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探究隧道二衬混凝土的裂缝防治策略

作者：王楠

来源：《装饰装修天地》2018年第12期

摘 要：为了提升隧道工程项目的施工质量，应当加强对隧道混凝土的质量管理，从防治裂缝问题产生，提升二衬混凝土性能与强度，提升隧道工程的抗渗能力，完善隧道项目的功能与结构。对裂缝问题的防治策略，能够避免混凝土发生碳化，提高隧道工程耐久性，防止钢筋被腐蚀。在隧道工程项目二衬混凝土施工过程中，施工管理人员需要结合具体的工程情况，做好勘察与分析，选择最佳的二衬混凝土裂缝防治策略。 关键词：裂缝防治；二衬混凝土；强度；隧道工程项目 1 前言

在我国社会主义特色市场经济建设的进程中，伴随着各地现代化建设的进步，隧道工程项目的数量也在不断增多，如何提升隧道工程的质量，防范施工质量问题的产生，成为我国有关施工企业、施工管理人员需要认真思考与总结的重点内容。二衬混凝土裂缝问题的产生，给我国隧道工程埋下了隐患，影响了隧道工程的质量与外观，我们应当从降低混凝土裂缝深度、宽度与数量，提升混凝土裂缝质量等方面，不断提升建筑工程质量。 2 隧道工程中二衬混凝土裂缝的综述 2.1 温度裂缝及产生原因

隧道二衬混凝土施工过程中，为了防止水泥水化热量所造成的温度突然升高、混凝土张力数值超过其承受范围所导致的裂缝问题，有关施工管理人员应当从合理选择混凝土材料品种、性能，确定二衬施工的用量与厚度等方面，加强对混凝土施工的管理，避免裂缝问题的产生。因为温度所导致的隧道二衬混凝土裂缝问题，一般出现在寒冷的冬季。 2.2 干缩裂缝及产生原因

在隧道二衬混凝土的凝固硬化过程中，由于混凝土中的水分逐渐消失，混凝土逐渐收缩、干燥，随时间增长而发生变形，最终超过混凝土的抗拉强度范围，导致隧道裂缝问题的产生。为了防治种裂缝的产生，应当从优化混凝土砂石级配、水胶比等方面出发，科学选择外加剂的掺杂数量与品种。

2.3 施工缝/接茬缝及产生原因

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隧道二衬混凝土施工进行中，由于突发性事件（机械故障、停电等）所造成的混凝土浇筑施工被迫长时间中断，从而形成的裂缝通病。还有一种情况是，隧道施工的时候，两侧浇筑混凝土矮墙，之后进行凿毛、水泥砂浆垫层施工，新混凝土与旧混凝土之间容易产生裂缝。 3 隧道工程中二衬混凝土裂缝问题的损害分析

隧道二衬混凝土施工中使用的材料包括：残留气体、钢筋、骨料和胶凝等等，上述建筑材料受到湿度、温度的影响，产生硬化变形，在二衬混凝土内部产生断续的、不规则的裂缝。通常的隧道施工过程中，可以忽略一些细小的裂缝问题，它们对隧道施工的整体质量并没有什么影响；但是当裂缝的深度、宽度超过一定标准，将对隧道结构的稳定性产生影响，其危害与影响表现为：

一是，裂缝所导致的钢筋腐蚀、生锈。部分裂缝问题增加了钢筋的被腐蚀面积，降低了钢筋的承载负荷数值，降低了混凝土与钢筋的粘结能力。

二是，裂缝所导致的混凝土剥落问题。部分裂缝降低了混凝土的耐久性和抗疲劳性能。 三是，不利于隧道外观的美化。 4 隧道工程中二衬混凝土裂缝的处理方法

混凝土作为多种材料组成的脆性材料，裂缝的存在是客观的，施工过程中对混凝土的管理，避免或减少混凝土裂缝的产生，对于出现的裂缝，应认真研究、分析原因，裂缝的存在是有害还是无害，并对有害裂缝进行处理，以防止裂缝的继续发展，影响衬砌结构的稳定性。 4.1 细微裂缝的处理方法

隧道衬砌混凝土表面常出现一些细微裂缝，这种裂缝长久地存在会影响二衬衬体的使用效果及耐久性。从美观的角度考虑，可先清洗干裂缝的表面，然后涂上腻子几遍，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。腻子采用环氧树脂浆液配比：环氧树脂：501稀释剂=1：0.2。调色料采用白水泥浆液，配比为：水泥：白水泥：107胶=5：1：1，施工中以试验结果进行确认。 4.2 贯通性裂缝的处理方法

贯通性裂缝对工程质量危害较大，必须采用有效的治理方法。沿裂缝方向凿成一条沟槽，在沟槽内每隔50cm左右钻一孔，孔深为二衬厚度的1/2～2/3，一般不得小于15cm。钻孔后再在孔内安装10的压浆管道，利用环氧树脂砂浆固定，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，环氧树脂砂浆强度达到0.15～0.2MPa时压入水泥一水泥玻璃浆液或环氧树脂浆液，压浆结束后并检查其效果，裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

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4.3 密集裂缝的处理方法

衬砌混凝土背后的空洞或衬砌厚度不足而引起的密集性裂缝，在裂缝范围内以间距1m左右交错布点，凿成10cm×10cm大小，深5cm的方槽，再用风钻打入中空注浆锚杆（勿接触衬背防水层），注入水泥砂浆，灰砂比为1：3，水灰比为1：1，施工时注浆压力保持在0.4～0.66MPa为宜，注浆结束后，当达到规定压力而砂浆压不进时，即认为已经注满，注浆孔用环氧树脂砂浆抹平，再用刮抹料和调色料处理。 5 隧道工程中二衬混凝土裂缝的防治策略 5.1 优化设计方案

加强工程前期的地质工作，为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探数据资料。 5.2 确保施工材料质量

把好材料关，严格控制原材料的质量与技术标准。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，水泥用量一般控制在350kg/m3左右，不同厂家水泥不能混用；碎石：根据泵送管路的内径，尽可能选用较大粒径的碎石，一般为5～31.5mm，严格控制碎石的含泥量

5.3 提升混凝土施工技术

提高钻眼技术水平，优化钻爆参数，提高光面爆破技术，以达到超欠挖的良好控制；二衬的施作时间，应在围岩和初期支护变形基体稳定时进行。当围岩稳定明显，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；加强混凝土的拌合。严格按照施工配料单进行电子计量，定期检查、校准计量装置，加强砂石料含水率的控制；混凝土的浇筑。在运输及泵送过程中严禁加水，浇筑时适当地放慢施工速度，两侧边墙对称、分层灌注，拱、墙交界处应停1h左右让混凝土下沉稳定后，再浇注拱部混凝土，混凝土浇注过程中必须加强振捣，以提高混凝土的密实度和均质性；混凝土的脱模、养护。拆模时的强度必须满足设计及规范要求，一般衬体端面在拆除挡头板后，混凝土颜色变为灰白，即可脱模；传统的混凝土为洒水养护，但对隧道内的文明施工有所影响，且强度也得不到充分的保证，建议使用喷涂混凝土养护液的方法进行养护。 参考文献：

[1] 张为民.甘塔斯隧道衬砌开裂原因探究[J].铁道建筑技术，2017（8）：80～83.

[2] 尤文贵，谢美凤.马洪隧道衬砌裂缝成因分析[J].中国建设信息化，2016（24）：77～78.