隧道工程襯砌麻面治理技術(shù)的探討

鄒橋輝

隧道工程襯砌的麻面現(xiàn)象是二次襯砌施工中的一種病害，麻面病害不僅影響二次襯砌的外觀形象，同時也存在一定的質(zhì)量隱患。解決襯砌的麻面病害是精細(xì)化管理的體現(xiàn)，也是技術(shù)提升的表現(xiàn)。麻面現(xiàn)象外觀表現(xiàn)為粗細(xì)集料分離，表面凹凸不平。麻面有時候也和蜂窩、氣泡現(xiàn)象伴隨產(chǎn)生。為了進一步防止麻面現(xiàn)象的產(chǎn)生，進一步剖析原因，確定合理的處置方案，形成一整套完整的技術(shù)體系。

1 麻面產(chǎn)生的原因

隧道的二次襯砌施工環(huán)境與普通混凝土澆筑環(huán)境有所不同。它是一個環(huán)形澆筑平臺，屬于特殊形狀的混凝土澆筑，增加了水泥混凝土的施工難度。因此混凝土的施工質(zhì)量和振搗工藝成為麻面的關(guān)鍵因素。水泥混凝土的質(zhì)量是影響麻面的第一要因。隧道的施工中一般為泵送混凝土澆筑二次襯砌，澆筑水泥混凝土的標(biāo)號為C30。水泥混凝土的塌落度是施工的重要指標(biāo)，一般控制在160～200mm之間。增加混凝土的流動性，減少粗細(xì)集料的離析。振搗工藝是保證水泥混凝土的密實性，混凝土整體密實以后，混凝土表面均勻一致，可以消除蜂窩麻面現(xiàn)象。

2 加強水泥混凝土質(zhì)量消除麻面現(xiàn)象

水泥混凝土設(shè)計是在達到規(guī)范要求的強度基礎(chǔ)上，將水泥混凝土的級配搭配合理均勻一致，再進行工作性設(shè)計，達到水泥混凝土便于施工的目的。首先在設(shè)計過程中考慮水泥混凝土的水膠比，按照規(guī)范的要求進行設(shè)計。設(shè)計過程中要適當(dāng)考慮設(shè)計的保險系數(shù)，對于有經(jīng)驗的隊伍、優(yōu)良的材料、先進的設(shè)備保險系數(shù)可以適當(dāng)放低水泥用量，對于不利的情況可以保守設(shè)計。用水量的控制要考慮到施工過程中施工隊伍為了便于施工，在澆筑過程中擅自增加用水量的狀況。因此在設(shè)計的過程中充分考慮用水量，提高設(shè)計質(zhì)量，減少施工的難度，提高混凝土的質(zhì)量。其次考慮碎石的平均粒徑，平均粒徑與次級平均粒徑的倍數(shù)最好接近2倍的關(guān)系，減少材料之間平均粒徑的差距，以此達到減少粗細(xì)集料離析的目的。最后要考慮砂率的用量，砂率的用量對水泥混凝土的工作性和強度都有影響，合理的砂率是水泥混凝土強度和工作性、成本的平衡點。下面結(jié)合某工程為例進行分析。

隧道二次襯砌設(shè)計為抗?jié)B混凝土，標(biāo)號C30混凝土。設(shè)計選擇合適的水膠比，設(shè)計的水膠比0.37、0.42、0.47三個參數(shù)。分別測試其立方體抗壓強度和塌落度，數(shù)據(jù)見表1。

C30水泥混凝土水膠比參數(shù)一般都選擇在0.42附近。確定配合比時觀察不同水膠比對應(yīng)的強度的差值。水膠比0.42～0.37差值為0.05，28d抗壓強度差值為3.8MPa，水膠比為0.37的時候水泥混凝土的塌落度為190mm。施工單位從成本角度出發(fā)，一般不采用此水膠比。因此要關(guān)注0.47的水膠比。在設(shè)計的過程中關(guān)注強度的降低數(shù)值，其降低的數(shù)值偏小，說明此配合比比較穩(wěn)定，如果降低的強度在5MPa以上，應(yīng)該立即調(diào)整材料進行設(shè)計。水膠比為0.47時，此時的28d抗壓強度降低4.1MPa。說明此配合比隨著水泥的變化較為敏感，同時也說明變化用水量的時候，混凝土的強度變化幅度大。相對應(yīng)水膠比為0.37的強度比0.47的強度下降的慢，說明抗壓強度偏右峰，對施工存在一定的風(fēng)險。因此在設(shè)計的過程中要考慮施工的因素，對施工隊伍、原材料的狀況等狀況進行綜合確定。考慮隧道工程的特殊性便于施工最后確定水膠比為0.42。

確定了水泥混凝土的水膠比，為進一步探討混合料的工作性，對配合比進行調(diào)整。調(diào)整的原材料的平均粒徑的差均，對級配進行調(diào)整。重點控制19.0mm和9.5mm篩孔的累計篩余百分率。碎石的質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范的要求，[1]礦料進行篩分進行摻配實驗，數(shù)據(jù)見表2。

表2 礦料組成摻配比例表

利用泰勒曲線的規(guī)律，計算9.5mm篩孔的累計篩余百分率。19.0mm篩孔的累計篩余百分率為72.6%之間，理論計算9.5mm的篩孔的累計篩余百分率為19.4%，現(xiàn)在設(shè)計的數(shù)據(jù)為21.1%，兩者數(shù)據(jù)比較接近，說明材料的搭配處于比較密實的狀態(tài)，說明材料之間的搭配比較合理。水泥混凝土出現(xiàn)麻面現(xiàn)象的概率。

3 加強振搗工藝消除麻面的現(xiàn)象

隧道二次襯砌是通過臺車進行振搗，輔助人工振搗進行成型。[2]在振搗工藝施工之前，檢查臺車的模板是否光滑平整，臺車再進場之前采用水泥漿進行噴射，隔絕空氣，不腐蝕臺車的模板。首先采用柴油傾倒到水泥漿上，浸泡6～8h，再采用電動工具進行除銹工作。除銹工作完成以后，檢查模板是否有無坑洞現(xiàn)象。如果模板表面存在坑洞現(xiàn)象，采用電焊補焊。再采用電動工具磨平，檢查其平整度。等到模板檢查完畢，進入洞口進行施工。首先涂刷模板的脫模劑，在窗口內(nèi)噴涂脫模劑。澆筑的時候檢查套筒是否順暢，混凝土是否離析，存在問題的時候及時調(diào)整?；炷琳駬v是臺車自帶振動板進行振搗，同時輔助人工振搗棒進行振搗，觀察緩凝土的表面的氣泡狀況，不斷的修正振搗時間直到滿意為止。對于拱腰以上位置的振搗，從臺車側(cè)面的模板觀察混凝土水漿的流動狀態(tài)，判定水泥混凝土的飽滿程度。按照以上工藝的施工以后，二次襯砌的水泥混凝土表面光滑平整，無蜂窩麻面現(xiàn)象。

表1 水泥混凝土配合比參數(shù)統(tǒng)計表

4 總結(jié)

通過對水泥混凝土的質(zhì)量的控制，減少混合料的離析，避免材料不均勻性引起的麻面現(xiàn)象。通過振搗工藝的控制，采用臺車的振動板和人工振動棒結(jié)合的方式進行振搗。采取對臺車模板的拋光和補焊的方式解決現(xiàn)場麻面的問題，使混凝土處于密實狀態(tài)，避免麻面現(xiàn)象。本文的總結(jié)對避免麻面現(xiàn)象的產(chǎn)生起到良好的作用。

[1]《公路隧道技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）.人民交通出版社，25.

[2]《公路隧道技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）.人民交通出版社，26.