淺談隧道襯砌混凝土裂縫的成因與防治

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1、淺談隧道襯砌混凝土裂縫的成因與防治遼寧第一交通工程監(jiān)理事務(wù)所趙景文隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，山嶺地區(qū)新建公（鐵）路越來越多，隧道T程所占的比例逐步增大?隧道二次襯砌施工普遍采用整體式鋼模板臺(tái)車、泵送混凝土硬化過程中產(chǎn)生的裂縫不僅影響了美觀，還給工程留下了隱患。施工屮必須采取合理的工程技術(shù)措施，控制和減少混凝土中裂縫的數(shù)量和寬度。本文分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，提出了緩解裂縫產(chǎn)牛的措施，并介紹了兒種常見的裂縫治理方法。1裂縫的類型隧道襯砌混凝土裂縫類型主要有：干縮裂縫、溫度裂縫、外荷載作用產(chǎn)生的變形裂縫，施工縫處理不當(dāng)引起的接茬縫等1.1

2、干縮裂縫混凝土在硬化過程中水分蒸發(fā)散失，使水泥石中的凝結(jié)膠體干燥收縮產(chǎn)生變形，市于受到圍巖和模板的約束，使變形產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力值超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的，走向沒有規(guī)律。影響混凝土干縮裂縫的因素主要有：水泥品種、用量及水灰比，骨料的人小和級(jí)配，外加劑品種和摻量。1.2溫度裂縫水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，在混凝土內(nèi)部和表面間形成溫度梯度而產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬，夏季較窄。溫度裂縫的產(chǎn)生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥的品種、用量有關(guān)。1.3荷

3、載變形裂縫仰拱和邊墻基礎(chǔ)的虛確未清理干凈，混凝土澆筑后，基底產(chǎn)生不均勻沉降：模板臺(tái)車或堵頭板沒有固定牢固。以及過早脫模。，或脫模時(shí)混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增人，己經(jīng)引起廣大工程技術(shù)人員的重視。1.4施工縫（接茬縫）施工過程中由于停電，機(jī)械故障等原因迫使混凝土在澆筑中斷時(shí)間超過混凝土的初凝時(shí)間，繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，原有的混凝土基礎(chǔ)表面沒有進(jìn)行鑿毛處理，或者鑿毛后沒有用水洗干凈，也沒有鋪水泥砂漿墊層，就在原混凝土表面澆筑混凝土，致使新I口混凝土接茬間出現(xiàn)裂縫。2裂縫形

4、成的原因分析混凝土裂縫形成的原因非常復(fù)雜，往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占80%左右，材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂縫占15%左右，設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂縫占15%左右，設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂縫占5%o2.1設(shè)計(jì)粗糙，建設(shè)、監(jiān)理單位工作隨意性大由于多方面的原因，勘察設(shè)計(jì)單位無法深入地展開地質(zhì)勘探工作，隧道圍巖類別評(píng)價(jià)及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)依據(jù)，帶有一定的盲目性。個(gè)別建設(shè)單位限于自身管理和專業(yè)技術(shù)水平的欠缺，任意變更原設(shè)計(jì)。少數(shù)工程由業(yè)主的內(nèi)部人員組成監(jiān)理機(jī)構(gòu)，監(jiān)理工作失去了獨(dú)立性。隨著建筑市場(chǎng)的規(guī)范

5、，這些問題會(huì)逐步得到解決。2.2施工工藝或現(xiàn)場(chǎng)操作不規(guī)范a隧道開挖成型差，襯砌混凝土厚度嚴(yán)重不均勻；欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足。個(gè)別隧道襯砌混凝土背后存在脫空現(xiàn)象。b未開展監(jiān)控測(cè)量工作，僅憑經(jīng)驗(yàn)來確定二次襯砌的施作時(shí)間，安全可靠性差，造成二次襯砌超設(shè)計(jì)荷載承受圍巖壓力。C混凝土生產(chǎn)時(shí)原材料設(shè)計(jì)量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大。沒有根據(jù)砂，石料的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土運(yùn)輸及泵送過程中加水的現(xiàn)象也比較普遍。d采用整體式鋼模板臺(tái)車施工，在混凝土澆筑時(shí)不振搗或漏振，混凝土均質(zhì)

6、性差。e盲目追求施工進(jìn)度，隨意提前脫模是，使低強(qiáng)度混凝土過量承受荷載，破壞了混凝土結(jié)構(gòu)，脫模后沒有進(jìn)行混凝土的潮濕養(yǎng)護(hù)。f夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放，無切實(shí)有效的降溫措施，使混凝土入模溫度高，冬期施工時(shí)采取的防寒保溫措施不力。2.3原材料質(zhì)量差、配合比設(shè)計(jì)不合理水泥品種選擇不當(dāng)，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石，砂級(jí)配差，含泥量超標(biāo)，碎石中石粉含量大，針、片狀物過多，影響了水泥與骨料的膠結(jié)。進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，忽視水泥用量增多對(duì)混凝土品質(zhì)的影響，錯(cuò)誤認(rèn)為水泥用量越多，混凝土強(qiáng)度越高。對(duì)摻合料和外加劑的選用缺乏專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)，

7、往往達(dá)不到預(yù)期的效果。3混凝土裂縫的治理混凝土作為多組材料組成的脆性材料，裂縫的存在是客觀的。作為施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)襯砌混凝土的施工管理，避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。對(duì)于出現(xiàn)的裂縫，應(yīng)認(rèn)真分析原因，分清是有害裂縫還是無害裂縫，并對(duì)有害裂縫進(jìn)行處理，防止裂縫繼續(xù)發(fā)展，影響襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。3.1細(xì)微裂縫隧道襯砌混凝土表面常岀現(xiàn)一些沒有擴(kuò)展性的細(xì)微裂縫，這種裂縫是穩(wěn)定的，?般可自愈，不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用和耐久性。從美觀考慮，可先清洗干凈裂縫表而，然后涂刷環(huán)氧樹脂漿液二至三遍，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

8、致。環(huán)氧樹脂漿液配比，環(huán)氧樹脂：501稀釋劑：二甲苯：乙二胺=1：0.2：0.35：0.08。刮抹料配比，水泥：細(xì)砂：水=1：2：0.35。調(diào)色料配比，水泥：白水泥:107膠=5：3：lo施工時(shí)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定3.2貫通性裂縫貫通性裂縫的危害較大，必須