隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
隧道二衬裂缝处理及预防
第三部分 二衬裂缝的处理措施
2
对隧道二衬进行全面排查,检查出所有二衬 裂缝,将裂缝的宽度、长度、深度、走向等 信息进行登记,以便逐条进行处理。
聘请专业处治混凝土裂缝的施工队伍,根据 不同的裂缝类型,采用不同的方法逐条进行 处治。
对处治பைடு நூலகம்后的二衬裂缝进行跟踪观测,对继续发 展的裂缝及时进行二次处治,直至裂缝稳定不再 继续发展。
表面覆盖法所用材料通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、 聚合物薄膜等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面 附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,
再用修补材料涂覆表面。
第三部分 二衬裂缝的处理措施
2、低压注浆法
低压注浆法适用于由变形缝未设置、施工缝不成环、爆破振动、 应力集中等原因引起的宽度为0.2mm-0.5mm的二衬混凝土裂缝修补。
第二部分 二衬裂缝形成的原因及防治措施
6.施 工缝 设置 的影
响
在隧道施工过程中,仰拱、 仰拱填充、矮边墙和二衬的环向 施工缝没有设置在同一环,而是 错开设置,导致仰拱、仰拱填充、 矮边墙和二衬产生沉降不在同一 位置,从而拉裂二衬混凝土,导 致混凝土产生裂缝。
防治措施
针对沉降缝设置的 影响,应严格按照设计 要求,在围岩级别变化 处设置沉降缝,如果有 围岩级别变更,在变更 断面处也要同样设置变 形缝,以防止裂缝产生 。
第三部分 二衬裂缝的处理措施
3、开槽修补法
开槽修补法适用于由地质原因、施工进度过快等原因引起的较宽 裂缝(宽度大于0.5mm)修补。
具体方法为:采用环氧树脂,聚硫橡胶,水泥,砂,按照10:3: 12.5:28的比例,首先用人工将晒干筛好后的砂、水泥按比例配好搅 拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、 水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释 到适中稠度。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗 净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内 ,一组砂浆的整个施工过程需要30 分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护 即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改 性环氧树脂砂浆进行覆盖,待完全初凝后,开始喷水养护。
隧道衬砌混凝土裂缝原因分析与防治
隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治1裂缝的类型1.1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,纹理较细小,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荷载变形裂缝地质原因或防水设施处理不当,围岩沉降产生荷载;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。
2裂缝形成的原因分析2.1设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大由于多方面的原因,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,隧道围岩类别评价及支护结构等级设计缺乏科学依据,带有一定的盲目性。
个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。
2.2施工工艺或现场操作不规范,隧道开挖成型差,衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足。
个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空、防水处理不当、防水板破漏等现象;未开展监控量测工作或量测走与形式仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间,安全可靠性差,造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力;混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。
隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
①混凝土表面温度与室外最低气温间的差值应<20℃,中心温度与表面温度间的差值应<20℃。如果混凝土抗裂能力较强,其两温度间的差值应≦30℃。
②混凝土拆模时的温差应<20℃。
③在降低混凝土内部温差时,要采取内部降温法来实现降温。
④将保温材料覆盖于结构外露的混凝土表面以及模板外侧,将混凝土内外温差控制在20℃以下。
②第二部是封缝,将环氧树脂基液沿着裂缝开始刷,刷完后涂上一层环氧胶泥。进行封缝,主要使裂缝可形成一道密闭性空腔通道。浆液配置,影响浆液可灌性的两大因素是浆液粘度和注浆压力,注浆压力随浆液粘度的增加而增加,注浆压力增加,灌注时间也会增加。如果是不贯通裂缝,其裂缝深部很难灌入浆液;而且可灌性与、固化时间长短、固化后构件的粘接强度,这三者之间存在相互矛盾,这就需要在可灌性的情况下,应优先灌入粘度较大的浆液。浆液配合好后灌浆,灌浆是因注意是从裂缝一边逐步向另一边灌浆,对于纵向裂缝和斜裂缝来说,应采取自上而下的灌法,同时逐渐升高灌浆压力,避免骤然施压而使缝隙加大。
未在仰拱施工时彻底清理积水和基底虚渣,在二次浇筑前,未清理干净矮边墙杂物,导致二衬浇筑后矮边变形及下沉,最终出现裂缝。
抢工期赶进度,衬期支护变形为未稳定时就进行二衬浇筑,导致二衬承受的变形应力过大,从而引起裂缝。
1.2混凝土裂缝分类
①由变形受到约束引起的裂缝:混凝土因收缩、膨胀、温湿度变化及不均匀沉降等引起裂缝,这是因为混凝土因受到约束不能自由变形而产生内应力,内应力超过标准值,就会产生裂缝。
隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
摘要:在众多隧道施工项目中,二次衬砌混凝土裂缝危害已十分常见,不仅严重破坏隧道结构体的防水性能,更会严重影响其受力状况。怎样有效处理二衬混凝土裂缝危害,提高施工质量,成为现阶段隧道施工有待解决的一项难题。基于此,文章在逐一分析衬砌结构材料性能、配合比、温湿度和施工等因素的基础上,从裂缝宽度与深度,及对结构影响的角度,提出有效预防与处理措施。
隧道二衬裂缝原因分析与防治措施
隧道二衬裂缝原因分析与防治措施摘要:在隧道的施工过程中,二衬混凝土裂缝成为了一种普遍存在的质量问题,若不加以控制,可能会对隧道二衬防护体系造成一定的破坏。
文章通过对隧道裂缝的产生进行了原因分析,提出了二衬裂缝治理和预防措施。
关键词:隧道施工二衬混凝土裂缝原因分析防治措施随着隧道施工技术的提高,隧道工程在新建公路和铁路工程中所占的比例逐步增大。
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,其普遍存在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,控制和减少混凝土裂缝。
本文通过对金温扩能改造工程汤村隧道、白阳岭隧道的二衬裂缝进行产状和相关数据进行统计,分析了汤村隧道、白阳岭隧道二衬裂缝产生的原因,提出了缓解裂缝产生的措施,并介绍了几种常见的裂缝治理方法。
1、裂缝现状1.1裂缝发育段施工环境及混凝土的有关参数根据试验室现场测定:洞内环境温度25~35℃,相对湿度在63% ~64%。
二衬为C35钢筋混凝土,坍落度16~20cm,水灰比0. 4左右。
1.2裂缝的表现形式经过对汤村隧道、白阳岭隧道已完衬砌的统计, 汤村隧道进口二衬完成425m,裂缝26条(右侧12条、左侧14条),均发育在距洞口200m的范围内;白阳岭隧道二衬完成221m,裂缝12条(右侧7条、左侧5条),均发育在距洞口120m的范围内。
1.3裂缝实测数据统计1)汤村隧道进口二衬裂缝均发育在距洞口200m的范围内;白阳岭隧道二衬裂缝均发育在距洞口120m的范围内。
2)裂缝所处的二衬混凝土浇筑时间多在7~10月份,该段时间为高温季节。
3)按照裂缝水平角统计:汤村隧道0~45°1条,占总数的3.85%;46~90°25条,占总数的96.15%,其中60~90°23条,占总数的88.46%;白阳岭隧道0~45°0条,占总数的0%;46~90°12条,占总数的100%,且都在60°以上。
隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
中图分类号 : U 4 5 7
文献标识码 : A
文章编 号: 1 0 0 6 — 4 3 1 1 ( 2 0 1 4) 0 1 — 0 1 2 3 — 0 2
0 引 言
达 不到预期 设定的标准 , 造 成超欠挖 , 致 使 初 期 支 护 喷 射
二次衬砌 混凝土 裂缝病害在 众 多的隧道 施工项 目中 混凝 土 薄厚 不均 , 或初 期 支护 直 接 侵 入 衬 砌 限 界 以 及 衬 砌 均 是 混凝 土 裂 缝 的 主要 成 因。 成 为极 为普 遍 的 现 象 , 隧 道 结 构 体 的 受 力 状 况 和 防水 性 能 混凝 土背 后 存 在 空 洞 , 仰 拱 施 工 时基 底 虚 渣 、 积 水 清 理 不 彻 底 , 二 衬 浇 筑 前 会 遭 到严 重 的破 坏 。 鉴 于 此 , 如 何 规 避 或 h , d e p t h a n d s t uc r t u r e i n l f u e n c e o f he t c r a c k .
关键词 :隧道二衬 ; 混凝土裂缝; 预防 ; 分析 ; 处理
Ke y wo r d s : t u n n e l s e c o n d l i n i n g ; c o n c r e t e c r a c k ; p r e v e n t i o n ; a n a l y s i s ; t r e a t me n t
产 凝 土结 构 的 裂 缝 问 题 ,提 高 二 次 衬 砌 混 凝 土 的施 工质 量 , 矮边墙 杂物 清理 不干净,二衬浇筑后矮边 受力 不均 匀 , 是 现 阶段 隧道 施 工 亟待 解 决 的 一 项 技 术 难 题 。 生 不 均 匀下 沉及 变形 , 导 致 二衬 开 裂 。 急于赶进度 或抢工期 , 在隧道 围岩和衬期支护 变形还 1 隧道二衬混凝 土裂 缝原 因分析
隧道二衬混凝土裂缝简析、预防与处理
0 前 言
隧 道二 次 砌 衬混 凝 土施 工 后 , 经 常 在衬 砌 表 面 出 现纵 向 、 环向 、 斜向、 龟
土出现 温 度裂 缝 。 混凝 土拆 模 后 , 及 时进 行保 湿 养护 , 保 持 混凝 土 处 于湿 润状 态, 养护 期 限 1 4 天为 宜 。
2 4 施 工 控 制
裂等 各 种类 型 的 裂缝 , 这 些 裂缝 轻 则影 响感 观 , 重 则 影 响结 构质 量 。 施 工 中必 须考 虑 到可 能 产生 二衬 混 凝 土裂 缝 的各种 因素 , 采 取有 效 的 预防 措施 控 制 。
加 强 隧道 开挖 断 面测 量与 检测 , 严 格控 制超 欠挖 。 仰 拱 及矮 边墙 施 T前 , 须 将基 底 虚渣 、 杂 物 和积 水 清理 干净 ; 加强 监 控量 测 , 应 在 围 岩 和初 期 支护 变 形 趋 于稳 定时 进行 二 次衬 砌浇 筑 。对 于 隧道 洞 口浅 埋段 和 围 岩破 碎 带 , 则 需 尽 早进 行 二次 衬砌 施 1 = = , 并应 采 用钢 筋 混凝 土结 构 , 施 T 中保 证振 捣 密实 , 严
1 4 施 工 因素
化 期 间水 泥 释 放 出大 量 水化 热 , 从 而 导致 内部 温 度 不断 上 升 , 在 表 面 引起 拉 应力 , 易 形 成 混凝 土表 面 龟裂 。 骨料 级配 因素 。 骨料 中含 有 泥土 或 骨料 级 配不 合理 , 碎石 中石粉 含量 大 ,
3 隧道 二衬 混凝 土裂 缝处 理方 法
防漏振 与 过振 。
1 1原 材料 因素
水 泥 的 品种 及质 量 因 素 。 水 泥 品种选 择 不 当 , 安定 性 不 良 , 不 同批 次 的水
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。
隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文
隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文第一篇:隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究范文隧道二衬环向裂缝成因分析及其防治对策研究前言二衬裂缝是公路隧道施工中常见的病害之一。
裂缝不仅影响美观,还给结构稳定埋下安全隐患。
裂缝如果处理不及时,则可能引起二衬渗(漏)水、钢筋锈蚀,并造成结构受力重分布,引起裂缝扩展,形成恶性循环。
严重时可能引起二衬局部掉落,甚至造成结构的整体性破坏,从而缩短隧道的维护周期和使用寿命[1]。
根据裂缝与隧道轴线的走向关系,隧道二衬裂缝可以分为纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝。
一般认为环向裂缝多发生在施工缝、沉降缝处,或发生在洞口、不良地质地带与完整岩石地层的交接处[2]。
本文以闽西北某高速公路山岭隧道为工程背景,深入调查环向裂缝分布特征和发展趋势,在此基础上,探讨工程地质条件、地下水、二衬质量、二衬模板台车等因素对二衬环向裂缝形成的影响,并提出相应的防治对策。
裂缝调查 2.1 裂缝分布特征闽西北某高速公路山岭隧道系双洞分离式四车道隧道,左洞进出口桩号为ZK16+428~ZK17+912,全长1484m;右洞进出口桩号为YK16+429~YK17+940,全长1511m。
隧道施工结束后于2009年2月发现左洞和右洞在K17+600~+800段不同程度出现环向裂缝。
结合裂缝分布及工程实际情况,采用非金属超声波仪、裂缝宽度测定仪检测裂缝发展的深度和宽度。
同时采用钢筋位置测定仪和地质雷达检测对应位置钢筋保护层厚度和二衬厚度,在此基础上判定裂缝是否穿透钢筋保护层厚度或贯穿隧道二衬。
现场观测发现K17+600~+800段裂缝以垂直隧道纵轴的环向裂缝为主,局部存在斜裂缝。
斜裂缝主要出现在配电室和消防窗等开洞位置,这些位置的裂缝与局部开洞引起应力集中有关。
左洞共发现12条环向裂缝,其中6条贯穿整个横断面;右洞发现16条环向裂缝,其中3条贯穿整个横断面。
右洞裂缝数量及发展规模大于左洞。
根据非金属超声波仪检测获得的裂缝深度数据和地质雷达检测所获得的二衬厚度数据,获知部分裂缝深度与二衬厚度大小接近,因此可以判定部分位置裂缝已经贯穿二衬。
隧道衬砌砼开裂的成因分析及防治对策
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。
隧道二衬裂缝防治及处理措施
隧道二衬裂缝防治及处理措施中铁二十二局三公司金温铁路指挥部邓健摘要:二衬混凝土裂缝是隧道工程常见病害,降低了二衬混凝土抗渗能力,影响二衬使用功能,降低混凝土耐久性,在施工过程中,必须严格控制,最大限度地消除二衬裂纹,确保二衬混凝土安全、稳定、持久工作。
关键词:隧道裂缝防治处理一、概述隧道二衬混凝土裂缝是隧道工程常见的病害之一,它的出现不仅会降低二衬混凝土的抗渗能力,影响二衬的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响二衬质量。
因此,在隧道二衬施工过程中,必须严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未然,尽可能地减少二衬混凝土裂缝的出现。
对已经出现的混凝土裂缝要进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证二衬混凝土安全、稳定、持久地工作。
二、某铁路隧道二衬裂缝现状1、浙江南部某在建铁路隧道目前二衬施工完成4600m,共发现二衬裂缝22条,平均每公里4.8条。
2、二衬裂缝在洞口段出现较多,洞内较少;Ⅳ、Ⅴ级围岩地段出现多,Ⅱ、Ⅲ级围岩地段出现少。
3、绝大部分二衬裂缝宽度小于0.2mm,符合《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》要求,极个别的裂缝宽度在0.2mm-0.5mm之间。
4、二衬裂缝均发生在隧道两侧边墙部位,出现形式主要是单侧裂缝、双侧对称裂缝和泄水孔处裂缝。
5、二衬裂缝长度在1m-4m之间,走向以竖向居多,斜向较少,没有出现贯通裂缝。
裂缝裂缝裂缝泄水孔三、二衬裂缝产生的原因分析隧道二次衬砌施工采用整体式模板台车、泵送混凝土施工工艺,混凝土硬化过程中产生裂缝是大体积混凝土施工的常见病害之一。
针对某铁路隧道二衬裂缝情况进行原因,找出了产生二衬裂缝的12个影响因素。
1、地质环境影响隧道工程受力结构与地质环境密切相关,隧道施工时会影响隧道原有的岩体内力,致使岩体内力随着隧道掌子面的掘进而发生着微小变化,而这种内力变化超过二衬混凝土自身所能承受的应力时,就会产生微小裂缝。
隧道工程混凝土裂缝预防及治理措施
2023-11-10CATALOGUE目录•隧道工程混凝土裂缝预防措施•隧道工程混凝土裂缝常见类型及成因•隧道工程混凝土裂缝治理措施•工程实例分析01隧道工程混凝土裂缝预防措施选择低水化热、高强度等级的水泥,减少水泥用量,降低混凝土的温升。
水泥骨料外加剂选用优质骨料,控制骨料的级配和粒径,减少骨料之间的空隙率。
选用高效、质量稳定的外加剂,如减水剂、缓凝剂等,改善混凝土的流动性。
03原材料控制0201根据工程要求和施工条件,合理设计混凝土的配合比,控制混凝土的强度、坍落度等指标。
合理设计配合比适量增加掺合料,如粉煤灰、矿渣等,减少水泥用量,降低混凝土的温升。
增加掺合料严格控制水灰比,适当增加水泥用量,以提高混凝土的抗裂性能。
控制水灰比配合比优化在浇筑、养护过程中,加强温度监测和控制,防止温度应力过大导致裂缝产生。
施工过程监控温度控制严格控制施工工艺,确保混凝土浇筑、振捣、养护等环节的质量。
施工工艺控制适当增加钢筋保护层厚度,以减小裂缝产生的概率。
增加保护层厚度02隧道工程混凝土裂缝常见类型及成因总结词干缩裂缝是隧道工程中常见的混凝土裂缝之一,主要是由于混凝土中的水分蒸发过快,导致混凝土表面干燥收缩而形成的裂缝。
要点一要点二详细描述干缩裂缝通常出现在混凝土养护结束后的一段时间内,宽度较细,一般在0.05-0.2mm之间。
干缩裂缝的成因主要是由于混凝土表面的水分蒸发过快,导致表面干燥收缩,而内部湿度变化较小,收缩较小,从而在表面形成拉应力,导致裂缝产生。
此外,使用高强度水泥、水泥用量过大、砂石含泥量高等因素也会增加干缩裂缝的风险。
总结词温度裂缝是由于温度变化引起的混凝土裂缝,主要出现在隧道工程中,因为隧道内温度变化较大。
详细描述温度裂缝通常在隧道衬砌混凝土施工后出现,宽度一般在0.2-1.0mm之间。
温度裂缝的成因主要是由于内外温差过大,导致混凝土内部产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
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。
隧道二衬混凝土渗漏水和裂缝的防治及表面通病的整修
隧道二衬混凝土渗漏水和裂缝的防治及表面质量通病的整修冯天旺隧道二衬衬砌完成后,由于周边围岩的应力不断变化,又因降水、冰冻和施工过程中的质量及原材料等各种原因,促成了隧道渗漏水及裂缝等病害的发生。
下面就隧道二衬混凝土的水害和裂缝及表面的整修浅谈一点我的认识。
一、隧道水害的防治(一)隧道渗漏水的危害修建隧道,破坏了山体原有的水系统平衡,隧道成为所穿山体附近地下水聚集的通道,当隧道周边围岩与含水层相通,而二衬的排水系统或因施工质量不完善时,就必然要发生隧道水害。
隧道水害不但会腐蚀混凝土,降低隧道的使用寿命,而且还会影响行车安全。
在高寒地区,还会引起拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、隧底冰锥、水沟冰塞、线路冻起等。
长期冰冻,还会导致二衬冻胀开裂、混凝土疏松剥落,降低衬砌结构的安全可靠性。
因此,对高寒地区隧道渗漏水的防治更为重要。
对此,铁道部也有明确要求:所有施工企业必须对隧道实行终身负责制,凡是隧道发生水害,不管验交多少年,都由施工单位承担堵漏的责任。
我们施工的武广高铁金沙洲和浏阳河隧道已通车多年,现堵水队伍仍旧撤不回来。
现在不论是在建的铁路隧道还是公路隧道,水害已成为隧道各种病害的防治之首。
(二)隧道水害的类型1、从渗漏水的位置上分:边墙渗漏、沉降缝渗漏、仰拱施工缝渗漏、拱顶渗漏等。
2、从渗漏水量大小上分:渗水:从边墙或拱顶有大面积湿渍或点状水珠,并沿二衬表面往下流动。
漏水(或股水):从拱顶或边墙滴水成线。
冒水:从边墙或仰拱部位冒出股状水或汩汩成流。
(三)水害的成因1、防水板安装的质量问题(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆效果差,初支又没喷平,导致初支面凹凸不平,尖锐突出物没处理,造成防水板被二衬混凝土拉裂,或被尖锐物戳破,防水板失效。
(2)防水板褶皱。
褶皱侵入二衬混凝土,造成厚度不够,此处成为围岩应力集中点,混凝土被破坏时,防水板同时被撕裂失效。
(3)防水板搭接小于设计的宽度。
(4)防水板焊缝不合格。
隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施
兰州交通大学继续教育学院毕业设计(论文)专业(班级):12级土木工程指导教师:刘永孝学生姓名:王建龙学号:120003625设计题目:隧道衬砌裂缝产生原因分析及预防和治理措施毕业设计成绩评议表有无错误等。
毕业设计(论文)任务书班级:土木工程12级学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝开题报告班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝几中期报告班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙指导老师:刘永孝结题验收班级:12级土木工程专升本学生姓名:王建龙摘要随着国民经济的迅速发展,我国交通运输事业得到了蓬勃发展。
隧道作为公路工程建设中的一个重要结构物,也迎来了规模空前的建设热潮。
因其在改善路线线形、缩短里程和行车时间、提高运营效益以及减少占地面积等方面发挥的重要作用,必将得到更为广泛的推广和发展。
但是,我国地域自然条件差异较大,隧道穿越的山体地质及水文等条件复杂多变。
由于对局部软弱围岩、膨胀性围岩以及对衬砌有侵蚀性的环境水等调查不足;未能采用加强衬砌结构或防治措施不当;部分地段隧道衬砌施工质量缺陷等,造成了许多运营隧道出现衬砌裂缝。
如衬砌裂缝处治不当就会出现渗漏水,不但不易修缮而且影响隧道正常运营,造成隧道衬砌和通风、照明及消防设备的腐蚀损坏,造成路面积水使行车环境恶化,从而降低行车速度和安全性能。
因此对隧道衬砌裂缝进行相关研究是十分必要的。
本文从隧道衬砌裂缝的类型入手,从施工角度分析了隧道衬砌裂缝产生的原因,再现衬砌裂缝特征及破坏形式,得出隧道衬砌裂缝产生及发展规律,从而对隧道设计、施工以及衬砌裂缝病害的防治提出一些粗浅见解。
关键词:隧道;衬砌;裂缝;产生原因;预防;治理AbstractWith the rapid development of national economy, transport undertakings have developed vigorously in our country. Tunnel as a highway (railway) is a very important part in engineering construction structure,also ushered in the unprecedented building boom.Tunnel in the improvement of the route, shorten the distance and travel time, improve the operating efficiency and reduce the area played an important role,will get more extensive promotion and development.However, the regional differences in natural conditions in our country, tunnel through the mountain complex geological and hydrological conditions, the local weak surrounding rock and swelling rock and transform Qi You corrosive environment such as water survey, failed to use improper measures, strengthening prevention and control of lining structure or sections of tunnel lining construction quality defects, such as tunnel in tunnel lining crack caused many operation. Such as lining crack treatment inappropriate lining will appear, not only is not easy to repair and affect the normal operation of tunnel, tunnel lining and all kinds of ventilation, lighting and fire fighting equipment corrosion damage,worsen water surface driving environment, thereby reducing driving speed and safety performance. So the relevant study on the tunnel lining crack is very necessary.From the type of tunnel lining crack, this paper analyzed from the points of view of the construction of tunnel lining crack reason, represent the lining crack characteristics and damage forms, draw a tunnel lining crack and the law of development, thus the design and construction of the tunnel and tunnel lining crack disease prevention and control of some shallow opinions are put forward.Key Words: Tunnel Lining Crack;The cause of prouduct;Prevent Administer目录第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状 (1)一、现场原位试验 (1)二、室内模型试验 (1)三、理论与数值分析 (1)第二章隧道衬彻裂损变形的现状和主要危害 (2)一、现场原位试验 (2)二、隧道衬砌裂缝的主要危害 (2)第三章隧道衬砌开裂的类型 (3)一、按裂缝与隧道轴向相互关系分类 (3)二、按照衬砌受力变形形态和裂口特征分类 (4)第四章隧道衬砌裂缝观测方法 (6)一、纸条测标观测 (6)二、钢钉测标观测 (6)三、标记测标观测 (7)第五章隧道施工对衬砌裂缝的预控 (8)第六章衬砌开裂原因分析 (10)一、设计方面的原因 (10)二、施工方面的原因 (10)第七章隧道衬砌裂缝的预防和治理措施 (12)一、预防 (12)二、治理 (12)(一)围岩加固 (12)(二)二次衬砌表面补强 (21)(三)套衬补强 (22)(四)换拱换衬 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (31)第一章目前国内隧道衬砌裂缝研究方法及现状与发达国家相比,我国隧道建设起步较晚,针对运营中隧道呈现出越来越多的裂缝状况,国内学者对裂缝形成机理及处治方案进行了一系列的研究,其采用的研究方法主要有:一、现场原位试验现场原位试验是地下工程研究最直接的研究方法,现场试验的研究数据不仅可以为科研提供重要的数据,更重要的是通过现场量测数据分析可以直接指导实际工程的建设,同时与数值模拟分析的结果进行对比分析,以验证其计算的正确性。
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是公路、铁路等交通建设中必不可少的一部分,而隧道二次衬砌混凝土作为其重要组成部分,其质量直接影响着隧道的安全和使用寿命。
然而,在使用过程中,隧道二次衬砌混凝土不可避免地会出现裂缝问题,对此,实际上我们可以采取一些防治措施,减少裂缝的发生,延长混凝土的使用寿命。
1.施工质量不合格,材料配比不均匀、工艺不到位,从而导致混凝土的质量低下。
2.混凝土硬化过程中,由于温度差异,引起混凝土内部的热应力不均匀,从而导致裂缝的发生。
3.地基沉降或地震等外力因素的作用,导致混凝土产生重大应力集中,从而引起裂缝。
4.渗透性差的混凝土,由于混凝土的容重高,水泥石的耐久性差,因此混凝土容易收缩,从而导致裂缝的发生。
二、防治措施1.加强施工质量在施工过程中,要加强质量管理,严格控制混凝土的材料配比,确保水泥、石灰石、沙子和水等混合的比例均衡,保证混凝土的质量。
2.控制温度3.改善地基条件例如施工前进行地基加固,改善地基条件,提高隧道二次衬砌混凝土的受力稳定性。
4.采用合适的混凝土技术根据隧道的具体情况,选择相应的混凝土工艺,如使用高流动性混凝土,提高混凝土的抗渗、抗震性能,从而减少裂缝的出现。
5.加强养护和维修及时发现混凝土裂缝问题,采取合理的养护和维修措施,以保证隧道二次衬砌混凝土的安全使用。
三、结论隧道二次衬砌混凝土裂缝的出现是由多种因素引起的,只有针对性地加强质量管理、控制温度、改善地基条件、采用合适的混凝土技术以及加强养护和维修才能够有效地减少裂缝的发生,延长混凝土的使用寿命,提高隧道的安全性。
浅析隧道二衬施工的裂缝原因分析及治理措施
浅析隧道二衬施工的裂缝原因分析及治理措施摘要:隧道工程施工完工后二次衬砌均会有不同程度的纵横裂缝,产生裂缝的原因、二次衬砌裂缝治理措施,是值得广大技术人员探讨和研究的。
本文主要介绍隧道二次衬砌裂缝产生原因和防治措施的技术要点及对策。
关键词:隧道施工裂缝;防治:治理措施Abstract: The tunnel project construction after the completion of secondary lining all have varying degrees of vertical and horizontal cracks, the cracks reasons, secondary lining crack control measures, is worthy of exploration and study of the vast number of technical staff.This article describes the techniques of tunnel secondary lining cracks causes and prevention measures and countermeasures.Keywords: tunneling cracks; control: governance measures.1隧道裂缝状况目前隧道施工,开挖后及时支护,加强监控测量,确定围岩变形基本稳定后进行衬砌浇筑。
拆模后不久发现隧道二次衬砌出现多条裂缝。
裂缝主要分布在拱顶和边墙,拱脚较少;大部分裂缝为水平向,少量为斜裂和竖向裂缝(不包括环向施工缝处开裂)。
裂缝长度不等,宽度0.7~O.15mm,深度11.8~56.6mm。
2裂缝成因分析2.1受力条件不利因素的影响隧道衬砌开裂的因素很多.从受力的角度分析.可能有以下几种原因:(1)拱圈不均匀下沉.隧道仰拱地基不均匀沉降,以及设计依据的围岩类型与实际围岩不符,以致造成衬砌断面不适应受力的需要。
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重要组成部分,其二次衬砌混凝土是保障隧道结构安全和稳定的重要支撑材料。
在隧道二次衬砌混凝土使用过程中,裂缝问题一直是困扰工程师和施工人员的难题。
本文将就隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因及其防治对策进行深入探讨。
一、混凝土裂缝的成因(一)温度因素隧道在施工过程中,受到气温变化的影响,混凝土材料在固化过程中会发生收缩,一旦收缩不均匀或者干缩裂缝超过允许值,就会形成裂缝。
(二)变形因素隧道内部存在的地层变形或者水文压力变化,会对二次衬砌混凝土产生影响,造成混凝土裂缝。
(三)质量问题混凝土原材料不符合标准、施工质量不达标、工艺不当都会导致混凝土裂缝的出现。
(四)设计问题隧道二次衬砌混凝土设计不合理、结构参数设置不当也会导致裂缝的产生。
二、混凝土裂缝的影响(一)对结构安全的影响混凝土裂缝如果不及时修复,会导致隧道结构强度减弱,影响隧道的安全运行。
(二)对建筑美观的影响混凝土裂缝会影响隧道的外观,降低建筑美观度。
(三)对使用寿命的影响裂缝的存在会导致水分和化学物质侵入混凝土内部,加速混凝土的龄化和腐蚀,降低使用寿命。
三、混凝土裂缝的防治对策为了有效地解决隧道二次衬砌混凝土裂缝问题,需要采取一系列的防治对策。
(一)合理设计在设计阶段,需要充分考虑隧道的地质条件、温度变化等因素,合理确定二次衬砌混凝土的材料、结构和厚度,减少混凝土裂缝的产生。
(二)材料选择在混凝土材料的选择上,要严格按照相关标准和规范进行选材,并做好混凝土的养护工作,确保混凝土的质量。
(三)施工工艺在施工过程中,需要严格按照设计要求和相关规范进行施工,避免出现施工质量问题。
(四)增加控制缝在混凝土的浇筑过程中,可以适当增加控制缝,避免混凝土自由收缩产生裂缝,有助于控制裂缝的产生。
(五)增加预应力在一些重要的隧道工程中,可以考虑增加预应力,提高混凝土的承载能力,减少裂缝的产生。
(六)加固处理对已经出现的裂缝,可以采取加固措施进行修复,如注浆、粘贴碳纤维布等方式进行加固处理。
二衬外观质量缺陷、预防及处理措施
二衬外观质量缺陷、预防及处理措施隧道二次衬砌外观质量控制一、现场施工情况大溪隧道进出口二衬近期施工质量明显下滑,频繁出现蜂窝、麻面、气泡、砂线等质量问题,现场施工人员无管控,责任心不强,导致二衬外观质量一落再落。
二、二衬施工技术要求1、二次衬砌施工必须“内实外美”,做到不渗不漏,表面无湿渍。
2、衬砌混凝土应采用模板台车,拱、墙一次整体浇筑。
3、隧道衬砌厚度严禁小于设计厚度,初期支护、防水板与二衬砼之间应密贴无空洞。
4、砼结构表面应密实平整、颜色一致,严禁有露筋、孔洞、疏松,不得有麻面、缺棱掉角等缺陷。
拆模后每浇筑段蜂窝深度不大于5mm,面积不得超过0.5%。
5、二衬表面平整度允许偏差不得超过20mm,二衬台车模板错台不得超过10mm。
三、二次衬砌施工质量控制要点1、二衬砼要求(1)严格执行指挥部下发的《混凝土质量管理办法》,采用砼搅拌站集中拌制生产的混凝土,砼的配合比和原材料必须符合要求。
有条件时,尽量延长砼的模内养护期,以利于提高砼表面的自然光洁度。
(2)每一模衬砌应使用同一厂家、同一批号的原材料,使混凝土颜色一致。
(3)加强到场混凝土的质量检测,对不合格的混凝土必须退回搅拌站处理,严禁泵送过程中向混凝土中加水。
(4)加强与搅拌站的沟通联系,根据砼浇注高度由搅拌站试验人员对坍落度进行适当调整,以利于砼浇注作业。
2、二衬砼浇筑和振捣施工要求(1)混凝土应分层对称、边浇筑边振捣,最大下落高度不能超过2 m,台车前后混凝土高度差不能超过0. 6 m,左右混凝土高度差不能超过0. 5 m。
插入式振动棒变换位置时,应竖向缓慢拔出,不得在混凝土浇筑仓内平拖,不得碰撞模板、钢筋和预理件。
(2)砼定人定位捣固:专职捣固手定人定位用插入式振动器捣固,保证砼密实;起拱线以下辅以木锤模外敲振和捣固铲抽插捣固,以抑制砼表面的气泡产生。
(3)钢筋保护层:钢筋砼衬砌采用泵送砼,由于灌注速度快,钢筋变形显著,易造成拱部钢筋保护层减小。
论隧道二衬混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施
论隧道二衬混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施摘要:随着我国隧道技术的发展,对隧道二衬表观质量的要求越来越高。
相应地,对影响隧道表观质量的二衬混凝土表面裂缝等的控制越来越严格。
二衬混凝土表面裂缝也引起了越来越多人的重视。
如何减少及避免二衬混凝土表面出现的裂缝,也成了目前隧道施工中一个共同观注的焦点。
所以控制二衬混凝土表面裂缝就尤为重要起来。
关键词:混凝土裂缝原因处理措施1、二衬混凝土裂缝形成原因分析混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。
微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。
但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观缝也就是混凝土工程中常说的裂缝。
混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。
很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。
实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定范围之内。
钢筋混凝土规范也明确规定有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。
但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝;如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。
在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
隧道二衬混凝土裂缝的预防及处理
隧道二衬混凝土裂缝的预防及处理摘要:通过对隧道施工二衬混凝土裂缝的调查分析,发现二衬混凝土裂缝问题越来越突出,本文针对此问题论述裂缝的预防及处理措施。
关键词:隧道;二衬混凝土;裂缝;预防;处理1.概述随着科学技术的进步与发展,新建设的公(铁)路越来越多,隧道建筑工程数量也越来越多,但在已建隧道中,二衬混凝土都或多或少的产生过裂缝。
二衬混凝土的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。
在隧道衬砌混凝土施工中,如何采取合理的施工工艺以减少混凝土中的裂缝的数量和裂缝宽度、深度是工程技术人员普遍关心的问题。
2. 裂缝的形成分类及原因隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:温度裂缝、干缩裂缝、施工缝处裂缝、外力荷载作用裂缝等。
(1)温度裂缝。
混凝土施工中,水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部及其表面形成温度梯度,内外张力超过混凝土内外约束力时就会产生温度裂缝。
裂缝宽度、深度冬季较明显,夏季施工产生裂缝主要与衬砌混凝土厚度及水泥品种、用量有关。
(2)干缩裂缝。
二衬混凝土在硬化过程中水分慢慢蒸发散失,而水泥石中凝结胶体干燥收缩,受二衬台车整体钢模及围岩的约束,产生徐变应力,当应力值超过混凝土的抗拉强度时,就会出现表面裂缝,其走向没有明显规律。
影响其因素主要为:水胶比,砂石级配的合理性,外加剂品种和掺量多少。
(3)施工缝(接茬缝)。
在二衬混凝土施工过程中,由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇注中断时间超过混凝土的凝结时间,或超过混凝土的正常连续作业时间,因而产生明显裂缝。
隧道整体二衬前一般先在隧道两边浇注矮边墙(高80cm左右),矮边墙混凝表面应进行凿毛处理,再用水泥砂浆垫层,如直接在原混凝土上进行衬砌,以致新旧混凝接茬间出现裂缝。
(4)外力荷载作用裂缝。
仰拱或边墙基础未清理干净,混凝浇注后,基底产生不均匀的沉降,而使整体钢模台车定位不牢固,以及脱模过早,或在脱模时混凝土受到较大外力撞击等都容易产生变形裂缝。
3.裂缝对二衬混凝土的危害混凝土结构是由胶凝材料、骨料、钢筋、及存留其中的气体组成。
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隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
发表时间:2015-05-15T16:21:09.653Z 来源:《工程管理前沿》2015年第5期供稿作者:王德坤林在掏[导读] 从裂缝宽度与深度,及对结构影响的角度,提出有效预防与处理措施。
王德坤林在掏
中铁十二局集团第四工程有限公司陕西西安710000 摘要:在众多隧道施工项目中,二次衬砌混凝土裂缝危害已十分常见,不仅严重破坏隧道结构体的防水性能,更会严重影响其受力状况。
怎样有效处理二衬混凝土裂缝危害,提高施工质量,成为现阶段隧道施工有待解决的一项难题。
基于此,文章在逐一分析衬砌结构材料性能、配合比、温湿度和施工等因素的基础上,从裂缝宽度与深度,及对结构影响的角度,提出有效预防与处理措施。
关键词:隧道施工;二衬混凝土;裂缝;预防与处理
一、隧道二衬混凝土裂缝分析
1.1原因分析
①原材料原因:水泥品种安定性不好,或选择不良,或混用不同批次的水泥,都可导致二衬裂缝出现。
其中,细度越细和等级越高的水泥,严重影响混凝土开裂。
②配合比因素:在设计配合比时,必须严格遵循科学比例分配水泥、外加剂和掺合料的用量,同时所有材料规格需与要求相符。
加入太多水泥会导致水热化加大,造成混凝度内外温差较大,最终形成梯田温度而产生裂缝。
③温差与湿度的因素:大多数裂缝在混凝土施工中,都是由外界温湿度变化而造成。
浇注温度、水泥水化热的绝热升温以及结构散热的温度,共同叠加形成混凝土内部温度。
大气气温在浇筑混凝土时,对浇筑温度有明显影响,大气升温升高而混凝土温度也随之升高,大气温度下降,会使混凝土内部与表面形成温度差。
④施工因素:由测量不精确引起的中线偏位会形成二衬受力不均匀,会造成薄弱部位开裂;未按预期设定标准开挖断面净空,出现超欠挖现象,造成初期支护喷射混凝土薄厚不均而引起裂缝。
未在仰拱施工时彻底清理积水和基底虚渣,在二次浇筑前,未清理干净矮边墙杂物,导致二衬浇筑后矮边变形及下沉,最终出现裂缝。
抢工期赶进度,衬期支护变形为未稳定时就进行二衬浇筑,导致二衬承受的变形应力过大,从而引起裂缝。
1.2混凝土裂缝分类
①由变形受到约束引起的裂缝:混凝土因收缩、膨胀、温湿度变化及不均匀沉降等引起裂缝,这是因为混凝土因受到约束不能自由变形而产生内应力,内应力超过标准值,就会产生裂缝。
②由外在负荷作用引起的裂缝。
二、二衬混凝土裂缝预防
2.1事前做好环境勘测
衬砌施工前,为了达到预期施工质量,应将地质环境勘测放在设计环节,对施工现场的地质构造、水文地理、和温湿度变化等有一个全面了解,为施工设计提供参考依据,最终将衬砌和支护的承载能力有效提高。
2.2加强材料检测
对砂石、水泥及外加剂等材料进行严格检测,对照相关标准后,对所有进入施工场地的材料进行严格的质量检验,如型号、规格、质量与施工要求有出入,则需立即调整;规格不同的水泥材料不得拌入混合料,在甄选粒径、针片含量和含泥量时要严格依据设计要求,选用合格的骨料
2.3温湿度控制
①混凝土表面温度与室外最低气温间的差值应<20℃,中心温度与表面温度间的差值应<20℃。
如果混凝土抗裂能力较强,其两温度间的差值应≦30℃。
②混凝土拆模时的温差应<20℃。
③在降低混凝土内部温差时,要采取内部降温法来实现降温。
④将保温材料覆盖于结构外露的混凝土表面以及模板外侧,将混凝土内外温差控制在20℃以下。
⑤将抗裂钢筋网片设立在混凝土表明层,这是防止混凝土在收缩时产生裂缝。
2.4过程控制和质量管理
加强和改进二衬混凝土施工质量的有效措施离不开过程控制和质量管理。
在开挖爆破时,炸药量要控制得当,避免过度扰动围岩,将外部应力对二衬混凝土的破坏作用有效释放。
初期支护阶段质量控制的要点是平顺度以及二次衬砌厚度的严格控制。
三、隧道二衬混凝土裂缝处理措施
3.1表面处理法
表面涂抹和表面贴补是表面处理法的两种操作方式,主要适用于相对稳定及不会影响结构承载能力的表面裂缝和深度裂缝的处理上,也是普遍使用的处理方法。
这种处理方法具有工序简单和易于操作两大优点。
采用表面涂抹方式可有效处理浆液难以灌入、不漏水、不伸缩,以停止活动的细浅裂缝。
对于大面积漏水的防渗堵漏则使用表面贴补法,将玻璃纤维布粘贴在裂缝表面,在粘贴前,要处理基面,使基面平整干燥、无尘无油污。
3.2电化学防护法
通过施加电场在介质中的电化学作用,将混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态改变,同时使钢筋钝化,最终达到防腐的目的就是电化学防护法。
阴极防护法、碱性复原法和氯盐提取法是常用的三种有效的电化学防护法,三种方法工作参数如表1所示:表1三种电化学防护法的作用及工作参数
3.3灌浆处理法
将密封剂或粘合剂灌入裂缝深部,防止裂缝纵深扩展扩大,同时将构件性能修复提高的方法就是灌浆处理法。
各种类型的裂缝都可使用灌浆处理法,且有较好的修复效果。
具体操作是:①先将水泥浆等胶结材料压入混凝土裂缝中,与混凝土结构融合,从而将混凝土的整体性能有效提高;此外,一些聚氨酯、环氧树脂和甲基丙烯酸脂等化学材料,也是裂缝修补材料的优选。
裂缝修补前,在指定位置埋设灌浆管,如果是细浅裂缝,可将裂缝表面用钢丝刷清洁彻底后,再将灌浆管用环氧胶泥骑缝粘贴;如果是宽深裂缝,需要沿着裂缝,开一个V 行切槽,再将灌浆管粘贴在裂缝较宽的部位或裂缝贯穿处、交叉处及顶端。
②第二部是封缝,将环氧树脂基液沿着裂缝开始刷,刷完后涂上一层环氧胶泥。
进行封缝,主要使裂缝可形成一道密闭性空腔通道。
浆液配置,影响浆液可灌性的两大因素是浆液粘度和注浆压力,注浆压力随浆液粘度的增加而增加,注浆压力增加,灌注时间也会增加。
如果是不贯通裂缝,其裂缝深部很难灌入浆液;而且可灌性与、固化时间长短、固化后构件的粘接强度,这三者之间存在相互矛盾,这就需要在可灌性的情况下,应优先灌入粘度较大的浆液。
浆液配合好后灌浆,灌浆是因注意是从裂缝一边逐步向另一边灌浆,对于纵向裂缝和斜裂缝来说,应采取自上而下的灌法,同时逐渐升高灌浆压力,避免骤然施压而使缝隙加大。
3.4拆除重砌法
在裂缝采取修补措施也无法弥补的情况下可采用拆除重砌法。
当整个衬砌界面的裂缝大量存在,且裂缝整体贯穿,严重影响结构稳定和受力的情况下,将既有裂缝二衬拆除,拼装衬砌模板的同时,重新浇筑二次衬砌。
逐段进行拆除重砌,拆除时首先采用微差爆破,将爆破冲击波、飞石、噪音和震动有效控制,不仅操作便捷,还迅速安全,几乎不会影响到相邻衬砌,且破碎程度高。
拆除时,要逐一在切彻拱顶、左右拱腰、左右拱脚、等5条线上纵向打眼,25cm的眼格间距,逐一装药后,开始有顺序的起爆。
另外,为了预防路面不被爆破的二衬砸损,需在路面铺出一条50cm厚的砂土。
二衬爆破后,将废渣用挖掘机清理掉,将破损的防水板割除,并重新铺装新防水板,安装止水条后浇筑二衬。
四、结论
在当前各种隧道施工项目中,应全面重视二次衬砌混凝土裂缝的危害。
在预防和处理二衬混凝土裂缝时,应注意从设计、材料、施工等方面出发,多方面、全方位的着手预防二衬混凝土危害。
参考文献:
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