隧道二襯裂縫處理及防治

周軍

中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司 福建龍巖 364000

1 工程概況

移爐隧道全長(zhǎng)4313．5m， 左右洞呈分離布置， 左洞全長(zhǎng)4334m， 右洞全長(zhǎng)4293m，為特長(zhǎng)隧道。隧道洞身圍巖為泥盆系粉砂巖、砂巖和石英砂巖、燕山晚期花崗閃長(zhǎng)巖和燕山早期花崗巖，洞身見(jiàn)有多條斷裂構(gòu)造，屬極軟巖- 硬巖，巖體極破碎- 完整；地下水主要為風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙-裂隙水、基巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水，水系發(fā)達(dá)。

2 隧道二次襯砌施工方法

當(dāng)圍巖以及初期支護(hù)變形基本處于穩(wěn)定狀態(tài)且防水層驗(yàn)收合格之后，方可開(kāi)展隧道二次襯砌施工。隧道二襯施工采用全斷面液壓襯砌鋼模板臺(tái)車進(jìn)行分段整體澆筑。在正式施工前，需要對(duì)二襯臺(tái)車進(jìn)行測(cè)量定位并經(jīng)驗(yàn)收合格，以確保襯砌臺(tái)車定位的精準(zhǔn)性。在這一過(guò)程中，需要控制其自由傾落高度，要求在1．5m 以下。如果自由傾落高度在1．5m 以上，則應(yīng)該借助滑槽、串筒等器具。在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，為了保證混凝土的密實(shí)性，條件允許的情況下，應(yīng)該盡量選用高頻振搗器進(jìn)行混凝土振搗操作。在這一過(guò)程中，可以運(yùn)用附著式振動(dòng)予以輔助，同時(shí)需要注意對(duì)支護(hù)穩(wěn)定前后對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行有效的控制[1]。

3 隧道裂縫問(wèn)題成因分析

①二次襯砌澆筑過(guò)程中間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)超過(guò)混凝土初凝時(shí)間形成施工縫或混凝土振搗不密實(shí)。②由于混凝土存在干縮和溫縮特性。混凝土的干燥收縮變形受到混凝土原材料及配合比等因素的制約。若混凝土在干縮或者溫升與溫降階段不受外界約束，能夠自由伸縮，混凝土內(nèi)部將不會(huì)產(chǎn)生引起貫穿性裂縫的拉應(yīng)力，而實(shí)際工程中，由于襯砌外側(cè)圍巖阻礙了襯砌的自由脹縮，所以在襯砌混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，隧道溫度應(yīng)力的影響因素是多方面的，包括有溫差、混凝土的膨脹系數(shù)、襯砌厚度、隧道長(zhǎng)度、混凝土的彈模、襯砌受約束的程度等[2]。

4 公路隧道襯砌裂縫問(wèn)題的整治措施

4.1 封閉膠封閉處理

對(duì)于隧道襯砌環(huán)向、橫向、斜向、交叉裂縫縫寬≤0．2mm 的裂縫，采用封閉膠封閉處理。施工工序如下：

（1）使用酒精等有機(jī)溶劑對(duì)準(zhǔn)備封閉裂縫處進(jìn)行清潔處理，并使混凝土表面充分干燥；

（2）將拌和好的封縫膠均勻地刮涂在構(gòu)件表面裂縫處，使其將裂縫完全封閉；

（3）封縫膠不能涂得太薄或太窄，封縫膠的涂抹寬度應(yīng)以2-3cm，厚度2mm 為宜。

4.2 “畢可法” 注膠處理

對(duì)于隧道襯砌環(huán)向、橫向、斜向、交叉裂縫，局部有流白處，采用“畢可法” 進(jìn)行注膠處理并加貼兩層300g 碳纖維布。要求纖維布長(zhǎng)度從裂縫兩端方向各延伸0．50m，寬度從裂縫兩側(cè)方向各延伸0．25m。施工工序如下：

（1）用鋼絲刷將裂縫周圍的灰塵，松散層等雜物清理干凈，用除塵器和酒精等將裂縫處的灰塵洗凈、清除、干燥。

（2）根據(jù)裂縫的寬度，確定灌膠底座的間距和位置，在裂縫端部、裂縫交叉處和裂縫較寬處設(shè)置灌膠嘴，貫穿裂縫須作開(kāi)槽處理而且兩端必須埋設(shè)灌膠嘴。并用粉筆在裂縫表面做出標(biāo)記；灌膠底座的粘貼間距應(yīng)為：裂縫寬度在0．2mm 以上時(shí)，底座間距為300mm-350mm；原則上縫窄宜密，縫寬可稀，但每條裂縫至少有一個(gè)進(jìn)漿孔和排氣孔[3]。

（3）將灌膠底座按標(biāo)注位置順縫粘貼在裂縫表面，灌膠底座之間的裂縫用封縫膠完全封閉。封縫膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫膠的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度為2-3cm，厚度1mm；涂抹封縫膠至灌膠底座處時(shí)，應(yīng)檢查底座是否粘接嚴(yán)密。若存在縫隙，用封縫膠對(duì)其進(jìn)行周圈封閉， 裂縫封閉后應(yīng)進(jìn)行壓氣試驗(yàn)，檢查密閉效果；為確保固化，對(duì)封縫膠應(yīng)至少養(yǎng)護(hù)12h。

（4）將灌縫膠混合均勻后，裝入專用注射泵內(nèi)。給注射泵套上專用的注膠嘴，通過(guò)注入口上的閥門逐漸加壓進(jìn)行灌注，直至彈性注膠器膨脹至限高處。

（5）裂縫較寬的地方，先注射粘度低的灌縫膠，然后再加注粘度高的同種灌縫材料。灌漿后待縫內(nèi)漿液初凝，可拆除灌膠底座并用封縫膠對(duì)灌漿孔進(jìn)行封口抹平。灌膠順序，豎縫必須自下而上，平縫應(yīng)從一端向另一端進(jìn)行灌膠。

（6）灌縫完畢后，養(yǎng)護(hù)一晝夜，等待膠固化。若溫度過(guò)低，則相應(yīng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間；養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，應(yīng)將裂縫周圍的膠渣、碎屑等雜物清理干凈。

4.3 開(kāi)槽埋管注漿法

對(duì)于超限寬裂縫經(jīng)專項(xiàng)檢測(cè)后無(wú)結(jié)構(gòu)影響且無(wú)繼續(xù)發(fā)展跡象的缺陷采用開(kāi)槽埋管注漿法。施工工序如下：

①沿裂縫延伸方向鑿上寬4-6cm，下寬7-9cm 的梯形槽。若裂縫深度大于10cm 時(shí)，槽深H 為10cm 且埋設(shè)10mm 注漿鋼管。

②在槽里裂縫表面進(jìn)行騎縫鉆孔，作為注漿導(dǎo)向管。沿縫鉆孔，一般孔深為1cm，孔距為50cm。

③用0．2Mpa 以上氣壓的壓縮空氣清除裂縫、鉆孔內(nèi)的灰渣和浮塵；沿槽長(zhǎng)范圍內(nèi)表面用丙酮進(jìn)行清洗去污，并注意不得堵塞裂縫。

④在騎縫孔埋設(shè)一根L=20cm、10cm 注漿鋼管并使其固定，然后沿槽涂刷環(huán)氧樹(shù)脂砼，確保壓漿壓力作用下。封口密封，且不得堵塞注漿孔和堵縫。

⑤在環(huán)氧樹(shù)脂砼固結(jié)強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后，方可對(duì)注漿鋼管進(jìn)行注漿；在壓力注漿時(shí)，應(yīng)保證壓漿頭與注漿鋼管密貼不漏氣。

⑥裂縫鑿槽的過(guò)程中，環(huán)向鋼筋不能截?cái)唷?/p>

⑦待漿液固化后，拆除灌漿嘴，對(duì)混凝土表面進(jìn)行修整。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)公路隧道中的襯砌開(kāi)裂問(wèn)題進(jìn)行有效的處理，使公路隧道的使用安全性得到提升，對(duì)車輛的安全行駛具有積極作用，因此，在對(duì)公路隧道施工、維護(hù)的過(guò)程中，根據(jù)工程實(shí)際情況及時(shí)落實(shí)加固處理措施，使公路隧道的正常使用得到保證。