浅谈高速公路隧道衬砌裂缝处理方法 阮建东 任亮

浅谈高速公路隧道衬砌裂缝处理方法阮建东任亮

发表时间：2018-05-21T15:29:22.377Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：阮建东任亮

[导读] 摘要：随着社会的发展，交通工程建设得到很大的发展，进一步提高了高速公路隧道建设水平，所以也是非常的重视高速公路隧道工程的质量。

中交一公局厦门工程有限公司福建省厦门市 361000

摘要：随着社会的发展，交通工程建设得到很大的发展，进一步提高了高速公路隧道建设水平，所以也是非常的重视高速公路隧道工程的质量。进行高速公路隧道建设的时候会暴露出很多问题，尤其是隧道衬砌裂缝。在投入运营前，分析常见病害发生的原因，针对具体问题采取及时有效的解决办法，保证高速公路隧道的正常运行，保证人们的出行安全。

关键词：高速公路；隧道衬砌裂缝；处理方法

1.前言

高速公路建设是国家社会经济建设的前提，通过对道路建设的加速来提升整个社会建设管理是现今社会发展的重要途径。我国始终坚持着以经济建设为中心，坚持社会主义事业的稳步发展，通过社会建设来宏观调控国家的整体发展。现今社会建设发展迅速，我们需要通过不断地建设和完善高速公路隧道的施工，以此来促进国家经济建设的发展。

2.高速公路隧道衬砌裂缝类型及产生原因分析

2.1高速公路隧道衬砌裂缝类型

隧道衬砌裂缝主要可以分成三类：非结构性裂缝、隧道衬砌缺陷和病害产生的裂缝、结构性裂缝。非结构性裂缝主要有干缩裂缝、温度裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等；隧道衬砌缺陷和病害产生的裂缝主要有：二衬厚度不足产生的裂缝、衬砌背后的空洞产生的裂缝、衬砌材料裂化产生的裂缝等；结构性裂缝主要有：外荷载变化引起的裂缝、各种因素综合导致结构承载力不足产生的裂缝等。

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，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。

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。

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。

荷载变形裂缝：

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。

2.2高速公路隧道衬砌裂缝产生原因分析

隧道衬砌裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果。据相关统计，施工中不规范造成的衬砌裂缝占80%左右，材料质量差及配合比不合理产生的裂缝占15%左右，其他原因引起的裂缝约占5%。施工工艺或施工不规范主要在以下几个方面：（1）隧道开挖超欠挖严重，轮廓线不圆顺，衬砌混凝土厚度严重不均匀；欠挖导致初期支护侵入衬砌界限，从而造成衬砌混凝土厚度不足。

（2）未开展监控量测工作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。

（3）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。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。

（4）采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。

（5）盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。

（6）夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。

3.高速公路隧道衬砌裂缝缺陷处理方法

3.1隧道衬砌非渗水裂缝处理方法

（1）开设梯形槽：先沿裂缝凿成宽度不小于2cm，深度不小于3cm的梯型槽。

（2）钻孔：在裂缝表面进行骑缝钻孔，以此作为灌浆导向孔。沿裂缝走向钻孔，孔深3cm，孔径8mm，孔距25～40cm，凡裂缝交叉处应在交叉地方钻孔。

（3）清缝：用0.2MPa 以上气压的压缩空气清除裂缝、梯形槽、钻孔内的灰渣和浮尘；沿缝长范围内砼表面用丙酮进行清洗去污。并注意不得堵塞裂缝。

（4）布嘴：骑缝布设灌浆嘴。一般布置在裂缝端部、裂缝开裂大和裂缝交叉处，间距以30～50cm 为宜，原则上宽缝可稀，窄缝要密，但每一条缝至少各有一个进浆孔和排气孔；贯穿性裂缝两侧面都必须埋灌浆嘴，灌浆嘴要错开布置。注胶嘴用丙酮洗净后，底盘周围应均匀涂抹 1～2mm 厚改性环氧水泥，并与孔眼对准埋贴于裂缝上。注胶嘴应注意不得堵嘴堵缝。

（5）封缝：用改性环氧砂浆填平梯形槽，上面粘铺一层玻璃布，布上再罩一层环氧树脂胶浆封面。封缝工作要仔细，防止漏浆。（6）试气：封缝干固后，在周边涂刷肥皂水，然后向裂缝中充压缩空气，检查是否有漏气的地方。用一个嘴充气，其它嘴临时封

好。试气压力控制在0.2Mpa，对漏气的部位进行补封。

（7）灌浆：竖缝必须自下而上，平缝先低后高进行灌注，并严格控制压力，宽缝或进浆畅通时压力宜控制在0.1～0.2Mpa。细缝或进浆困难时宜控制在 0.4MPa 左右。灌浆过程应随时注意排气，已灌浆嘴应套扎透明塑料软管以备溢浆时弯起扎死。压浆结束应持续几分钟以保证压浆饱满。灌注操作程序如下：

①接通管路；

②将配制好的胶浆注入灌浆罐；

③打开贮气瓶阀门，调节压力；

④打开灌浆罐通向灌浆嘴的阀门，进行灌注；

⑤当相邻灌浆嘴冒浆时，关闭阀门；

⑥封住灌浆嘴；

⑦将管路移至下一个灌浆嘴。

（8）养护：缝隙全部注满后，应按材料要求进行养护。

（9）待浆液固化后，拆除灌浆嘴，对混凝土表面进行修整。

（10）检验：灌浆完毕后，要检查饱满程度。对于大体积混凝土，可取芯样检查，不宜取样时，一般可用超声波探伤仪检查。

图3-1隧道衬砌裂缝修复流程图

3.2隧道衬砌渗水裂缝处理方法

对于渗水裂缝，在确定渗漏水的范围（里程）、部位、出水形式后，根据裂缝的形态和裂缝的深度采取不同的设计方案，落实“以‘排’为主，‘防、排、堵、截’相结合的方法，因地制宜，综合治理”的理念。

对渗水裂缝，需先对渗漏水部位相关联的排水系统进行疏通，然后采用沟槽法对渗漏水进行处治。

（1）沿裂缝延伸方向凿上宽9cm、下宽12cm。若衬砌裂缝深度大于20cm时，开槽深H为二次衬砌厚度的一半；若衬砌裂缝深度小于20cm时，开槽深H为裂缝深度。开槽长度由裂缝最高点向上延伸10cm至裂缝最低点延伸电缆沟底，并将水引至侧式排水管。

（2）用0.2MPa以上气压的压缩空气清除裂缝及钻孔内的灰渣和浮尘；

沿开槽长范围内表面用丙酮进行清洗，注意禁止堵塞裂缝，然后埋设5cmPVC半排水管，待排水管固定后沿槽缝填充速凝、防水、附着性强及耐久性强的水泥砂浆。

图3-2 渗水裂缝处理示意图

（3）当防水水泥砂浆强度达到规范要求时，在开槽深度10cm处对凿槽两侧涂高1cm、宽2cm的遇水膨胀止水膏，观察确认混凝土和遇水膨胀止水膏间有无缝隙，存在缝隙时用抹子抹平，遇水膨胀止水膏施工后至表面硬化需要约24小时，在遇水膨胀止水膏表面硬化完全达到指触干燥后，才能进行填充改性环氧树脂胶泥。施工中应注意保护遇水膨胀止水膏不要浸水，遇水膨胀止水膏的技术指标按国标执行。

（4）纵向裂缝每隔5米设置一处环向排水管通向排水沟，其施工方法与环向漏水处理相同即凿槽-埋管-填充，施工时可根据现场实际情况调整间距，并从出水口快速引排至集水沟。

（5）斜向裂缝在裂缝的最低点处设置一处环向排水管通向集水沟，其施工方法为凿槽-埋管-填充。设置排水管前应及时疏浚集水沟确保排水顺畅，防止集水沟积水。

（6）裂缝凿槽过程中，环向钢筋不得截断。

（7）当环氧树脂胶泥干燥后，在处治部位涂抹一层水泥漆，从而美化隧道内部环境。

4.结语

高速公路隧道的建设关系着整个社会经济的发展，不断提升公路建设施工技术加速高速公路隧道建设的重要方向。随着社会科技的飞速发展，对于国家公路建设也有着更高的要求。现阶段的高速公路隧道施工建设中仍然存在着很多问题需要通过对技术的深入探究来不断实现，目前，我们国家的社会发展对公路隧道建设的要求极为严格，所以，我们必须通过提升公路施工技术来加速社会经济的发展方向和前进步伐。

参考文献：

[1]晏秋.高速公路管理与控制[M].成都：西南交通大学出版社，2016.

[2]罗敖，张林.国道202线三排山隧道病害分析及治理[J].路基工程，2010（1）：192－194