隧道二襯混凝土質(zhì)量通病成因及防治

黃斌

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

1 概況

石鼓隧道是博深高速公路的控制性工程，左線隧道長(zhǎng)4011米，右線隧道長(zhǎng)3880米，為雙洞6車道，左、右線隧道分離布設(shè)，最大埋深534米。隧道二次襯砌混凝土采用整體式鋼模板臺(tái)車、泵送混凝土施工工藝，但是在混凝土的硬化過程中產(chǎn)生了各種病害，不但影響了美觀，還給工程質(zhì)量留下了隱患。因此，必須采用合理的工程技術(shù)措施，控制和減少混凝土病害的產(chǎn)生。

2 二襯混凝土質(zhì)量通病的成因

2.1 裂縫成因

在原材料方面：二襯混凝土采用泵送混凝土，為保證泵送混凝土的強(qiáng)度和可泵性，混凝土采用了較大的水泥用量、水灰比，以及較高的砂率。水泥用量的增大，直接導(dǎo)致了水化熱的加大，同時(shí)水灰比以及砂率的增大，也使混凝土干燥收縮加大，從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)溫縮裂縫；在施工方面：1）隧道開挖成型差或初期支護(hù)侵入襯砌限界，圍巖超挖部分襯砌變厚，而局部欠挖又侵入襯砌，使得襯砌厚度不均勻。由于襯砌局部偏薄等原因，在襯砌內(nèi)形成了多處薄弱面。這些薄弱面受砼收縮、溫度變化等綜合作用從而形成不規(guī)則的斜向和豎向裂縫。2）二襯混凝土拆模時(shí)間不合理，在拱頂混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，為了趕進(jìn)度提前拆模，造成裂縫。

2.2 蜂窩麻面成因

1）臺(tái)車拆模后，模板上的砼殘?jiān)鼪]有清理干凈，脫模劑有漏涂現(xiàn)象。2）拱腳處沒有振動(dòng)到位或局部漏振。3）拆模時(shí)間過早，砼強(qiáng)度不夠，產(chǎn)生粘模現(xiàn)象。4）二次襯砌采用泵送混凝土施工，需要較大的流動(dòng)性，因此不得不采用較大水灰比。流動(dòng)性增加了固然施工比較方便，但是在振搗時(shí)容易產(chǎn)生離析、浮漿等現(xiàn)象，同時(shí)多余的游離水也會(huì)與鋼模板上的脫模劑結(jié)合形成水珠，拆模后在混凝土表面產(chǎn)生蜂窩麻面現(xiàn)象。

2.3 錯(cuò)臺(tái)成因

1）在曲線段用直線臺(tái)車擬合曲線，不可避免會(huì)造成錯(cuò)臺(tái)。2）沒有按照限位臺(tái)來嚴(yán)格控制矮邊墻的高度、平面位置和線形，在臺(tái)車就位時(shí)，橫向靠不到矮邊墻，環(huán)向貼不緊已完工的二襯。臺(tái)車就位后，橫向穩(wěn)定性能最差，為錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的發(fā)生創(chuàng)造了條件。3）施工速度過快，導(dǎo)致臺(tái)車在施工過程中先上浮、后下沉，模板豎向變形過大，造成拱頂錯(cuò)臺(tái)。4）澆筑砼時(shí)，兩側(cè)砼的高差大于1m，導(dǎo)致模板臺(tái)車橫向變形過大，造成拱腰以下環(huán)向錯(cuò)臺(tái)。5）拱腳弧度段與拱部連接部位，千斤頂沒有頂緊，造成該處嚴(yán)重變形。6）施工局部段鋼模板與上一環(huán)已澆筑的二襯混凝土搭接長(zhǎng)度過長(zhǎng)，從而導(dǎo)致接縫處錯(cuò)臺(tái)較大。

2.4 漏漿成因

1）模板與已澆筑砼環(huán)向面封堵不嚴(yán)密，沒有用橡膠條或雙面膠處理好。2）矮邊墻的高度、平面位置及線形沒有控制到位，臺(tái)車模板底部與矮邊墻沒有用泡沫封堵嚴(yán)密，導(dǎo)致漏漿。3）混凝土澆筑速度過快，臺(tái)車在施工過程中上浮、變形或堵頭板爆模，導(dǎo)致漏漿。

3 防治及處理措施

3.1 裂縫

1)混凝土拆模后沿施工縫環(huán)向及時(shí)切出5 mm左右深的假縫。2)通過多家比選重新選擇了級(jí)配良好的粗、細(xì)集料。3)在圍巖分級(jí)處及圍巖較差地段每隔30 m增設(shè)了一道沉降縫。4)加強(qiáng)了對(duì)初期支護(hù)的變形量測(cè)工作，確認(rèn)變形穩(wěn)定后，再進(jìn)行二襯混凝土的澆筑施工。5)嚴(yán)格控制二襯混凝土拆模時(shí)間，通過對(duì)同條件養(yǎng)護(hù)下的混凝土試塊強(qiáng)度試壓確定。6)加強(qiáng)對(duì)混凝土拌合原材料的計(jì)量，以及混凝土坍落度均勻性的控制。7)對(duì)高溫干燥環(huán)境下二襯混凝土的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行了加強(qiáng)，保證混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)。8）若產(chǎn)生細(xì)微裂縫，可先清洗干裂縫的表面，然后涂上膩?zhàn)訋妆?，最后用刮抹料或調(diào)色料處理砼表面，使其顏色與周圍襯砌砼顏色一致。9）若產(chǎn)生貫通性裂縫，則必須采用有效的治理方法：沿裂縫方向鑿成一條溝槽，在溝槽內(nèi)每隔50cm左右鉆一孔，孔深為二襯厚度的1/2～2/3，一般不得小于15cm。鉆孔后再在孔內(nèi)安裝Φ10mm的壓漿管道，利用環(huán)氧樹脂砂漿固定，灰刀將砂漿壓實(shí)抹光。環(huán)氧樹脂砂漿配比環(huán)氧樹脂：水泥：細(xì)砂：乙二胺：二丁酯=1：1.6：3.2：0.1：0.12，其中乙二胺是固化劑，二丁酯是稀釋劑，環(huán)氧樹脂砂漿強(qiáng)度達(dá)到0.15～0.2MPa時(shí)壓入水泥一水泥玻璃漿液或環(huán)氧樹脂漿液，壓漿結(jié)束后并檢查其效果，裂縫表面用刮抹料和調(diào)色料處理。

3.2 蜂窩麻面

1)嚴(yán)格控制好粗細(xì)集料級(jí)配，特別是細(xì)集料，對(duì)超粒徑集料進(jìn)行了過篩處理。2)混凝土振搗時(shí)，插入式振動(dòng)器與附著式振動(dòng)器聯(lián)合使用，對(duì)于拱頂不易于振搗的位置應(yīng)加設(shè)附著式振動(dòng)器。3)混凝土澆筑時(shí)，控制分層厚度不超過30 cm。4)起拱線以下部位混凝土施工加強(qiáng)了振搗。5）拱腳和拱腰入模時(shí)混凝土以坍落度160～180mm為宜，拱頂入模時(shí)混凝土坍落度以180～200mm為宜。6）對(duì)于局部蜂窩麻面現(xiàn)象可采用白水泥漿液調(diào)色料抹面進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后用細(xì)砂紙打磨。

3.3 錯(cuò)臺(tái)

1）對(duì)于較小錯(cuò)臺(tái)：首先采用手提打磨機(jī)對(duì)二襯的錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行打磨處理，打磨范圍根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定，依據(jù)錯(cuò)臺(tái)及接縫的不同而現(xiàn)場(chǎng)確定打磨寬度，一般在控制在2cm～10cm。打磨后，應(yīng)采用2m直尺或牽線進(jìn)行檢查，保證平整度滿足要求，大面圓順。然后采用白水泥漿液調(diào)色料處理表面，調(diào)色料配比為水泥：白水泥：107 膠=5：1：1，由試驗(yàn)室在抗壓后的隧道二襯C25砼試塊上試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整，求出顏色最相符的調(diào)色料配比。2）對(duì)于較大錯(cuò)臺(tái)：首先采用電動(dòng)鑿毛機(jī)進(jìn)行初平處理，處理的范圍根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定，一般在控制在5cm～30cm，然后用手提打磨機(jī)進(jìn)行精平，保證平整度滿足要求和大面圓順，最后采用白水泥漿液調(diào)色料抹面。

3.4 漏漿

在鋼模板臺(tái)車就位以后，應(yīng)將臺(tái)車底部與矮邊墻用泡沫封堵密實(shí)，以免漏漿。對(duì)于已經(jīng)在邊角或拱腳處出現(xiàn)的漏漿現(xiàn)象，拆模后直接用水泥漿進(jìn)行修補(bǔ)，確保圓順。

4 結(jié)語

隧道二襯混凝土施工作為整個(gè)工程的主體之一，其施工質(zhì)量的好壞將直接影響到日后的使用效果及安全系數(shù)。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的今天，我們要嚴(yán)格保證質(zhì)量，永遠(yuǎn)把質(zhì)量安全放在第一位，站在生命的高度上去把握好施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

[1]孫根龍.隧道二襯混凝土裂縫原因與防治【J】. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010，（24）：123.

[2]劉飛，董輝，王飛針.對(duì)隧道二襯混凝土外觀質(zhì)量缺陷的控制[J].山西建筑，2008,34（9）：248-249.