隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治(陈鹏)

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隧道二衬混凝土裂缝成因及防治

隧道二衬混凝土裂缝成因及防治

隧道二衬混凝土裂缝成因及防治摘要:在隧道施工中,二次衬砌的施工质量是保证隧道整体稳定及安全的重中之重,如若施工中处理不当,势必会影响隧道工程整体施工质量,其中较为常见的问题就是裂缝,本文将重点围绕着隧道二衬混凝土施工中比较常见的裂缝问题进行了探讨,首先分析了裂缝问题形成的主要原因,进而从设计、材料、施工工艺及现场管控几个方面探讨了相应防治措施,以供参考。

关键词:隧道二衬;混凝土裂缝;成因;防治引言随着当前隧道工程项目的不断发展,如何更好的提升各个工序的施工技术和施工要点已成为核心内容,其中二次衬砌作为关键的一环,更是需要引起高度重视,能够较好规避可能形成的明显质量隐患问题。

隧道二衬混凝土施工中比较常见的一类问题就是混凝土裂缝缺陷,这类问题的形成受多个方面的影响,成因的多样性及复杂性也体现出了较高的预防难度,所以基于各类成因进行有目的地防控,并且针对已经出现的裂缝问题进行及时治理,才能有效避免其影响隧道工程整体施工效果。

一、隧道二衬混凝土裂缝成因分析(一)设计不合理在以往隧道二衬施工建设中,如果相应设计方案不合理,难以形成较为理想的指导效果,甚至和隧道工程项目施工现场环境存在较为明显的差异,如此也就必然很容易导致后续施工建设出现明显的质量问题,裂缝问题随之出现。

这种设计方面的不合理表现主要和相关调查研究工作不充分有关,尤其是相应施工建设中没有能够较好了解隧道工程项目周围地质条件以及水文地质特点,如此也就容易形成不合理的二次衬砌设计方案,在受力方面存在一些明显偏差问题,最终容易出现裂缝隐患。

(二)混凝土原材料问题在隧道二衬混凝土施工中出现裂缝问题往往还和混凝土材料存在直接联系,因为混凝土原材料的质量不佳,势必会影响到最终隧道二衬混凝土施工效果,整体施工质量难以得到保障。

这种混凝土材料方面表现出来的问题主要体现在两个角度,一是各类原材料的质量存在明显问题,尤其是在水泥、碎石以及砂砾的应用上,因为存在着明显的性能偏差,必然也就很容易致使严重的混凝土质量隐患形成。

隧道二衬混凝土裂缝的成因分析和修补及预防

隧道二衬混凝土裂缝的成因分析和修补及预防
结构。
高, 混凝土脆性越大 、 易开裂 。 越
2 隧道衬砌 裂 缝产 生的原 因
2 1 因环 境 、 料 引起 的裂缝 . 材
温度和湿度 的变化 、 混凝土 的脆性 和不均匀性 以及原材料 的
3 隧道衬砌 混 凝土 裂缝 的修 补方 法
3 1 表 面修 补 法 .
表面修补法是一 种简 单 、 常见 的修补方 法 , 它主要 适用 于稳
3 3 灌 浆 、 缝封 堵法 . 嵌
灌浆法应用 范围广 , 细微裂缝 到 大裂缝 均可适 用 , 理效 从 处
果好 。利用 压送设 备( 压力 0 2M ~04MP ) 胶结材料压入 . a . a将 混凝土 的裂缝 中 , 胶结 材料 硬化 后与混 凝土 形成一 个整体 , 而 从
中图 分 类 号 : 5 U4 7
文献标识码 : A
1 工程概 况
选用缺乏专业技 术人 员的指导 。4 错误认 为水泥用量越 多 , ) 混凝
水泥 品种 选择不 当, 安定性不 良, 不同批次 的水泥混 子长环 城西路 强家梁 隧道设计 为双线两 车道 , 全长 17 5I, 土强度越高 , 6 I T ) 水泥 等级越 高、 细度越 里程 K0 8 - K 十15 本 隧道位 于子 长县西部 , +3 0 2 4 , 纵坡为 2 5 用 。5 水泥等级及混 凝 土强度 等级原 因: . %, 早强越高对 混 凝土 开裂 影 响越 大 。混 凝 土设计 强 度等 级越 隧道主洞衬砌 内轮廓为净宽 1. , 高 70 的同心 圆曲边墙 细 、 00 n拱 i .m
基丙烯 酸酯 、 聚氨酯等化学材 料。该 方法属传 统方法 , 果很好 。 效 也 可利用弹性补缝器将注缝胶 注入裂缝 , 不用 电力 , 十分方便 , 效

隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理

隧道二衬混凝土裂缝分析、预防与处理
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。
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。

隧道二衬混凝土裂缝的防治

隧道二衬混凝土裂缝的防治

隧道二衬混凝土裂缝的防治随着国民经济的发展,国家对我国交通事业发展的远景规划也在不断深入农村、山区,使得新建公路、铁路越来越多,同时加之社会对环、水保工作要求的越来越高,又使得隧道工程所占比例逐步增大。

就目前状况下,隧道二次衬砌混凝土施工普遍采用整体式衬砌模板台车、泵送混凝土等施工工艺,但混凝土在硬化过程中因各种原因产生的裂缝,不仅影响着隧道的美观,同时还给工程质量和安全运营留下隐患。

对隧道衬砌裂缝病害产生的原因分析及防治进行更深层次的研究,以最大限度地消除交通运营的安全隐患是一项新的课题。

1 隧道二衬混凝土裂缝病害分类及原因分析1.1 隧道衬砌裂缝病害形式隧道裂缝的形式主要有:环状裂缝、斜向裂缝、纵向水平裂缝及网状裂缝。

1.2 隧道裂缝产生的原因分析1.2.1 受力条件不利因素的影响隧道衬砌产生裂缝的原因有很多因素,从受力的角度分析,主要有以下几种原因:(1)隧道地基不均匀沉降,导致拱圈不均匀沉降,以致造成衬砌断面不适应受力的需要而产生裂缝,此种原因主要产生斜向裂缝和环向裂缝;(2)光面爆破不够完善,局部欠挖,衬砌厚度不均匀,以致断面局部应力过大,此种原因主要产生局部裂缝;(3)隧道偏压,受力不均匀,造成局部开裂,此种原因主要产生纵向水平裂缝;(4)混凝土强度还未达到拆模的强度,就去掉支撑或模板,使混凝土过早受力,造成衬砌开裂,此种原因主要产生局部网状裂缝;(5)二衬紧跟掌子面,加之施工爆破震动的影响,造成衬砌开裂,此种原因主要产生局部网状裂缝或纵向水平裂缝;(6)仰拱底部浮渣未清理干净或积水浸泡,拱脚局部不密实,造成衬砌开裂,此种原因主要产生斜向裂缝或环向裂缝;(7)施工中拱部超挖过多,二衬混凝土与围岩不密实,加之上部岩土塌落导致拱顶混凝土损坏,此种原因主要产生拱顶纵向裂缝。

1.2.2 混凝土自收缩、温度、选材、配比等因素的影响(1)混凝土自收缩。

混凝土浇注后,特别是泵送、大流动性混凝土,早期含水量大,失水快,如果未及时养护,毛细管负压增加,此时混凝土强度很低,易达到混凝土极限应力而开裂。

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

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。

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

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

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。

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

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策
近年来,在隧道建设中,出现了一些隧道二次衬砌混凝土裂缝的问题,这给隧道的使
用和维护带来了很大的影响。

因此,深入分析隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策,
是保障隧道质量和可靠性的重要举措。

隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因比较复杂,主要有以下几个方面:
1、施工质量不良
隧道二次衬砌混凝土裂缝的一大原因是施工质量不良,例如混凝土拌合不匀、砂浆使
用不当、坍落度不足等,这些问题会导致隧道二次衬砌混凝土强度不够,易出现裂缝。

2、设计不合理
3、地质条件
隧道所处的地质条件也是影响隧道二次衬砌混凝土裂缝的因素之一。

例如隧道处于地
震带,地下水丰富等因素都会引起地面变形,而这些变形都会对隧道二次衬砌混凝土产生
影响。

4、使用环境
二、防治对策
施工完全按照设计要求进行,注意混凝土拌合、浇筑工艺,避免出现混凝土强度不足,以及空鼓、脱模等问题。

在设计隧道二次衬砌混凝土时,应充分考虑地质条件以及使用环境,合理布置钢筋、
增加混凝土厚度等,减少裂缝产生的可能性。

3、加强监测
通过搭建隧道二次衬砌混凝土结构的检测系统,能够及时发现隧道二次衬砌混凝土裂缝,及时进行维护和处理,防止裂缝扩大。

4、加强维护管理
为了保证隧道二次衬砌混凝土强度、延长隧道寿命,需要定期进行维护和管理,及时
清理隧道杂物、维护隧道附属设施,减少使用环境带来的影响。

综上所述,隧道二次衬砌混凝土裂缝是隧道建设中的一个重要问题,理解裂缝成因,
采取有效的防治对策,能够降低隧道裂缝的发生率,保证隧道的安全运行。

二次衬砌混凝土裂缝成因分析、控制与处理

二次衬砌混凝土裂缝成因分析、控制与处理

二次衬砌混凝土裂缝成因分析、控制与处理摘要:裂缝是大体积混凝土较容易出现的通病,本文结合青岛地铁一期工程双山站主体结构二次衬砌混凝土的施工,对裂缝的形成原因和施工过程控制及处理方法进行论述,为今后类似工程作参考。

关键词:二次衬砌混凝土裂缝修补混凝土质量在施工中非常重要,尤其是在地铁工程中尤为重要。

在地铁主体二衬施工过程中极易出现不同程度的裂缝,这样就给工程质量带来极大的危害。

裂缝是混凝土板、墙及大体积结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、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,保证建筑物和构件的安全和稳定。

1.混凝土裂缝成因分析1.1大体积混凝土浇注时如果对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,容易引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土所产生的温度裂缝。

对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。

因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

1.2现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起的收缩裂缝。

1.3构筑物基础不均匀沉降,产生的沉降裂缝。

这种裂缝产生的原因主要是:混凝土流动性过大或流动性不足以及不均匀.在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够,当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。

裂缝在混凝土浇筑后1~3小时出现,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。

沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀也就是坍落度过大,而且水分蒸发过快、过多造成的。

因此严格控制混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。

为此,在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,对于浇筑墙体或板材的单方混凝土用水量的控制尤为重要。

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

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策【摘要】隧道二次衬砌混凝土裂缝是一个影响隧道安全的重要问题。

在本文中,我们分析了隧道二次衬砌混凝土裂缝的成因,并对其进行了分类。

我们提出了一些防治措施和修复方法,以及对防治技术的发展趋势进行了讨论。

通过加强隧道二次衬砌混凝土质量控制,科学有效地预防和处理裂缝,可以促进隧道工程的安全稳定发展。

这些措施将有助于提高隧道工程的质量和安全性,为隧道交通运输提供更可靠的保障。

【关键词】隧道二次衬砌混凝土裂缝、成因、分类、防治措施、修复方法、质量控制、安全稳定发展、影响、预防、处理、技术发展、重要性、关键性。

1. 引言1.1 隧道二次衬砌混凝土裂缝问题的重要性隧道二次衬砌混凝土裂缝问题的重要性在隧道工程中是一个值得重视的难题。

隧道二次衬砌混凝土作为隧道结构中的重要组成部分,其质量直接关系到隧道的使用寿命和安全性。

隧道二次衬砌混凝土裂缝问题若得不到有效解决,将会对隧道的运行和维护造成极大的影响。

隧道二次衬砌混凝土裂缝问题会影响隧道的结构稳定性和承载能力。

裂缝会导致混凝土结构的强度减弱,加速结构的老化和破坏,进而威胁隧道的安全运行。

裂缝会影响隧道的密封性和防水性能,使得隧道容易受到地下水的侵蚀和泄漏,增加了隧道维护的难度和成本。

裂缝还可能导致隧道内部环境变差,引起空气污染和细菌繁殖,影响隧道内部的通风和通行。

解决隧道二次衬砌混凝土裂缝问题对于保障隧道的安全、稳定运行具有重要意义。

必须加强对隧道二次衬砌混凝土质量的管理和控制,采取科学有效的预防和处理措施,确保隧道工程的长期安全稳定运行。

1.2 隧道二次衬砌混凝土裂缝对隧道安全的影响隧道二次衬砌混凝土裂缝可能导致隧道结构整体稳定性下降,影响隧道的承载能力和耐久性。

裂缝的存在会减弱混凝土结构的承载能力,一旦裂缝扩大或者较多,就会加剧结构的变形和破坏,从而威胁隧道工程的安全运行。

裂缝可能导致渗水渗漏,引发地下水源涌入隧道内部,增加了隧道工程的维护和修复难度。

隧道二衬混凝土裂缝

隧道二衬混凝土裂缝

浅谈隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治摘要:在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题,本人在工作之余,查阅各类规范和部分科技论文,总结了以下几种原因和防治措施,本文针对裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法,对提高混凝土衬砌施工水平具有一定的借鉴意义。

关键词:隧道二衬;混凝土裂缝;原因分析;防治随着国民经济的发展,山岭地区新建隧道工程所占比例逐步增大,隧道二衬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,但是混凝土硬化过程中产生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,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。

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,产生干缩裂缝的主要原因有: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,在混凝土表面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衬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渣未清理干净,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早定牢固,或过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击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所占比例逐年增大,已经引起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,原有的混凝土表面没有进行凿毛处理,或凿毛后没有用水冲洗干净,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。

隧道二衬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

隧道二衬混凝土裂缝因素分析与防治摘要:混凝土旳裂缝问题是一种普遍存在而又难于解决旳工程实际问题, 本文对混凝土工程中常见旳某些裂缝问题进行了探讨分析, 并针对具体状况提出了某些避免、解决措施。

核心词:混凝土裂缝避免解决一、前言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旳非均质脆性材料。

由于混凝土施工和自身变形、约束等一系列问题, 硬化成型旳混凝土中存在着众多旳微孔隙、气穴和微裂缝, 正是由于这些初混凝土建筑和构件一般都是带缝工作旳, 由于裂缝旳存在和发展一般会使内部旳钢筋等材料产生腐蚀, 减少钢筋混凝土材料旳承载能力、耐久性及抗渗能力, 影响建筑物旳外观、使用寿命, 严重者将会威胁到人混凝土裂缝产生旳因素诸多, 有变形引起旳裂缝: 如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等因素引起旳裂缝;有外载作用引起旳裂缝;有养护环境不当和化学作用引起旳裂缝等等。

在实际工程中要区别看待, 根据实际状况解决问题。

随着国民经济旳发展,山岭地区新建隧道工程所占旳比例逐渐增大。

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,但混凝土硬化过程中产生旳裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。

施工中必须采用合理旳工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝旳数量和宽度。

1 裂缝旳类型1.1 干缩裂缝混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石中旳凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板旳约束,变形产生应力,当应力值超过混凝土旳抗拉强度时,就会浮现干缩裂缝。

干缩裂缝多为表面性旳,纹理较细小,走向没有规律。

影响混凝土干缩裂缝旳因素重要有:水泥品种、用量及水灰比,骨料旳大小和级配,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旳热量,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旳约束力时就会产生温度裂缝。

裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。

温度裂缝旳产生与二次衬砌混凝土旳厚度及水泥旳品种、用量有关。

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

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。

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

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

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。

隧道二次衬砌裂缝的分析与防治

隧道二次衬砌裂缝的分析与防治

隧道二次衬砌砼裂缝的分析及防治随着近年来经济的发展,我国修建了大量的公路隧道,隧道的数量和里程迅速增长,但调查发现:隧道二次衬砌砼(简称二衬砼)出现裂缝已成为一种比较普遍的现象。

由于二衬砼裂缝对隧道结构体的受力、防排水、外观等方面将产生不良影响,我们必须对裂缝有个客观的认识,对其形成原因加以认真分析,同时在设计和施工等方面采取有效措施来减少裂缝的产生,降低二衬砼裂缝对隧道的影响。

一、对二衬砼裂缝的认识(一)裂缝产生的时间二衬砼裂缝产生的时间各有差异,可能出现的时间分别为砼拆模后、砼浇筑后5~6天、隧道贯通后,最长的可能几个月甚至一、二年。

(二)衬砼受力状况分析根据目前较先进、并被广泛采用的隧道新奥法(NATM)设计及施工理论的基本思想:隧道的外部荷载主要是围岩压力,隧道承载抵抗力主要是靠隧道初期喷锚支护将隧道周边围岩和初期喷锚支护结构组成综合结构层形成的弧形拱力。

《公路隧道设计规范》明确:“计算复合式衬砌时,初期支护应按主要承载结构计算。

在Ⅲ类及以下围岩时二次衬砌砼考虑用作部分承载结构,在Ⅳ类及以上围岩时考虑用作安全储备。

”当二衬砼结构受到与设计状态不同的应力,且这个应力超过二衬砼自身所能承受的应力时,二衬砼表面将出现水平、竖向、斜向等方向的裂缝。

二、裂缝产生的原因裂缝产生的原因,客观上是由于地质影响因素存在的不可预见性而不可避免地产生裂缝;主观上一方面是由于设计原因造成的,另一方面是由于施工管理不当造成。

(一)不可预见的地质影响因素隧道工程属于地下工程,其受力结构与外部荷载均与地质环境密切相关。

首先,隧道地质环境受地壳运动的影响是在不断地变化,但具体如何变化?变化量多大?我们就难以精确地把握;其次,隧道施工时需爆破开挖,施工后要通车运营,那么势必会破坏隧道区域内原有岩体内的内力、水文地质等的原有平衡。

虽然我们在施工和运营阶段都可以采取各种措施,在一定程度上监控隧道地质环境的各种变异,但地质因素仍不可避免地影响隧道工程,当这个影响超过二衬砼自身所能承受的应力时,就不可避免地产生一些裂缝。

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

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。

浅议隧道二次衬砌砼裂缝原因分析和治理措施

浅议隧道二次衬砌砼裂缝原因分析和治理措施

浅议隧道二次衬砌砼裂缝原因分析和治理措施摘要: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:隧道衬砌裂缝防治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。

1 隧道裂缝状况目前隧道施工均按新奥法施工,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 衬砌受力分析在按新奥法修建的隧道中,围岩是承载结构的主体,锚喷支护仅承受部分松散荷载和围岩形变压力。

在Ⅳ、V类围岩中.衬砌为安全储备,并承受部分流变荷载、地震力等,不承受地层荷载和水压力;在Ⅱ、Ⅲ类围岩中,衬砌除承受部分流变荷载、地震力外.还承受部分围岩形变压力(围岩变形未稳定)。

按隧道施工技术规范要求,衬砌的施工均在围岩变形稳定后进行,并且施工排水设施完善,排水状况良好,衬砌主要承受自重及围岩弹性抗力。

衬砌拱部及边墙的内表面弯拉应力较大,该处容易产生弯拉裂缝。

3 裂缝成因分析3.1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。

(2)光面爆破不够完善,局部欠挖,衬砌厚度不均匀,以致断面局部应力过大。

(3)隧道偏压,受力不均匀,造成局部开裂。

(4)混凝土强度还未形成.就去掉支撑或拆模板.使衬砌混凝土过早受力,造成衬砌开裂。

隧道衬砌出现裂缝段拆模时砼龄期均≤12h,后经试验类比实测,拆模时砼强度只有1.1MPa,小于《公路隧道施工技术规范》要求的2.5MPa,难以达到砼自身抗拉要求,致使隧道二次衬砌拱部和边墙砼受自重作用而产生水平向的弯拉裂缝。

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

浅谈隧道二次衬砌混凝土裂缝成因及防治对策本文根据实际工程展开分析,将隧道二次衬砌混凝土裂缝成因进行分析,判断成因的同时分析形成裂缝的实际影响因素,并根据印象因素实现较为准确的混凝土裂缝防治对策制定。

文中将裂缝出现的原因划分为地质影响、施工影响、设计影响,并切实作出对策。

意在保障隧道二次衬砌混凝土裂缝现象能够得到有效控制,加强隧道二次衬砌混凝土的寿命。

标签:隧道施工;二次衬砌混凝土;裂缝;成因;对策随我国基础设施建设工程的逐渐发展,各类型隧道工程出现频率逐年提升。

但需要注意的是,目前我国大部分隧道工程中,二次衬砌混凝土常出现裂缝状况,不仅影响隧道工程寿命、对整体工程的可持续发展性造成影响,更影响工程美观程度。

因此,下文将根据实际过程中的隧道二次衬砌混凝土裂缝问题展开分析,分析问题成因,寻找影响因素的同时切实制定防治对策以便解决问题。

一、工程状况本次工程为深圳电网北环电缆隧道工程土建工程,Ⅰ标包括东线、南线和西线笔架山段,总长11851.88m。

隧道采用矿山法施做,受隧道断面尺寸限制,本工程隧道无法满足开挖与衬砌同步施工,故隧道区间需相邻竖井开挖贯通后,再进行施工仰拱及拱墙衬砌。

拱墙衬砌工作面每一施工循环的施工长度按9米进行配置。

拱墙衬砌混凝土均采用商品砼。

混凝土浇注面距洞口位置较近时,在竖井口使用输送泵直接泵送混凝土;混凝土浇注面距洞口位置较远时,混凝土从竖井口放入轨道混凝土罐车内,由轨道混凝土罐车运输混凝土,泵送混凝土入模,并采用插入式和附和式振捣器振捣密实。

二、裂缝成因针对工程实际情况进行分析,最终发现导致裂缝出现的四类原因。

首先为沉降问题。

沉降原因来自于下导坑开挖过程中、开挖后基底位置存在杂物,水浸问题亦是导致二衬混凝土出现的原因之一[1]。

下导坑基底存在浮渣浮土,未清理即开始建设、进行边墙基础的施做后行车荷载、上部混凝浇筑过程中存在沉降现象且沉降现象分布不均匀等原因皆会使二衬混凝土受力不均,最终产生裂缝。

隧道二衬混凝土开裂的施工因素分析及措施

隧道二衬混凝土开裂的施工因素分析及措施

隧道二衬混凝土开裂的施工因素分析及措施摘要:随着基建的发展,隧道工程的数量也在不断增多。

在隧道工程建设中,二次衬砌混凝土裂缝是一种常见的现象。

本文以灰卡隧道为例,简述了隧道二衬混凝土常见的裂缝类型,着重分析了造成二衬混凝土开裂的主要原因,并据此提出相应的防治对策。

这对提高隧道工程施工质量、防止二衬混凝土开裂有一定的实用价值。

关键词:隧道工程;二衬混凝土裂缝;施工措施1.前言随着我国基建步伐的加快,隧道工程日益增多。

尤其是在高速公路建设中,为了使路面畅通,节约行车时间,在遇到山体的情况下,必须进行隧道的开挖。

然而,在隧道建设中,由于各种原因,造成了二衬混凝土的开裂。

这不但会影响到隧道的美观,而且也会危及到隧道的正常使用。

因此,对隧道二衬混凝土的开裂问题进行深入的分析与研究,并找出造成二衬混凝土裂缝的根源。

并根据实际情况,采取相应的对策,以达到防止裂缝问题发生的目的,从而提高工程建设的质量。

2二衬混凝土缝隙类型2.1温差裂缝二衬混凝土的施工需要大量的水泥,水泥在硬化时会产生水化作用。

在此过程中,会产生大量的热量,如果不能及时地将其排出,就会导致混凝土的温度上升。

根据相关的施工经验,在最严重的情况下,可以将混凝土的温度提高35摄氏度。

例如某隧道,当时的温度是28摄氏度,而当混凝土浇筑完毕,里面的温度就会达到68摄氏度。

一般来说,水化后的水泥要在1-3天内释放出50%的热量,一般要3-5天才能完全排出。

具体的散热时间取决于周边环境和混凝土本身的特性。

由上述结果可知,在混凝土固化期间,由于混凝土内外温差的增大,使混凝土内部产生了温度应力,且温度应力大于混凝土本身;会造成混凝土开裂的问题。

2.2变形裂缝在混凝土浇筑之前,因未对侧墙和仰拱地基进行全面清理,造成混凝土浇筑后因各部位的杂物存在差异;因此,各地区的沉降也有一定的差别。

如果封头板或模板车不能很好地固定,或者没有达到拆模的时候,模板被拆掉,或者在拆模的时候,混凝土的表面受到很大的撞击,从而引起结构的变形。

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隧道二衬混凝土裂缝原因分析与防治
□ 陈鹏
摘要:在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题。

文章针对混凝土裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法,对提高混凝土衬砌施工水平有借鉴意义。

关键词:隧道二衬;混凝土裂缝;原因分析;防治
随着国民经济的发展,山岭地区新建隧道工程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,但混凝土硬化过程中产生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,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。

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。

在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍;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;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;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。

2.3 原材料质量差、配合比设计不合理
水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用。

碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的胶结。

进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多,混凝土强度越高。

对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期的效果。

3 混凝土裂缝的治理
3.1 细微裂缝
隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝,这种裂缝是稳定的,一般可自愈,不会影响结构的使用和耐久性。

从美观考虑,可先清洗干净裂缝表面,然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。

3.2 贯通性裂缝
贯通性裂缝的危害较大,必须采取有效的治理方法。

沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽,在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔,孔深为衬砌厚度的1/2或2/3,一般不少于15cm,并不得穿透衬砌以防跑浆。

用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘,在孔内插入¢10的压浆管,利用环氧树脂水泥砂浆锚固,用灰刀将砂浆压实抹光。

环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙二胺:二丁酯=1:1.6:3.2:0.1:0.12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。

待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0.15MPa~0.2MPa压力压入水泥-水玻璃浆液或环氧树脂浆液。

压浆结束后在0.2MPa压力下压水检查压浆效果。

裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

3.3 密集裂缝
衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝,必须进行防水和地层加固处理。

沿裂缝两侧每隔 1.2m~1.5m交错布点,凿成10cm×10cm大小深5cm的方槽,用风动凿岩机钻孔,孔深3m,安装¢600mm中空注浆钢花管,注入纯水泥浆,水灰比1:1,施工时由下往上逐级注浆,注浆压力以0.6MPa~1.0MPa为宜。

注浆结束后,另凿新孔在0.8MPa~1.2MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果,当达到规定压力而砂浆压不进时,即认为已经注满。

注浆24h后用环氧树脂砂浆抹平方槽,表面用刮抹料和调色料处理。

4 预防或缓解混凝土裂缝的措施
4.1 提高设计精度同时加强超前地质预报工作
加强工程前期地质工作,为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料,提高设计的质量、同时在施工中加强做好超前地质预报工作,为不良地址段提供准确的数据基础。

4.2 把好材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准
4.2.1 水泥
施工现场多使用普通硅酸盐水泥,但应尽量减少单位水泥用量。

不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。

4.2.2 碎石
根据泵送管路的内径,尽可能选用较大粒径的碎石。

严格控制含泥量≤1%,针、片状物含量≤15%,粒径以5~31.5mm为宜,最大不超过40mm。

4.2.3 砂
采用级配良好的中砂,细度模数应为 3.0~2.3,粒径小于0.315mm 的颗粒含量所占比例宜为15~20%,严格控制含泥量在3%以内。

为方便混凝土的运输、泵送和浇筑,砂率取35%~45%。

4.2.4 水
最好选用饮用水。

当采用其他水源时,应按国家现行《砼拌合用水标准》(JGJ63)的规定进行检验,PH值应大于4。

水灰比越大,混凝土的干燥收缩越大。

严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。

施工中水灰比在0.45~0.55之间,混凝土入泵塌落度控制在(12±2)cm。

4.2.5 掺合料。

推广掺加粉煤灰和膨胀剂的双掺技术,等量替代水
泥,以减少水泥用量。

对强度等级C25以下的混凝土,粉煤灰掺量一般为水泥用量的10%~15%,膨胀剂掺量为水泥用量的8%~12%,具体掺量需经试验确定。

4.2.6 外加剂。

高效减水剂能够有效减少拌合用水,降低水化热,延缓水化热释放速度,从而减少温度裂缝,但掺量过多,会引起混凝土的肿胀和开裂。

施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。

4.3 严格混凝土施工工艺
a.提高钻眼技术水平,优化钻爆参数,提高光面爆破效果,加强隧道开挖断面检测,严格控制超欠挖,为衬砌施工创造良好的条件。

b.加强监控量测工作,严格控制二衬施做时间。

二次衬砌施作,应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。

当围岩变形较大、流变特性明显,需提前进行二次衬砌时,必须对初期支护或衬砌结构进行加强。

c.混凝土的拌合:①严格按施工配料单计量,定期检查校正计量装臵。

加强砂石料含水率检测,及时调整拌合用水量。

②控制混凝土的入模温度。

夏季施工时,当气温高于32℃时,砂石料、搅拌机应搭设遮阳棚,用冷水冲洗碎石降温。

尽量安排在夜间浇筑混凝土。

d.混凝土的灌注:混凝土在运输和泵送过程中严禁加水;适当放慢灌注速度,两侧边墙对称分层灌注,到墙、拱交界处停1h~1.5h,待边墙混凝土下沉稳定后,再灌注拱部混凝土;混凝土灌注过程中必须振捣,振捣一般采用附着式振捣器和插入式振捣器组合振捣,以提高混凝土的密实度和均质性,减少内部微裂缝和气孔,提高抗裂性。

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