王雄

（中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710016）

一、工程概況

某公路隧道項(xiàng)目的總長(zhǎng)度為4.5km，在向陽(yáng)堡附近進(jìn)洞，穿越摩天嶺至塔爾鎮(zhèn)，止于蓼子鄉(xiāng)附近，與長(zhǎng)灣大橋相接。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)口右洞方向二襯施工中，901m范圍內(nèi)存在7處裂縫；在進(jìn)口左洞方向二襯施工中，805m范圍內(nèi)存在7處裂縫；出口左洞及右洞各有1處裂縫。

圖1 右側(cè)邊墻（Y1）

圖2 左側(cè)邊墻（Y3）

二襯裂縫主要出現(xiàn)在洞口位置，內(nèi)部則比較少，四級(jí)、五級(jí)圍巖的裂縫發(fā)生率最高，三級(jí)圍巖基本上不會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。裂縫通常會(huì)出現(xiàn)在隧道兩側(cè)的邊墻結(jié)構(gòu)上，以單側(cè)裂縫、雙側(cè)對(duì)稱(chēng)等形式存在。二襯裂縫一般長(zhǎng)度為1m～6m，豎向形式較多，大多未出現(xiàn)貫穿形式的裂縫問(wèn)題。

圖3 襯砌裂縫

二、襯砌裂縫的成因

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該隧道產(chǎn)生二襯裂縫的原因如下：

（一）地質(zhì)環(huán)境影響

隧道結(jié)構(gòu)與所處的地質(zhì)條件存在直接關(guān)系，眾所周知，隧道施工作業(yè)會(huì)對(duì)隧道巖體內(nèi)力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致隧道掌子面掘進(jìn)產(chǎn)生較大的承受力，一旦其超出隧道結(jié)構(gòu)的承載力上限，必然會(huì)產(chǎn)生裂縫。

（二）施工進(jìn)度影響

為避免發(fā)生安全事故，隧道二襯施工需要在掌子面施工后立即進(jìn)行，但在圍巖不穩(wěn)定時(shí)開(kāi)始二襯作業(yè)，容易導(dǎo)致圍巖發(fā)生明顯沉降，進(jìn)一步出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂問(wèn)題。

（三）水泥材質(zhì)影響

當(dāng)水泥的水化反應(yīng)較快時(shí)，彈性模量較大，這會(huì)導(dǎo)致施工后其內(nèi)力較大，后期強(qiáng)度難以滿足運(yùn)行要求，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。

（四）光爆質(zhì)量影響

在該隧道施工過(guò)程中，采用的是光面爆破的作業(yè)方式，致使初期結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果爆破作業(yè)的質(zhì)量較差，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖面結(jié)構(gòu)的環(huán)向軸線無(wú)法和圍巖應(yīng)力拱軸線處于協(xié)調(diào)范圍內(nèi)，出現(xiàn)圍巖穩(wěn)定性不足、支護(hù)性能變差等問(wèn)題，影響二襯混凝土結(jié)構(gòu)性能，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

（五）施工振搗影響

在某施工環(huán)節(jié)中，有些部位的振搗質(zhì)量不合格，混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度較差，導(dǎo)致混凝土凝固后個(gè)別部位的強(qiáng)度較差、承載力不足，從而引發(fā)裂縫問(wèn)題。

三、襯砌裂縫的處治措施

針對(duì)當(dāng)前已發(fā)生的裂縫問(wèn)題，該項(xiàng)目組建了高水平的施工處理團(tuán)隊(duì)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取了系列應(yīng)對(duì)措施，切實(shí)提升公路隧道襯砌質(zhì)量。

（一）表面覆蓋法

表面覆蓋法可以應(yīng)用到溫差大、養(yǎng)護(hù)不足、水泥質(zhì)量不高等原因產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題，需要將準(zhǔn)備好的材料均勻涂抹在裂縫表面，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)微裂縫的修補(bǔ)和處理。一般來(lái)說(shuō)，涂抹方式包含部分涂抹、全部涂抹兩種，這種處理方式不能將材料直接嵌入裂縫內(nèi)部，也不會(huì)追蹤裂縫的變化。該處理方法使用的主要原料是彈性涂膜防水材料，在施工開(kāi)始前，需要對(duì)整個(gè)混凝土表面實(shí)施鑿毛、清洗等必要處理，確保表面干凈、粗糙度符合要求，待晾干表面水分后方可開(kāi)展涂覆施工，以確保各項(xiàng)性能符合要求。

（二）低壓注漿法

低壓注漿法主要應(yīng)用于爆破震動(dòng)、應(yīng)力集中等原因產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題，處理工序如下：先清理裂縫，然后制作符合工程要求的漿液，陸續(xù)開(kāi)展壓力注漿、二次注漿作業(yè)，并將表面清理干凈。如果裂縫數(shù)量較多，首先要在表面鋪設(shè)一層醫(yī)用白膠布，然后使用毛刷蘸上漿液沿著裂縫反復(fù)涂刷，直至裂縫達(dá)到封閉狀態(tài)為止，經(jīng)過(guò)10min的靜置，方可撕去膠布，如仍露出縫隙，可重復(fù)上述處治措施。

注漿時(shí)，先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，然后插入注漿咀，用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過(guò)注漿咀壓入裂縫，當(dāng)相鄰的咀中流出漿液時(shí)，就可以拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。按照從上到下、從一側(cè)到另外一側(cè)的方式開(kāi)展注漿作業(yè)，若要進(jìn)一步提升注漿效果，可在注漿后0.5h反向開(kāi)展補(bǔ)漿處理。

（三）開(kāi)槽修補(bǔ)法

開(kāi)槽修補(bǔ)法主要應(yīng)用到地質(zhì)條件、施工進(jìn)度等原因產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題。根據(jù)施工技術(shù)要求制作合適的漿液，保證各個(gè)材料的加入比例符合工程要求。首先，將經(jīng)過(guò)曬干處理的砂、水泥按規(guī)定比例攪拌均勻，再加入環(huán)氧樹(shù)脂、聚硫橡膠充分?jǐn)嚢瑁_(dá)到配合比要求；然后，加入質(zhì)量合格的砂、水泥材料，再次充分?jǐn)嚢?；最后，摻入少量丙酮將已?jīng)拌和完畢的漿液調(diào)整至合適濃度，再利用設(shè)備將材料灌入槽內(nèi)完成填充處理。從砂漿拌和到灌入施工完成，時(shí)間通?？刂圃?0min以內(nèi)。需要注意的是，在灌入材料后，一定要徹底清理縫槽，并使用改性環(huán)氧樹(shù)脂覆蓋，待全部達(dá)到凝固標(biāo)準(zhǔn)后，方可開(kāi)展噴水養(yǎng)護(hù)作業(yè)。

四、襯砌裂縫的防治措施

為減少二襯混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的次數(shù)，可采取以下防治措施：

一是綜合分析地質(zhì)條件，在隧道項(xiàng)目施工前做好地質(zhì)預(yù)報(bào)調(diào)查工作，全面勘察和分析圍巖周邊的地質(zhì)條件，確定圍巖的類(lèi)別，如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)方案標(biāo)注的內(nèi)容存在差異，立即與設(shè)計(jì)人員溝通，調(diào)整設(shè)計(jì)方案，防止在施工時(shí)產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。

二是綜合分析隧道工程的施工進(jìn)度，結(jié)合隧道圍巖工程結(jié)構(gòu)，以及工程管理的標(biāo)準(zhǔn)和要求，制定切實(shí)可行的施工進(jìn)度表，保證隧道施工質(zhì)量合格、減少變形問(wèn)題，然后采取二次襯砌施工，降低裂縫問(wèn)題的發(fā)生率。

三是結(jié)合項(xiàng)目具體情況，選擇合格的水泥材料，確保其細(xì)度、彈性模量等指標(biāo)符合要求，有效降低凝固所形成的應(yīng)力，減少裂縫問(wèn)題。

四是在施工前開(kāi)展光面爆破作業(yè)的質(zhì)量分析和控制，根據(jù)工程要求確定設(shè)計(jì)方案，保證光面爆破的質(zhì)量合格，提高圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止發(fā)生應(yīng)力集中的問(wèn)題，從而杜絕裂縫的發(fā)生。

五是充分考慮光面爆破產(chǎn)生的影響，盡可能減少炸藥的用量，防止發(fā)生過(guò)大振動(dòng)，起到預(yù)防裂縫的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合山西某公路隧道二襯裂縫產(chǎn)生的原因，提出了表面覆蓋法、低壓注漿法、開(kāi)槽修補(bǔ)法三種主要的裂縫處理措施，最后針對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因給出了具體的防治措施，能夠?yàn)轭?lèi)似工程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。