王楠
摘 要:為了提升隧道工程項目的施工質(zhì)量,應當加強對隧道混凝土的質(zhì)量管理,從防治裂縫問題產(chǎn)生,提升二襯混凝土性能與強度,提升隧道工程的抗?jié)B能力,完善隧道項目的功能與結(jié)構(gòu)。對裂縫問題的防治策略,能夠避免混凝土發(fā)生碳化,提高隧道工程耐久性,防止鋼筋被腐蝕。在隧道工程項目二襯混凝土施工過程中,施工管理人員需要結(jié)合具體的工程情況,做好勘察與分析,選擇最佳的二襯混凝土裂縫防治策略。
關(guān)鍵詞:裂縫防治;二襯混凝土;強度;隧道工程項目
1 前言
在我國社會主義特色市場經(jīng)濟建設(shè)的進程中,伴隨著各地現(xiàn)代化建設(shè)的進步,隧道工程項目的數(shù)量也在不斷增多,如何提升隧道工程的質(zhì)量,防范施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生,成為我國有關(guān)施工企業(yè)、施工管理人員需要認真思考與總結(jié)的重點內(nèi)容。二襯混凝土裂縫問題的產(chǎn)生,給我國隧道工程埋下了隱患,影響了隧道工程的質(zhì)量與外觀,我們應當從降低混凝土裂縫深度、寬度與數(shù)量,提升混凝土裂縫質(zhì)量等方面,不斷提升建筑工程質(zhì)量。
2 隧道工程中二襯混凝土裂縫的綜述
2.1 溫度裂縫及產(chǎn)生原因
隧道二襯混凝土施工過程中,為了防止水泥水化熱量所造成的溫度突然升高、混凝土張力數(shù)值超過其承受范圍所導致的裂縫問題,有關(guān)施工管理人員應當從合理選擇混凝土材料品種、性能,確定二襯施工的用量與厚度等方面,加強對混凝土施工的管理,避免裂縫問題的產(chǎn)生。因為溫度所導致的隧道二襯混凝土裂縫問題,一般出現(xiàn)在寒冷的冬季。
2.2 干縮裂縫及產(chǎn)生原因
在隧道二襯混凝土的凝固硬化過程中,由于混凝土中的水分逐漸消失,混凝土逐漸收縮、干燥,隨時間增長而發(fā)生變形,最終超過混凝土的抗拉強度范圍,導致隧道裂縫問題的產(chǎn)生。為了防治種裂縫的產(chǎn)生,應當從優(yōu)化混凝土砂石級配、水膠比等方面出發(fā),科學選擇外加劑的摻雜數(shù)量與品種。
2.3 施工縫/接茬縫及產(chǎn)生原因
隧道二襯混凝土施工進行中,由于突發(fā)性事件(機械故障、停電等)所造成的混凝土澆筑施工被迫長時間中斷,從而形成的裂縫通病。還有一種情況是,隧道施工的時候,兩側(cè)澆筑混凝土矮墻,之后進行鑿毛、水泥砂漿墊層施工,新混凝土與舊混凝土之間容易產(chǎn)生裂縫。
3 隧道工程中二襯混凝土裂縫問題的損害分析
隧道二襯混凝土施工中使用的材料包括:殘留氣體、鋼筋、骨料和膠凝等等,上述建筑材料受到濕度、溫度的影響,產(chǎn)生硬化變形,在二襯混凝土內(nèi)部產(chǎn)生斷續(xù)的、不規(guī)則的裂縫。通常的隧道施工過程中,可以忽略一些細小的裂縫問題,它們對隧道施工的整體質(zhì)量并沒有什么影響;但是當裂縫的深度、寬度超過一定標準,將對隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,其危害與影響表現(xiàn)為:
一是,裂縫所導致的鋼筋腐蝕、生銹。部分裂縫問題增加了鋼筋的被腐蝕面積,降低了鋼筋的承載負荷數(shù)值,降低了混凝土與鋼筋的粘結(jié)能力。
二是,裂縫所導致的混凝土剝落問題。部分裂縫降低了混凝土的耐久性和抗疲勞性能。
三是,不利于隧道外觀的美化。
4 隧道工程中二襯混凝土裂縫的處理方法
混凝土作為多種材料組成的脆性材料,裂縫的存在是客觀的,施工過程中對混凝土的管理,避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生,對于出現(xiàn)的裂縫,應認真研究、分析原因,裂縫的存在是有害還是無害,并對有害裂縫進行處理,以防止裂縫的繼續(xù)發(fā)展,影響襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4.1 細微裂縫的處理方法
隧道襯砌混凝土表面常出現(xiàn)一些細微裂縫,這種裂縫長久地存在會影響二襯襯體的使用效果及耐久性。從美觀的角度考慮,可先清洗干裂縫的表面,然后涂上膩子幾遍,最后用刮抹料、調(diào)色料處理混凝土表面,使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。膩子采用環(huán)氧樹脂漿液配比:環(huán)氧樹脂:501稀釋劑=1:0.2。調(diào)色料采用白水泥漿液,配比為:水泥:白水泥:107膠=5:1:1,施工中以試驗結(jié)果進行確認。
4.2 貫通性裂縫的處理方法
貫通性裂縫對工程質(zhì)量危害較大,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10的壓漿管道,利用環(huán)氧樹脂砂漿固定,灰刀將砂漿壓實抹光。環(huán)氧樹脂砂漿配比;環(huán)氧樹脂:水泥:細砂: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)氧樹脂砂漿強度達到0.15~0.2MPa時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。
4.3 密集裂縫的處理方法
襯砌混凝土背后的空洞或襯砌厚度不足而引起的密集性裂縫,在裂縫范圍內(nèi)以間距1m左右交錯布點,鑿成10cm×10cm大小,深5cm的方槽,再用風鉆打入中空注漿錨桿(勿接觸襯背防水層),注入水泥砂漿,灰砂比為1:3,水灰比為1:1,施工時注漿壓力保持在0.4~0.66MPa為宜,注漿結(jié)束后,當達到規(guī)定壓力而砂漿壓不進時,即認為已經(jīng)注滿,注漿孔用環(huán)氧樹脂砂漿抹平,再用刮抹料和調(diào)色料處理。
5 隧道工程中二襯混凝土裂縫的防治策略
5.1 優(yōu)化設(shè)計方案
加強工程前期的地質(zhì)工作,為設(shè)計提供詳盡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)資料。
5.2 確保施工材料質(zhì)量
把好材料關(guān),嚴格控制原材料的質(zhì)量與技術(shù)標準。水泥:施工現(xiàn)場多使用普通硅酸鹽水泥,但應盡量減少單位水泥用量,水泥用量一般控制在350kg/m3左右,不同廠家水泥不能混用;碎石:根據(jù)泵送管路的內(nèi)徑,盡可能選用較大粒徑的碎石,一般為5~31.5mm,嚴格控制碎石的含泥量<1%(質(zhì)量計),針片狀顆粒含量<15%(質(zhì)量計);砂:采用級配良好的中砂,細度模數(shù)宜為2.7-3.0,嚴格控制砂子的含泥量<3%(質(zhì)量計),泵送時砂率最大不能超過48%;水:一般采用飲用水,當采用其它水源時,應執(zhí)行《混凝土拌合用水標準》進行檢測,PH值應大于4。因水膠比越大,混凝土的干燥收縮也越大,嚴格控制泵送混凝土水膠比是減少裂縫的根本措施,施工水膠比一般為0.45~0.55,混凝土坍落度120-160mm;摻和料:推廣粉煤灰和膨脹劑的雙摻技術(shù),等量代替水泥,以減少水泥用量,提高混凝土的密實性、抗?jié)B性。粉煤灰摻量一般水泥用量的10~15%,膨脹劑摻量一般為水泥用量的0.8~1%,具體摻量以試驗數(shù)據(jù)為準。粉煤灰不僅能有效地降低混凝土的干縮徐變,增加混凝土內(nèi)部的流動性、粘聚性和保水性。
5.3 提升混凝土施工技術(shù)
提高鉆眼技術(shù)水平,優(yōu)化鉆爆參數(shù),提高光面爆破技術(shù),以達到超欠挖的良好控制;二襯的施作時間,應在圍巖和初期支護變形基體穩(wěn)定時進行。當圍巖穩(wěn)定明顯,需提前進行二次襯砌時,必須對初期支護或襯砌結(jié)構(gòu)進行加強;加強混凝土的拌合。嚴格按照施工配料單進行電子計量,定期檢查、校準計量裝置,加強砂石料含水率的控制;混凝土的澆筑。在運輸及泵送過程中嚴禁加水,澆筑時適當?shù)胤怕┕に俣龋瑑蓚?cè)邊墻對稱、分層灌注,拱、墻交界處應停1h左右讓混凝土下沉穩(wěn)定后,再澆注拱部混凝土,混凝土澆注過程中必須加強振搗,以提高混凝土的密實度和均質(zhì)性;混凝土的脫模、養(yǎng)護。拆模時的強度必須滿足設(shè)計及規(guī)范要求,一般襯體端面在拆除擋頭板后,混凝土顏色變?yōu)榛野祝纯擅撃?;傳統(tǒng)的混凝土為灑水養(yǎng)護,但對隧道內(nèi)的文明施工有所影響,且強度也得不到充分的保證,建議使用噴涂混凝土養(yǎng)護液的方法進行養(yǎng)護。
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