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      隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理

      2018-04-26 10:32:48謝經(jīng)
      科學(xué)與財富 2018年6期
      關(guān)鍵詞:裂縫成因

      謝經(jīng)

      摘 要:隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷提升,中國高鐵在世界上的口碑越來越響,這都對中國鐵路建設(shè)提出了一定的挑戰(zhàn)。相對應(yīng)的,隧道的質(zhì)量要求也在逐年的增加,這就使得隧道區(qū)域的質(zhì)量要求要不斷的完善。早期隧道尚不發(fā)達(dá)時,通常在使用較短年限就出現(xiàn)了一系列的問題,極大的縮短了我國隧道工程的使用年限,造成了諸多的不便,為交通運輸?shù)倪\行造成了極大的影響。

      關(guān)鍵詞:隧道二襯;裂縫成因;修補(bǔ)處理

      1隧道二襯裂縫成因

      二襯采用整體式模板臺車、泵送混凝土,嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范要求施工,干縮及溫度裂縫較少。而該二襯裂縫出現(xiàn)的位置在V級圍巖與IV級圍巖交匯區(qū)域,對此,著重從隧道圍巖變化段及裂縫的分布部位,分析二襯裂縫產(chǎn)生的主要原因如下。

      1.1拱背回填不密實

      局部圍巖破碎出現(xiàn)坍方空穴,以及周邊超、欠挖部位未能及時處理、拱背回填不密實等,致使二襯混凝土所能承受的應(yīng)力不均勻,應(yīng)由拱頂承受的山體壓力轉(zhuǎn)到拱腰部位,拱腰內(nèi)緣受拉,拱頂內(nèi)緣受壓。拱腰部分有可能最先拉裂,產(chǎn)生縱向裂縫。

      1.2掌子面爆破震動

      隧道掌子面開挖距離二襯混凝土較近,爆破產(chǎn)生的震動波會對已完成的二襯段產(chǎn)生較大的震動,致使還未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的二襯混凝土承受不了較大的爆破震動力,導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。

      1.3強(qiáng)降雨影響

      隧道施工區(qū)連續(xù)的強(qiáng)降雨,導(dǎo)致V級圍巖上部的松散巖體滲入大量匯集地雨水,土體自重增加,這種內(nèi)力變化或局部受力增大,致使拆模過早而未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的二襯混凝土承受較大的巖土體重力而開裂。

      2隧道二襯裂縫的修補(bǔ)處理方法

      2.1表面修補(bǔ)法

      對隧道二襯裂縫的修補(bǔ),可以采用表面修補(bǔ)法。即在出現(xiàn)裂隙的隧道工程設(shè)施的表層進(jìn)行修補(bǔ)。由于地質(zhì)條件的影響導(dǎo)致地下水涌水較多,水分滲入致使出現(xiàn)二襯裂縫。這時,可以在出現(xiàn)裂隙的表層涂抹油漆或者一些防滲防水的材料。這是裂隙修補(bǔ)的最簡單的方法之一,而這種方法適用的工程隧道也有局限性。只有這些二襯裂縫對于隧道整體的穩(wěn)定性與耐久度無影響時可以選用這種簡單的處理方式。由于地勢問題造成的大面積漏水滲水使用這種方法有很好的效果。某些裂縫由于自身的變形難以確定具體的滲水地點,采用表面修補(bǔ)法粘貼玻璃纖維布可以有效的改善這種情況。蒙華鐵路隧道工程就采取了該種方法進(jìn)行縫隙彌補(bǔ)。

      2.2縫隙填充法

      縫隙填充法,顧名思義就是在出現(xiàn)裂縫的部位使用修補(bǔ)材料進(jìn)行填充,這種方法適用于深度較小較淺的裂縫。在隧道的CRCP施工當(dāng)中,為延長道路的使用年限與耐久度,通常進(jìn)行刻槽與養(yǎng)生,當(dāng)刻槽手段不當(dāng)時,就容易出現(xiàn)二襯裂縫,隨著裂縫的進(jìn)一步加深反而會縮短隧道的使用年限。在隧道鋪設(shè)當(dāng)中,混凝土的攤鋪不當(dāng)也會使得道路的抗壓能力與抗彎能力下降,出現(xiàn)二襯裂縫的幾率大大提高,而這些二襯裂縫大多無法采取表面彌補(bǔ)的方式進(jìn)行修正,而其深度不足導(dǎo)致難以使用灌漿封堵法,因此,填充法是最適用于這種裂縫的修補(bǔ)辦法。對隧道CRCP材料性能進(jìn)行研究,檢測原材料的合格性以及混凝土的配比可以有效的預(yù)測出隧道出現(xiàn)的裂縫類型,然后在此基礎(chǔ)上,準(zhǔn)備好填充法所需要使用的材料與設(shè)備,當(dāng)出現(xiàn)的裂縫未達(dá)到難以彌補(bǔ)的深度時便進(jìn)行縫隙填充,從而防治裂縫惡化,增加隧道工程的穩(wěn)定性與耐用性,保證隧道使用者的生命與財產(chǎn)安全。

      2.3灌漿封堵法

      在隧道工程的CRCP結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中,涉及到配筋設(shè)計與接縫設(shè)計這兩個方面,鋼筋混凝土的配筋數(shù)量與分布不當(dāng)以及接縫手段的錯誤就導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫數(shù)量增加,深度加大,較大深度的裂縫無法使用表面修補(bǔ)法以及填充法的方式進(jìn)行修補(bǔ),而是必須采用灌漿封堵法。而且灌漿封堵法的適用范圍最廣,細(xì)小的裂隙以及深度較大的裂隙均可使用。這種方法是使用押送設(shè)備將膠黏材料壓送到縫隙當(dāng)中,從而對縫隙進(jìn)行封堵,阻止水分的繼續(xù)滲入以及裂縫的進(jìn)一步惡化。這里所使用的材料大多數(shù)是環(huán)氧樹脂以及甲基丙烯酸酯等。這種方法屬于較為傳統(tǒng)的縫隙彌補(bǔ)法,在山西的大多數(shù)隧道當(dāng)中都有運用,且該過程不涉及電力的參與,方便快捷,穩(wěn)定效果好,以上提到的封堵材料屬于塑性材料,而剛性的材料以水泥砂漿為主。這種適用性較廣的封堵技術(shù)在隧道二襯裂隙的修補(bǔ)當(dāng)中占有重要的地位。

      2.4改善二襯混凝土澆筑工藝,確保拱背回填密實

      二襯采用的泵送混凝土坍落度大,流動性好,為防止出現(xiàn)拱頂空隙,應(yīng)采用泵送擠壓混凝土施工工藝澆注拱頂混凝土,并設(shè)注漿孔壓漿充填密實。對圍巖超挖部分及圍巖破碎坍塌空穴,采用二襯混凝土同步澆筑回填。

      2.5運用在線監(jiān)測技術(shù),防止二襯施工同類裂縫發(fā)生

      施工開挖給襯砌周圍的圍巖造成變形、松弛、剝落等影響,需要一定的圍巖穩(wěn)定周期,而多數(shù)二襯施工處在該圍巖穩(wěn)定期內(nèi),由此該二襯需經(jīng)受未穩(wěn)定的圍巖壓力及施工干擾影響,有可能造成剛拆模的二襯出現(xiàn)裂縫,由于隧道能見度差,人工很難及時發(fā)現(xiàn)。運用現(xiàn)代信息技術(shù),在建設(shè)隧道施工安全等監(jiān)控系統(tǒng)的同時,建立或增加二襯早期裂縫在線監(jiān)測系統(tǒng),在施工期或更長時期內(nèi),自動監(jiān)測采集二襯變形及裂縫數(shù)據(jù)。若拆模后連續(xù)8個月及以上,二襯未出現(xiàn)裂縫及未收到其他異常信息,可判定二襯無裂縫,結(jié)構(gòu)安全。若發(fā)現(xiàn)裂縫,則應(yīng)繼續(xù)跟蹤觀測,分析原因,立即采取措施防止同類二襯裂縫發(fā)生。

      結(jié)論

      由于我國交通行業(yè)的不斷發(fā)展,車輛運行的不斷增加,對隧道的承載要求以及安全性要求不斷的提升。因此,本文就隧道二襯裂縫成因和修補(bǔ)處理進(jìn)行了探討。本文在理論分析的基礎(chǔ)上結(jié)合了山西隧道的建設(shè)設(shè)計與修補(bǔ)方式,首先在隧道二襯裂縫成因中提出了環(huán)境,材料的影響出現(xiàn)的裂縫,施工操作不規(guī)范引起的裂縫以及配合比例不當(dāng)引起的裂縫這三種因素,之后針對二襯裂縫提出了相應(yīng)的修補(bǔ)方法,包括表面修補(bǔ)法,縫隙填充法與灌漿封堵法三種,從而為我國的隧道中出現(xiàn)的二襯裂縫的修補(bǔ)提供了相應(yīng)的技術(shù)實踐理論,促進(jìn)我國隧道行業(yè)與交通事業(yè)的發(fā)展,提升我國綜合國力。

      參開文獻(xiàn):

      [1] 孫永林. 高層建筑安裝工程預(yù)留預(yù)埋階段的質(zhì)量控制.{H}山西建筑,2008,(05)

      [2] 康俊杰.隧道二襯裂縫修補(bǔ)處理的施工技術(shù).城市建筑 , 2015 (33) :324-324

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