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浅谈高速公路隧道衬砌砼裂缝的成因与防治措施

  
评论: 更新日期:2014年03月23日

      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,安装中空注浆锚杆,注入水泥砂浆,灰砂比1:(3~5),水灰比1:1,施工时由下往上逐级注浆,注浆压力以0.4MPa~0.6MPa为宜。注浆结束后,另凿新孔在0.6MPa~1.0MPa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后安装锚杆垫板,用环氧树脂砂浆抹平方槽,表面用刮抹料和调色料处理。
      4、预防或缓解砼裂缝的措施
      4.1提高设计精度
      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。
      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。为方便砼的运输、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》的规定进行检验,PH值应大于4。水灰比越大,砼的干燥收缩越大。严格控制泵送砼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,砼入泵塌落度控制在(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以下的砼,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。
      a.粉煤灰比表面积小,需水量低,不仅能有效降低砼的干燥收缩值,还可以改善砼的流动性、粘聚性和保水性。在水泥中掺入原状或磨细粉煤灰后,可以降低砼中水泥的水化热,推迟水化热峰值的出现,减少绝热条件下的温升,有利于控制温度裂缝的产生。
      b.掺加适量的膨胀剂可以补偿砼的收缩,增加密实度,提高砼防渗抗裂能力。
      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,会引起砼的肿胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。
      4.3严格砼施工工艺
      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.二次衬砌施作时间,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.砼的拌合
      ①严格按施工配料单计量,定期检查校正计量装置。加强砂石料含水率检测,及时调整拌合用水量。
      ②控制砼的入模温度。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砼。
      d.砼的灌注
      ①砼在运输和泵送过程中严禁加水。
      ②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,待边墙砼下沉稳定后,再灌注拱部砼。
      ③砼灌注过程中必须振捣,提高砼的密实度和均质性,减少内部微裂缝和气孔,提高抗裂性。
      e.砼的脱模、养护
      ①砼拆模时的强度必须符合设计或规范要求,严禁未经试验人员同意提前脱模,脱模时不得损伤砼。
      ②传统的砼洒水养护方法,增加了隧道内的文明施工难度,洒水也不均匀,使砼早期强度得不到保证。建议使用喷涂砼养护液的方法进行养护。
      5、总结和体会
      隧道二衬砼裂缝控制是隧道施工过程中的关键环节,控制不当将直接影响外观质量,甚至出现质量事故。
      解决衬砌砼裂缝的关键在于严把材料进场关、加强过程控制,只要紧紧抓住问题的关键,采取科学、合理的措施,就能使施工质量得到保证。当然,没有一种材料是百分之百可靠的,没有一种施工方法是尽善尽美美的,只有正确选材、合理施工,才能达到有效控制施工质量的目的。
      
      参考文献
      1、中华人民共和国行业标准。公路隧道施工技术规范(JTJ042-94)。北京:人民交通出版社,1994
      2、交通部公路司。公路工程质量通病防治指南。北京:人民交通出版社,2002
      3、李继业张玉稳。公路工程施工质量问题与防治。北京:化学工业出版社,2006
      4、黄成光。公路隧道施工。北京:人民交通出版社,2004
 

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