浅析隧道二衬砼裂缝

浅析隧道二衬砼裂缝

秦荣旺

(山西省交通建设工程监理总公司，山西太原030012)

甘商要]目前隧道二次衬砌施工由于施工工艺、围岩变形等原因，易使砼产生裂缝。裂缝不仅影响了美观，还给工程质量留下了德患。这就要求施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少砼的裂缝。

饫键词]隧道二衬；砼裂缝；原因；治理；预防措施

目前隧道二次衬砌施工由于施工工艺、围岩变形等原因，易使砼产生裂缝。裂缝不仅影响了美观，还给工程质量留下了隐患。这就要求

施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少砼的裂缝。下面就砼

裂缝产生的原因进行分析，介绍几种常见的裂缝治理方法，提出缓解裂缝产生的措施。

1裂缝形成的原因

砼裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素综合作用的结

果。据有关统计，施工不规范造成的砼裂缝占80％左右，材料质量差

或配合比不合理产生的裂缝占15％左右，设计不当引起的裂缝可能占

5％。

1．1设计深度不够，各参建单位工作随意性大

由于多方面的原因，勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作，

隧道围岩类另岍价及支护结构设计缺乏科学依据；个别参建单位限于自

身管理、经济原因和专业技术水平的欠缺，经常变更设计。

12施工工艺或现场操作不规范

1)隧道开挖成型差，衬砌砼厚度严重不均匀；欠挖或初期支护侵

入衬砌限界，造成衬砌硷厚度不足；个别隧道衬砌砼背后存在脱空现

象。2)未开展监控量测工作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。3)砼生产时原材料计量误差大。4)采用整体式钢模板台车施工，砼浇筑时随意振捣或漏振，砼均质性差。盲目追求施工进度，随意提前脱模时间i使低

强度砼过量承受荷载，破坏了砼结构。脱模后没有进行砼的潮湿养护。

13原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，影响了水泥与骨料的胶结。进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对砼品质的影响，错误认为水泥用量越多，砼强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。

2砼裂缝的治理

2．1细微裂缝

隧道衬砌硷表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝，这种裂缝是

稳定的，一般可自愈，不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑，可先清洗干净裂缝表面，然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍，最后用刮抹

料、调色料处理砼表面，使其颜色与周围衬砌硷颜色一致。

22贯通性裂缝

贯通性裂缝的危害较大，必须采取有效的治理方法。沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽，在槽内骑缝每隔O-5m钻一孔，孔深为衬砌厚度的1／2或2／3，一般不少于15cm，并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘，在孔内插入口1O的压浆管，利用环氧树脂水泥砂浆锚固，用灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比，环氧树脂：水泥：细砂：乙二胺：二丁酯=1：16：3．2：0．1：

0．1

2，其中乙二胺是固化剂，二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有～定

的强度后，以O．15MPa～02MPa压力压入水泥一水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在02MPa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。

23密集裂缝

衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝，必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔12m一1．5m交错布点，凿成10cm×

1

Ocm大小深5cm的方槽，用风动凿岩机钻孔，孔深3m，安装中空注

浆锚杆，注入水泥砂浆，灰砂比1：(3～5)，水灰比1：1，施工时由下往上逐级注浆，注浆压力以0．4MPa～0．6MPa为宜。注浆结束后，另凿

新孔在0．6MPa．1．OMPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果，当达到规

定压力而浆液压不进时，即认为已鸟!注满。注浆24h后安装锚杆垫板，用环氧树脂砂浆抹平方槽，表面用刮抹料和调色料处理。

3预防和缓解砼裂缝的措施

3．1提高设计精度

加强工程前期地质工作，为设计提供详尽的工程地质、水文地质

勘探资料，提高设计的质量。

32严格控制原材料的质量

3．21水泥、砂、石

施工现场多使用普通硅酸盐水泥，但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同等级、不同批次的水泥不能混用；采用级配良好的中砂，细度模数应为3．0—2．3，为方便砼的运输、泵送和浇筑，砂率取35％～45％；严格控制碎石含泥量≤1％，针、片状物含量≤15％，粒

径以5～31．5mm为宜，最大不超过40mm。

3．22掺合料

推广掺加粉煤灰，等量替代水泥，以减少水泥用量。对强度等级C25以下的砼，粉煤灰掺量一般为水泥用量的1

O％～1

5％，A-f滩掺量

需经试验确定。粉煤灰比表面积小，需水量低，不仅能有效降低砼的干燥收缩值，还可以改善砼的流动性、粘聚陛和保水陛。在水泥中掺入磨

细粉煤灰后，可以刚氐砼中水泥的水化热，推迟水化热峰值的出现，减

少绝热条件下的温升，有利于控制温度裂缝的产生。

3．23外加剂

高效减水剂能够有效减少拌合用水，降低水化热，延缓水化热释

放速度，从而减少温度裂缝，但掺量j立多，会引起砼的肿胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。

33严格砼璇．工工艺

1)提高钻眼技术水平，优化钻爆参数，提高光面爆破效果，加强隧道开挖断面检测，严格控制超欠挖和喷射砼平整度，为衬砌施工创造良好的条件。2)二次衬砌施作时间，应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显，需提前进行二次衬砌时，必须对初期支护或衬砌结构进行加强。3)砼的拌和：严格按施工配料单计量，定期检查校正计量装置，加强砂石料含水率检测，及时调整拌

合用水量。4)砼的浇筑：砼在运输和泵送过程中严禁加水；适当放慢

灌注速度，先两侧边墙对称分层灌注，后灌注拱部砼；砼灌注过程中必

须加强振捣，提高砼的密实度和均质№减少内部微裂缝和气孔，提高

抗裂】生。5)砼的脱模、养护：砼拆模时的强度必须符合设计或规范要求，严禁未经试验人员同意提前脱模，脱模时不得损伤砼：强化砼洒水养护管理，建议使用喷涂砼养护液的方法进行养护。

4结语

对于二衬砼裂缝一般采用文中提到的几种裂缝治理方法均能得到

很好的治理，但是治理是一种被动的行为，最好的办法是在施工过程中采取各种预防措施，严格管理已达到避免和缓解砼裂缝的出现。

作者简介：秦荣旺。1975年生，男，汉，籍贯是山西夏县，1999年毕业于太原理工大学，获学士学位。

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