隧道二襯裂縫處理及防治

周軍

中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司 福建龍巖 364000

1 工程概況

移爐隧道全長4313．5m， 左右洞呈分離布置， 左洞全長4334m， 右洞全長4293m，為特長隧道。隧道洞身圍巖為泥盆系粉砂巖、砂巖和石英砂巖、燕山晚期花崗閃長巖和燕山早期花崗巖，洞身見有多條斷裂構(gòu)造，屬極軟巖- 硬巖，巖體極破碎- 完整；地下水主要為風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙-裂隙水、基巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水，水系發(fā)達(dá)。

2 隧道二次襯砌施工方法

當(dāng)圍巖以及初期支護(hù)變形基本處于穩(wěn)定狀態(tài)且防水層驗收合格之后，方可開展隧道二次襯砌施工。隧道二襯施工采用全斷面液壓襯砌鋼模板臺車進(jìn)行分段整體澆筑。在正式施工前，需要對二襯臺車進(jìn)行測量定位并經(jīng)驗收合格，以確保襯砌臺車定位的精準(zhǔn)性。在這一過程中，需要控制其自由傾落高度，要求在1．5m 以下。如果自由傾落高度在1．5m 以上，則應(yīng)該借助滑槽、串筒等器具。在對混凝土進(jìn)行振搗時，為了保證混凝土的密實性，條件允許的情況下，應(yīng)該盡量選用高頻振搗器進(jìn)行混凝土振搗操作。在這一過程中，可以運(yùn)用附著式振動予以輔助，同時需要注意對支護(hù)穩(wěn)定前后對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行有效的控制[1]。

3 隧道裂縫問題成因分析

①二次襯砌澆筑過程中間隔時間過長超過混凝土初凝時間形成施工縫或混凝土振搗不密實。②由于混凝土存在干縮和溫縮特性。混凝土的干燥收縮變形受到混凝土原材料及配合比等因素的制約。若混凝土在干縮或者溫升與溫降階段不受外界約束，能夠自由伸縮，混凝土內(nèi)部將不會產(chǎn)生引起貫穿性裂縫的拉應(yīng)力，而實際工程中，由于襯砌外側(cè)圍巖阻礙了襯砌的自由脹縮，所以在襯砌混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，隧道溫度應(yīng)力的影響因素是多方面的，包括有溫差、混凝土的膨脹系數(shù)、襯砌厚度、隧道長度、混凝土的彈模、襯砌受約束的程度等[2]。

4 公路隧道襯砌裂縫問題的整治措施

4.1 封閉膠封閉處理

對于隧道襯砌環(huán)向、橫向、斜向、交叉裂縫縫寬≤0．2mm 的裂縫，采用封閉膠封閉處理。施工工序如下：

（1）使用酒精等有機(jī)溶劑對準(zhǔn)備封閉裂縫處進(jìn)行清潔處理，并使混凝土表面充分干燥；

（2）將拌和好的封縫膠均勻地刮涂在構(gòu)件表面裂縫處，使其將裂縫完全封閉；

（3）封縫膠不能涂得太薄或太窄，封縫膠的涂抹寬度應(yīng)以2-3cm，厚度2mm 為宜。

4.2 “畢可法” 注膠處理

對于隧道襯砌環(huán)向、橫向、斜向、交叉裂縫，局部有流白處，采用“畢可法” 進(jìn)行注膠處理并加貼兩層300g 碳纖維布。要求纖維布長度從裂縫兩端方向各延伸0．50m，寬度從裂縫兩側(cè)方向各延伸0．25m。施工工序如下：

（1）用鋼絲刷將裂縫周圍的灰塵，松散層等雜物清理干凈，用除塵器和酒精等將裂縫處的灰塵洗凈、清除、干燥。

（2）根據(jù)裂縫的寬度，確定灌膠底座的間距和位置，在裂縫端部、裂縫交叉處和裂縫較寬處設(shè)置灌膠嘴，貫穿裂縫須作開槽處理而且兩端必須埋設(shè)灌膠嘴。并用粉筆在裂縫表面做出標(biāo)記；灌膠底座的粘貼間距應(yīng)為：裂縫寬度在0．2mm 以上時，底座間距為300mm-350mm；原則上縫窄宜密，縫寬可稀，但每條裂縫至少有一個進(jìn)漿孔和排氣孔[3]。

（3）將灌膠底座按標(biāo)注位置順縫粘貼在裂縫表面，灌膠底座之間的裂縫用封縫膠完全封閉。封縫膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫膠的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度為2-3cm，厚度1mm；涂抹封縫膠至灌膠底座處時，應(yīng)檢查底座是否粘接嚴(yán)密。若存在縫隙，用封縫膠對其進(jìn)行周圈封閉， 裂縫封閉后應(yīng)進(jìn)行壓氣試驗，檢查密閉效果；為確保固化，對封縫膠應(yīng)至少養(yǎng)護(hù)12h。

（4）將灌縫膠混合均勻后，裝入專用注射泵內(nèi)。給注射泵套上專用的注膠嘴，通過注入口上的閥門逐漸加壓進(jìn)行灌注，直至彈性注膠器膨脹至限高處。

（5）裂縫較寬的地方，先注射粘度低的灌縫膠，然后再加注粘度高的同種灌縫材料。灌漿后待縫內(nèi)漿液初凝，可拆除灌膠底座并用封縫膠對灌漿孔進(jìn)行封口抹平。灌膠順序，豎縫必須自下而上，平縫應(yīng)從一端向另一端進(jìn)行灌膠。

（6）灌縫完畢后，養(yǎng)護(hù)一晝夜，等待膠固化。若溫度過低，則相應(yīng)延長養(yǎng)護(hù)時間；養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，應(yīng)將裂縫周圍的膠渣、碎屑等雜物清理干凈。

4.3 開槽埋管注漿法

對于超限寬裂縫經(jīng)專項檢測后無結(jié)構(gòu)影響且無繼續(xù)發(fā)展跡象的缺陷采用開槽埋管注漿法。施工工序如下：

①沿裂縫延伸方向鑿上寬4-6cm，下寬7-9cm 的梯形槽。若裂縫深度大于10cm 時，槽深H 為10cm 且埋設(shè)10mm 注漿鋼管。

②在槽里裂縫表面進(jìn)行騎縫鉆孔，作為注漿導(dǎo)向管。沿縫鉆孔，一般孔深為1cm，孔距為50cm。

③用0．2Mpa 以上氣壓的壓縮空氣清除裂縫、鉆孔內(nèi)的灰渣和浮塵；沿槽長范圍內(nèi)表面用丙酮進(jìn)行清洗去污，并注意不得堵塞裂縫。

④在騎縫孔埋設(shè)一根L=20cm、10cm 注漿鋼管并使其固定，然后沿槽涂刷環(huán)氧樹脂砼，確保壓漿壓力作用下。封口密封，且不得堵塞注漿孔和堵縫。

⑤在環(huán)氧樹脂砼固結(jié)強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后，方可對注漿鋼管進(jìn)行注漿；在壓力注漿時，應(yīng)保證壓漿頭與注漿鋼管密貼不漏氣。

⑥裂縫鑿槽的過程中，環(huán)向鋼筋不能截斷。

⑦待漿液固化后，拆除灌漿嘴，對混凝土表面進(jìn)行修整。

5 結(jié)語

綜上所述，對公路隧道中的襯砌開裂問題進(jìn)行有效的處理，使公路隧道的使用安全性得到提升，對車輛的安全行駛具有積極作用，因此，在對公路隧道施工、維護(hù)的過程中，根據(jù)工程實際情況及時落實加固處理措施，使公路隧道的正常使用得到保證。