淺析鐵路隧道二襯混凝土表觀質(zhì)量控制

1、淺析鐵路隧道二襯混凝土表觀質(zhì)量控制 淺析鐵路隧道二襯混凝土表觀質(zhì)量控制 摘要隧道二襯混凝土印跡、氣泡、蜂窩麻面、露筋、砂斑等表觀質(zhì)量缺陷，對(duì)混凝土觀感、強(qiáng)度、耐久性存在一定影響；技術(shù)人員從施工工藝入手，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械，制定了預(yù)控措施，取得了良好效果，保證了隧道二次襯砌施工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞二襯混凝土表觀缺陷預(yù)控措施 中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 1施工簡介 渝利鐵路高石盤隧道二襯混凝土在III級(jí)圍巖段強(qiáng)度等級(jí)為C30，IV級(jí)、V級(jí)圍巖段強(qiáng)度等級(jí)為C35，采用12米軌行式全自動(dòng)液壓襯砌臺(tái)車施工，HB50泵泵送入模，臺(tái)車對(duì)稱設(shè)置4排共32個(gè)0.4×0.5 m工作窗，拱頂設(shè)單排共3個(gè)

2、壓漿孔，臺(tái)車共安裝8臺(tái)附著式振搗器。在第一板二襯混凝土施工前，技術(shù)人員根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，分析總結(jié)了二襯混凝土印跡，氣泡，蜂窩、麻面、露筋，砂斑、砂線等表觀質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因，從施工工藝入手，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械，制定了預(yù)控措施，取得了良好效果，保證了隧道二襯混凝土施工質(zhì)量。 2表觀質(zhì)量缺陷產(chǎn)生原因分析 2.1印跡 印跡一般由水印、油印、銹跡組成，在起拱線及拱頂部位尤為突出。 2.1.1水印產(chǎn)生原因：施工間隙產(chǎn)生水?。哼厜炷猎跐仓恋谌龑哟翱跁r(shí)，需重新安拆泵送導(dǎo)管，此段時(shí)間大概6090分鐘，前后兩次混凝土接縫處為水平水印的主要產(chǎn)生原因；坍落度不同產(chǎn)生水?。憾r拱頂混凝土坍落度一般在20cm以上，

3、而邊墻坍落度一般控制在1416cm之間，在拱頂混凝土澆筑時(shí)，混凝土泵送至拱頂窗口后靠壓力和自重流動(dòng)，但在此過程中，由于鋼筋、級(jí)配等原因，會(huì)在臺(tái)車拱頂部位附著一定量的混凝土，隨著混凝土的壓入，面積不斷擴(kuò)大，厚度不斷增加，導(dǎo)致附著混凝土與后續(xù)混凝土之間形成水??；混凝土攪拌時(shí)間不夠、現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)加水造成離析，形成水印。 2.2.2油印產(chǎn)生的原因：在臺(tái)車進(jìn)行脫模劑涂刷時(shí)，臺(tái)車表層會(huì)附著一層油體，在混凝土澆筑上升過程中，油體沿臺(tái)車模板逐漸上升，在邊墻與拱部相接處或在拱部易產(chǎn)生油體聚集，因此產(chǎn)生油印。 2.1.3銹跡產(chǎn)生原因：臺(tái)車在打磨除銹過程中不徹底以及打磨完成后未及時(shí)涂刷脫模劑，造成新氧化物產(chǎn)生；保護(hù)層不

4、夠外漏鋼筋或綁扎用鐵絲尾端伸入保護(hù)層遇空氣中水分銹蝕后產(chǎn)生銹跡；山區(qū)地材中含有一定量的鐵元素，鐵元素在澆筑完后與混凝土中水分或空氣中水分反響，產(chǎn)生銹跡。 2.2氣泡、氣孔 二襯混凝土外表產(chǎn)生氣泡或氣孔的現(xiàn)象常發(fā)生，氣泡的產(chǎn)生，影響觀感，且一定程度上影響二襯混凝土強(qiáng)度，對(duì)混凝土耐久性存在一定負(fù)面影響。 氣孔或氣泡產(chǎn)生原因：因二襯采用液壓式鋼模臺(tái)車，模板本身不具透氣性和吸附性，且臺(tái)車脫模劑具有油性，油性脫模劑與水和空氣三者不相溶，外表張力不一致，易形成水膜封閉混凝土中氣泡產(chǎn)生氣孔；臺(tái)車鋼模在遇冷或降溫時(shí)會(huì)吸附空氣中的水分產(chǎn)生水珠，由于臺(tái)車本身的不光潔，且邊墻模板由于自身幅度原因，逐漸向內(nèi)傾斜，造成

5、水珠或水泡流動(dòng)受阻。混凝土單次澆筑高度過高，混凝土在下落過程中夾帶一定量空氣，而混凝土注入速度過快，夾帶的空氣來不及排除就被滯留在混凝土中，由于振搗不到位只排出混凝土中局部氣泡；混凝土坍落度過大，和易性差造成泌水產(chǎn)生氣孔或氣泡。 2.3蜂窩、麻面、露筋 蜂窩、麻面產(chǎn)生原因：混凝土在同側(cè)澆筑時(shí)不設(shè)置溜槽，也不換窗口，混凝土在臺(tái)車內(nèi)全靠自身流動(dòng)，加上振搗不到位，形成蜂窩麻面；二襯鋼筋較密或變形處混凝土下料被閣住，未振搗就繼續(xù)澆筑上層混凝土；二襯端頭模板板縫未堵嚴(yán)漏漿，造成麻面；臺(tái)車局部鋼度不夠，造成混凝土中在振搗時(shí)漿液倒吸，形成蜂窩；混凝土配比不當(dāng)，攪拌時(shí)間不夠，造成粗骨料多，細(xì)骨料少，混凝土離析

6、形成麻面或蜂窩；鋼筋安裝不到位，或在振搗時(shí)直接碰撞鋼筋，鋼筋變形造成露筋；保護(hù)層墊塊強(qiáng)度不夠，臺(tái)車在伸展過程中將墊塊頂碎，造成鋼筋緊貼臺(tái)車外漏；保護(hù)層太薄、墊塊發(fā)生位移，造成鋼筋外漏。 2.4砂斑、砂線 砂斑、砂線產(chǎn)生原因：過振或附著式振搗器操作不當(dāng)，造成臺(tái)車微位移或彈性變形，漿液隨空隙流動(dòng)形成砂斑?；炷涟韬虾鸵仔圆?，砂率低，混凝土保水性差，澆筑時(shí)混凝土材質(zhì)在應(yīng)力作用下多余的水聚集并沿線性流動(dòng)，將混凝土中漿體帶走，形成砂線。臺(tái)車工作窗和接縫附近漿液在振搗時(shí)溢出，形成砂斑。 3施工預(yù)控措施 3.1臺(tái)車打磨 臺(tái)車在拼裝打磨階段對(duì)油印、銹跡控制尤為重要，臺(tái)車除銹采用人工手持電工鋼絲刷除銹，對(duì)起拱線

7、等部位應(yīng)搭設(shè)操作架予以配合，對(duì)個(gè)別凸出部位應(yīng)用電動(dòng)砂輪打磨平整，打磨完成之后用吹風(fēng)機(jī)將銹碴去除，及時(shí)涂刷脫模劑，也可分局部除銹和涂抹，在施工完第一板混凝土后如發(fā)現(xiàn)除銹不徹底可重新推出打磨。脫模劑在一般情況下，往往選擇機(jī)油，但機(jī)油易造成邊墻混凝土顏色較深；使用費(fèi)液壓油涂刷，較為理想，但本錢較高；最后確定使用食用油作為脫模劑，采用滾筒或棉紗自上而下涂刷，以臺(tái)車外表無明顯淌油為理想狀態(tài)，根據(jù)高石盤隧道進(jìn)口臺(tái)車實(shí)驗(yàn)，每平米用油量在0.4kg，油印控制較為理想。 3.2鋼筋綁扎 為防止露筋及扎絲外漏形成銹跡，鋼筋在綁扎時(shí)須將扎絲尾端反折入鋼筋骨架中，鋼筋綁扎完成之后設(shè)置與二襯混凝土同等標(biāo)號(hào)的混凝土墊塊，

8、間距為1米，呈梅花形布置。 3.3臺(tái)車就位 臺(tái)車就位后，應(yīng)安設(shè)環(huán)向中埋式及背貼式止水帶，再安裝端頭模板，在此過程中應(yīng)及時(shí)將端頭模板板縫進(jìn)行堵塞，以防漏漿造成蜂窩麻面；在拱頂部位安裝12個(gè)排氣管，確保封頂時(shí)不出現(xiàn)空洞。 3.4混凝土原材料、配比和攪拌 在選定骨料時(shí)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)測(cè)定骨料鐵元素含量，選擇適用骨料，以防骨料原因引起混凝土銹跡。嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)室配合比，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石料的含水量，調(diào)整施工配合比；定期校核攪拌機(jī)的加水裝置，保證計(jì)量準(zhǔn)確，從而控制好混凝土水灰比，減少施工配合比與設(shè)計(jì)配合比之間的偏差?？刂坪没炷撂涠?，邊墻混凝土坍落度控制在1416cm之間，拱頂混凝土控制在2022cm之間，混凝土澆筑到起

9、拱線部位逐漸將混凝土坍落度由16cm往20cm上調(diào)，使得邊墻及拱頂混凝土坍落度有過度階段,以免產(chǎn)生水印?；炷翑嚢钑r(shí)間控制在90120秒之間，理想的投料方式為先將碎石、砂、水泥、外加劑攪拌后再加水，保證攪拌均勻，以防泌水離析，以此減少二襯混凝土表觀水印、氣泡現(xiàn)象的發(fā)生。 3.5混凝土運(yùn)輸及泵送 混凝土運(yùn)輸采用混凝土罐車運(yùn)輸，地泵泵送入模?；炷潦褂霉捃囘\(yùn)輸時(shí)，應(yīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)， 保持混凝土良好的和易性。過長或炎熱天氣運(yùn)輸，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)易造成坍落度損失引起離析和砂斑，因此過長或炎熱天氣運(yùn)輸時(shí)宜加緩凝劑，并在入模前再次測(cè)定坍落度，及時(shí)做好調(diào)整。 嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水，過多自由水是引起水泡、氣泡的主要原因之一，如確需

10、加水，需經(jīng)得現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員同意，參加水泥漿，保證混凝土和漿液在罐車?yán)镛D(zhuǎn)動(dòng)攪拌70秒，以防離析。地泵需及時(shí)移動(dòng)，保證泵送壓力，防止堵管及壓頂時(shí)壓漿口周邊混凝土堆積形成水印，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，高石盤隧道泵車采用HB50泵，每90120米移動(dòng)一次較為理想。 3.6二襯混凝土澆筑 在二襯混凝澆筑時(shí)應(yīng)充分利用邊窗，在出料口前端設(shè)置軟管及溜槽，防止混凝土因下落高差大于2米造成漿液上浮，骨料下沉而離析和夾帶大量氣體。嚴(yán)格控制單層澆筑厚度，臺(tái)車前后混凝土高差不超過0.6m，左右混凝土高度不超過0.5m,嚴(yán)禁單次澆筑超過1m以上。振搗優(yōu)先采用30mm和50mm兩種規(guī)格的插入式振動(dòng)棒進(jìn)行分層搗固，振動(dòng)棒插入下層混凝土內(nèi)不小

11、于5cm,振搗插入點(diǎn)間距不超過振搗棒作用半徑的1.5倍，振搗棒與臺(tái)車距離不得大于振搗棒作用半徑的0.5倍，并防止碰撞鋼筋、預(yù)埋件、臺(tái)車，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，以防過振造成砂斑、砂線情況的發(fā)生。采用附著式振搗時(shí)，盡量采用短時(shí)間、屢次數(shù)左右對(duì)稱的方法，以防臺(tái)車因振動(dòng)造成微位移或彈性變形。在壓頂時(shí)盡量從內(nèi)向端模方向灌注，以便排除空氣，減小阻力。 4結(jié)束語 在隧道二次襯砌施工中，混凝土的表觀質(zhì)量是混凝土整體質(zhì)量的一個(gè)側(cè)面，但不能進(jìn)入二襯混凝土“光、亮就是質(zhì)量好的誤區(qū)，必須在控制好二襯混凝土表觀質(zhì)量的同時(shí)重視混凝土本身的耐久性能。 參考文獻(xiàn) 【1】譚少飛.隧道二襯拱部油印水印的成因和預(yù)防及裝修J.山西建筑.2007 【2】陳智.隧道襯砌施工中防止混凝土外表缺陷的幾點(diǎn)建議J. 鐵道工程學(xué)報(bào).2004 【3】混凝土.化學(xué)工業(yè)出