孔祥政

(遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，沈陽(yáng) 110167)

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芻議水工隧洞混凝土襯砌質(zhì)量通病預(yù)防和處理

孔祥政

(遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，沈陽(yáng) 110167)

摘要：輸水隧洞二次襯砌混凝土在施工過(guò)程中易發(fā)生蜂窩麻面、水泡氣泡、露骨露筋、錯(cuò)臺(tái)、缺棱掉角、表面點(diǎn)線狀滲水、裂縫及施工冷縫等質(zhì)量通病。對(duì)不同種類(lèi)的混凝土質(zhì)量通病采取有針對(duì)性的預(yù)防措施以減少混凝土質(zhì)量通病的發(fā)生，并對(duì)已經(jīng)發(fā)生的質(zhì)量通病進(jìn)行適當(dāng)?shù)男迯?fù)處理，可使混凝土襯砌的外觀質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求，保證工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：輸水隧洞；襯砌混凝土；質(zhì)量通??；預(yù)防措施；修復(fù)處理

0前言

遼寧省某大型輸水工程為自流輸水隧洞，全長(zhǎng)85.32 km，采用以TBM掘進(jìn)機(jī)法為主、鉆爆法為輔的開(kāi)挖方法施工。其中，TBM3施工段全長(zhǎng)18.6 km，開(kāi)挖洞徑8m，開(kāi)挖斷面形式為圓形。TBM3施工段在二次襯砌混凝土施工過(guò)程中，由于施工工藝及混凝土自身特性等原因，部分混凝土襯砌段在脫模后存在蜂窩麻面等混凝土質(zhì)量通病，影響混凝土的外觀質(zhì)量和工程運(yùn)行安全。因此，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)情況，提出襯砌混凝土質(zhì)量通病的預(yù)防措施，采取適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)已經(jīng)發(fā)生的質(zhì)量通病進(jìn)行處理，使混凝土襯砌的外觀質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求，是十分必要的[1]。

1襯砌混凝土質(zhì)量通病的預(yù)防措施

襯砌混凝土施工過(guò)程中，易出現(xiàn)的混凝土質(zhì)量通病有：蜂窩、麻面、水泡氣泡、露骨露筋、錯(cuò)臺(tái)、缺棱掉角、表面點(diǎn)線滲水、裂縫及施工冷縫等。針對(duì)這些容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病，在施工過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持以“預(yù)防為主”的原則，積極采取防治措施，盡可能避免在襯砌混凝土脫模后出現(xiàn)以上質(zhì)量通病。具體預(yù)防措施如下：

1.1蜂窩麻面

針對(duì)蜂窩麻面的產(chǎn)生機(jī)理，在拌制混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室下發(fā)的襯砌混凝土施工配合比，計(jì)量準(zhǔn)確，拌合均勻，塌落度適宜。架立模板時(shí)保證模板支撐牢固，防止發(fā)生漏漿、跑漿。此外在混凝土澆筑過(guò)程中嚴(yán)格按照技術(shù)交底施工，不漏振、過(guò)振。

1.2水泡氣泡

在防治水泡氣泡方面，應(yīng)根據(jù)要求選用內(nèi)外形結(jié)構(gòu)尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)的模板臺(tái)車(chē)，合理布置排氣孔的位置，避免因臺(tái)車(chē)封閉不嚴(yán)、排氣不暢引起水泡氣泡產(chǎn)生。在清理模板時(shí)加強(qiáng)對(duì)臺(tái)車(chē)模板清理的檢查力度，確保模板清理干凈，專(zhuān)用脫模劑涂刷均勻。澆筑前嚴(yán)格控制入模混凝土的塌落度，必需滿足泵送要求，且混凝土內(nèi)含氣量≤4.5%。澆筑過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)邊頂拱和反弧部位的施工振搗作業(yè)，控制振搗時(shí)間及順序，防止人為帶入氣泡[2]。

1.3露骨露筋

為防止露骨露筋的出現(xiàn)，應(yīng)確?；炷涟韬衔锓Q(chēng)量準(zhǔn)確，和易性良好。在鋼筋安裝、綁扎時(shí)嚴(yán)格按照施工作業(yè)規(guī)范要求施工，保證混凝土鋼筋的保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

1.4錯(cuò)臺(tái)

每5模對(duì)模板臺(tái)車(chē)兩端的斷面進(jìn)行檢查，保證臺(tái)車(chē)兩端斷面一致。加強(qiáng)模板臺(tái)車(chē)的維保工作，在臺(tái)車(chē)定位時(shí)，保證臺(tái)車(chē)軌道穩(wěn)定牢固。澆筑前檢查絲桿緊固情況，確保所有絲桿全部旋緊，防止?jié)仓杏捎谥尾焕喂虒?dǎo)致臺(tái)車(chē)模板變位等情況。檢查抗上浮千斤頂是否頂緊，防止臺(tái)車(chē)上浮。在澆筑過(guò)程中，臺(tái)車(chē)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)灌注，澆筑高差≤50cm，防止出現(xiàn)偏壓。

1.5缺棱掉角

缺棱掉角主要是在脫模時(shí)出現(xiàn)，為防止脫模時(shí)此類(lèi)現(xiàn)象發(fā)生，在架立堵頭木模板時(shí)，預(yù)先對(duì)木模板進(jìn)行潤(rùn)濕處理，防止木質(zhì)吸水造成混凝土疏松脫落。臺(tái)車(chē)模板表面應(yīng)充分打磨，清理干凈，脫模劑涂刷均勻，防止由于模板局部不平造成缺陷。在混凝土脫模時(shí)，負(fù)責(zé)操作人員與巡視人員協(xié)調(diào)一致，保證各液壓油缸動(dòng)作一致。脫模時(shí)應(yīng)緩慢脫開(kāi)模板，避免用力過(guò)猛、過(guò)急造成混凝土表面脫落。

1.6表面滲水

嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)量及檢測(cè)工作，質(zhì)量不過(guò)關(guān)產(chǎn)品嚴(yán)禁入場(chǎng)。不同品種的水泥不能混用，外加劑摻量稱(chēng)量準(zhǔn)確，防止由混凝土疏松引起表面滲水。

1.7表面裂縫

嚴(yán)格控制水泥的品種及用量，在澆筑過(guò)程中振搗密室，提高混凝土的抗拉能力。此外嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)骨料的含泥量滿足施工要求。

1.8施工冷縫

在施工過(guò)程中保證混凝土供應(yīng)的連續(xù)性，避免由于供料間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起混凝土施工冷縫的出現(xiàn)。

2襯砌混凝土質(zhì)量通病的處理措施

雖然在襯砌混凝土施工時(shí)采取了上述預(yù)防措施，但是在襯砌混凝土脫模后也難免會(huì)發(fā)現(xiàn)上述質(zhì)量通病，為了避免或減少混凝土質(zhì)量通病對(duì)外觀質(zhì)量的影響，必須對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量通病進(jìn)行處理。處理后的混凝土表面應(yīng)和周?chē)炷令伾恢?，平整度滿足要求。襯砌混凝土質(zhì)量通病的具體處理方法如下：

2.1蜂窩麻面

修補(bǔ)材料采用水泥：白水泥：107膠=5∶3∶1的混合材料[1]，具體處理措施為：預(yù)先用彩筆畫(huà)出缺陷范圍，用無(wú)齒鋸沿彩線鋸成反坡(燕尾槽形)，深度為5mm，用手釬鑿除麻面內(nèi)混凝土渣，清洗干凈，擦干水膜。涂刷水泥漿底層，抹壓預(yù)縮細(xì)石混凝土，表層用配制好的修補(bǔ)材料抹平，初凝前采用“細(xì)軟鋼絲刷”打磨至與周?chē)炷疗秸纫恢隆?/p>

2.2水泡氣泡

采用P.O 42.5級(jí)水泥：水：高效速凝劑=1:0.3:1%的混合材料進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)材料應(yīng)攪拌均勻，用手可攥成團(tuán)，靜放2h以上，再充分?jǐn)嚢韬髮⑵淝赌ㄈ霘馀?、水泡?nèi)，對(duì)于細(xì)小的(直徑<2mm)水氣泡可不予處理。

2.3露骨露筋

在骨料出露位置的處理方法同蜂窩麻面處理方法。露筋處理先在露筋部位鑿深25mm的槽，用氣割割除外露的鋼筋頭，割除完畢后將受高溫灼傷的混凝土鑿除，清洗干凈，采用預(yù)縮砂漿夯實(shí)抹平即可。 (預(yù)縮砂漿配比P.O 42.5級(jí)水泥:砂:水:高效速凝劑=1∶2.4∶0.3∶1%)。

2.4錯(cuò)臺(tái)

脫模后對(duì)>2mm的錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行處理，方法是把錯(cuò)臺(tái)位置的混凝土鑿平，然后用修補(bǔ)蜂窩麻面的修補(bǔ)材料抹平。

2.5缺棱掉角

在缺棱、掉角部位將其鑿成毛面，沖洗干凈，用碘鎢燈烤干冷卻后，將修補(bǔ)模板固定牢固后采用丙乳砂漿進(jìn)行修補(bǔ)并找平。(丙乳砂漿配比如下：w/c=0.25，c/s=1∶1，丙乳為13%，水:水泥:砂:丙乳=131∶820∶820∶123)

2.6表面滲水

對(duì)于析出Ca(OH)2的點(diǎn)線狀滲水，采用自下而上的處理順序，斜孔或騎縫用風(fēng)鉆鉆Φ38 mm孔，孔深鉆入巖石5~10 cm，以待灌漿用，鉆前采用“鋼筋探測(cè)器”探測(cè)鋼筋大致位置，防止鉆孔觸及鋼筋。在疏松混凝土表面鑿深20 mm，在其滲水量較大的部位鉆Φ38 mm孔，孔深200 mm，埋入長(zhǎng)400 mm灌漿管，管頭150 mm成花狀管，將灌漿管周?chē)帽樯皾{分層抹壓至與表面齊平。養(yǎng)生后采用高壓泵灌入HSC超細(xì)水泥注漿材料，灌漿壓力為0.2～0.3 MPa。灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為:停止吸漿后，再繼續(xù)灌注30 min結(jié)束。

2.7表面裂縫

沿裂縫鑿成燕尾槽，在槽內(nèi)每隔0.5m鉆一個(gè)灌漿孔，孔深為襯砌混凝土厚度的1/2～2/3，一般≤150 mm，孔徑Φ38 mm，騎縫埋入灌漿管(Φ10～Φ20 mm)。灌漿管與燕尾槽用丙乳砂漿埋牢封閉，養(yǎng)生3d后進(jìn)行灌漿處理[2]。灌漿采用專(zhuān)業(yè)手壓泵灌水溶性聚氨酯LW(80%)+HW(20%)混合液。

3襯砌混凝土質(zhì)量通病處理的安全措施

襯砌混凝土質(zhì)量通病處理施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)施工，并隨時(shí)接受行業(yè)安全檢查人員依法實(shí)施的監(jiān)督檢查，并做好以下安全措施：

1) 襯砌混凝土質(zhì)量通病處理前，應(yīng)先對(duì)進(jìn)洞施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，并形成記錄。施工安全防護(hù)人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)并具有較強(qiáng)的責(zé)任心。

2) 設(shè)專(zhuān)職安全員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡檢,發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為立即給予糾正并處以一定處罰。

3) 施工材料、工具嚴(yán)禁放入行車(chē)限界，現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)人員應(yīng)不斷檢查，以防止物品侵入行車(chē)限界，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即清除，不留隱患。施工作業(yè)時(shí)，施工人員不得隨意拋擲雜物。

4) 施工鑿槽過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)襯砌壁上電纜進(jìn)行保護(hù)并且施工時(shí)應(yīng)杜絕對(duì)電纜的各種傷害，一處施工過(guò)后，對(duì)該處電纜及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。

4結(jié)語(yǔ)

輸水隧洞二次襯砌混凝土襯砌的質(zhì)量通病是難以避免的，但是采取必要的預(yù)防措施后可以大大減少混凝土質(zhì)量通病的發(fā)生，再根據(jù)不同種類(lèi)混凝土質(zhì)量通病的特點(diǎn)分別采用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄟM(jìn)行處理，完全可以修復(fù)襯砌混凝土的外觀質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯琳.隧道襯砌混凝土裂縫的成因及防治方法 [J].黑龍江交通科技，2007(04):65-66.

[2]王少波.隧洞襯砌混凝土裂縫的成因與防治 [J].湖南水利水電，2012(02): 57-59

[作者簡(jiǎn)介]孔祥政(1975-)，男，滿族，遼寧丹東人，高級(jí)工程師。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類(lèi)號(hào)：TV554.14

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1007-7596(2015)10-0125-03