浅谈隧道衬砌混凝土裂纹原因及防治措施
【摘要】 在隧道衬砌混凝土施工过程中,由于一些不规范的施工或者在施工过程中出现了断电或外界应力的因素,混凝土在凝化过程中会产生大大小小的裂纹,这些裂纹不仅影响隧道衬砌外观质量,更重要的是影响了衬砌的安全性。本文就隧道衬砌产生的裂纹进行了分析,并提出了裂纹的防治措施,对提高衬砌混凝土的施工水平有借鉴意义。
关键词:衬砌裂纹 安全 措施
AbstractIn concrete tunnel lining process, because some non-standard construction, concrete coagulation process will produce large and small cracks, these cracks not only affect the appearance of the tunnel lining quality is more important is the impact of the lining of the security. In this paper, the tunnel lining cracks generated analyzes and proposed crack prevention and treatment measures, to improve the level of construction of concrete lining has a reference.
Keywords: liningcracksecurity measures
随着国民经济的发展,在现在的工程中出现了越来越多的隧道,目前隧道衬砌的施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺。在衬砌施工一定的时间后会不同程度的出现一些裂纹,衬砌裂缝不仅影响了衬砌混凝土的外观质量,而且还给工程质量留下了严重的安全隐患。所以在施工中我们必须采取有效合理的工程技术措施,控制和减少在混凝土施工过程中产生的裂缝数量和宽度。现介绍了几种常见的裂缝类型和防治措施。
一、隧道衬砌砼裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。
1. 干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右,主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果,裂缝为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05-0.2mm之间,其走向纵横交错,无规律,多沿短向分布,整体性结构多发生在结构变截面处.平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘,
2.温度裂缝
混凝土表面和温差变化大的地区混凝土结构中会发生温度裂缝。混凝土在浇筑硬化的过程中会产生大量的水化热,由于混凝土体积较大,导致内外散热不均匀,外快内慢,使得内外热胀冷缩的程度不同,这样混凝土表明会形成一定的
拉应力,由此就形成了温度裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
3.变形裂缝
仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降:模板台车或堵头板没有固定牢固。以及过早脱模,或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大。
4.施工缝处理不当引起的接茬缝
施工缝(接茬缝)施工过程中由于停电,机械故障等原因迫使混凝土在浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。
二、衬砌裂纹的防治措施
1.防治原则
防治衬砌裂纹产生首先要消灭已有的衬砌裂损带来的对结构及运营的一切危害,并防止裂损再加大。其次是采用以稳固围岩为主,稳固围岩与加固衬砌相结合的综合治理措施。
2.1 干缩裂缝防治措施
二次衬砌在拆模后,现场要加强衬砌混凝土的养生工作,避免在由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致裂纹产生。
2.2 温度裂缝防治措施
2.2.1材料选择:尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
2.2.2.在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下,减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
2.2.3改善混凝土的搅拌加工工艺,降低混凝土的浇筑温度,改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
2.2.4加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。加强混凝土养护,隧道衬砌采用洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷
季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
2.3 变形裂缝防治措施
混凝土浇筑前,仰拱和边墙基础的虚碴要清理干净;在进行衬砌混凝土浇筑时,模板台车或堵头板要固定牢靠,有缝的地方要用土工布填塞,防止漏浆。避免过早脱模。在拆模时外力过大损伤衬砌混凝土。
2.4 接茬缝防治措施
进行衬砌混凝土浇筑前要对仰拱混凝土基础表面进行凿毛处理,凿毛完毕后要清扫干净并用水洗净,或者铺设一层水泥砂浆垫层。
3 结束语
隧道衬砌的防治措施对隧道的使用及行车运营安全必将产生影响。本文重点分析了隧道裂纹产生的原因和防治措施,目的在于对隧道裂纹的产生和防治措施加深认识和理解,在以后的施工过程中具有指导意义。
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