚度不足而引起的密集性裂縫，在裂縫范圍內(nèi)以間距1m左右交錯(cuò)布點(diǎn)，鑿成10cm×10cm大小，深5cm的方槽，再用風(fēng)鉆打入中空注漿錨桿（勿接觸襯背防水層），注入水泥砂漿，灰砂比為1：3，水灰比為1：1，施工時(shí)注漿壓力保持在0.4～0.66MPa為宜，注漿結(jié)束后，當(dāng)達(dá)到規(guī)定壓力而砂漿壓不進(jìn)時(shí)，即認(rèn)為已經(jīng)注滿，注漿孔用環(huán)氧樹脂砂漿抹平，再用刮抹料和調(diào)色料處理。

5 隧道工程中二襯混凝土裂縫的防治策略

5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

加強(qiáng)工程前期的地質(zhì)工作，為設(shè)計(jì)提供詳盡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)資料。

5.2 確保施工材料質(zhì)量

把好材料關(guān)，嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。水泥：施工現(xiàn)場多使用普通硅酸鹽水泥，但應(yīng)盡量減少單位水泥用量，水泥用量一般控制在350kg/m3左右，不同廠家水泥不能混用；碎石：根據(jù)泵送管路的內(nèi)徑，盡可能選用較大粒徑的碎石，一般為5～31.5mm，嚴(yán)格控制碎石的含泥量<1%（質(zhì)量計(jì)），針片狀顆粒含量<15%（質(zhì)量計(jì)）；砂：采用級配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)宜為2.7-3.0，嚴(yán)格控制砂子的含泥量<3%（質(zhì)量計(jì)），泵送時(shí)砂率最大不能超過48%；水：一般采用飲用水，當(dāng)采用其它水源時(shí)，應(yīng)執(zhí)行《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行檢測，PH值應(yīng)大于4。因水膠比越大，混凝土的干燥收縮也越大，嚴(yán)格控制泵送混凝土水膠比是減少裂縫的根本措施，施工水膠比一般為0.45～0.55，混凝土坍落度120-160mm；摻和料：推廣粉煤灰和膨脹劑的雙摻技術(shù)，等量代替水泥，以減少水泥用量，提高混凝土的密實(shí)性、抗?jié)B性。粉煤灰摻量一般水泥用量的10～15%，膨脹劑摻量一般為水泥用量的0.8～1%，具體摻量以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。粉煤灰不僅能有效地降低混凝土的干縮徐變，增加混凝土內(nèi)部的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。

5.3 提升混凝土施工技術(shù)

提高鉆眼技術(shù)水平，優(yōu)化鉆爆參數(shù)，提高光面爆破技術(shù)，以達(dá)到超欠挖的良好控制；二襯的施作時(shí)間，應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基體穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。當(dāng)圍巖穩(wěn)定明顯，需提前進(jìn)行二次襯砌時(shí)，必須對初期支護(hù)或襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)；加強(qiáng)混凝土的拌合。嚴(yán)格按照施工配料單進(jìn)行電子計(jì)量，定期檢查、校準(zhǔn)計(jì)量裝置，加強(qiáng)砂石料含水率的控制；混凝土的澆筑。在運(yùn)輸及泵送過程中嚴(yán)禁加水，澆筑時(shí)適當(dāng)?shù)胤怕┕に俣?，兩?cè)邊墻對稱、分層灌注，拱、墻交界處應(yīng)停1h左右讓混凝土下沉穩(wěn)定后，再澆注拱部混凝土，混凝土澆注過程中必須加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)度和均質(zhì)性；混凝土的脫模、養(yǎng)護(hù)。拆模時(shí)的強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，一般襯體端面在拆除擋頭板后，混凝土顏色變?yōu)榛野?，即可脫模；傳統(tǒng)的混凝土為灑水養(yǎng)護(hù)，但對隧道內(nèi)的文明施工有所影響，且強(qiáng)度也得不到充分的保證，建議使用噴涂混凝土養(yǎng)護(hù)液的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

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