石山隧道二襯防裂措施

1、隧道二襯裂縫防治措施一、工程概況石山隧道全長1702m,左右洞呈分離布置，右洞全長1710m，左洞全長 1694m,為長隧道。本合同段和A2合同段的分界樁號為YK64+422.5 (ZK64+426.1)，位于石山隧道中部。本標(biāo)段內(nèi)石山隧道0.5座，為分離式雙洞隧道，隧道全長855.8m，為長 隧道，左洞長854.1m，右洞長857.5m。隧道進(jìn)出口均位于平面曲線內(nèi)，進(jìn) 口左右線曲線半徑分別為R左=3000m和R右二2850m；隧道縱坡坡率/坡長：左 洞為0.7%/854.1m，右洞0.7%/857.5m；隧道進(jìn)口設(shè)計樁號：左洞為 ZK63+572，右洞為YK63+565；進(jìn)口設(shè)計高程：左洞為

2、 586.69m，右洞為 586.64m。隧道內(nèi)設(shè)置2處人行橫通道和1處車行橫通道。二、二襯裂縫產(chǎn)生的原因分析隧道二次襯砌施工采用整體式模板臺車、泵送混凝土施工工藝，混凝土 硬化過程中產(chǎn)生裂縫是大體積混凝土施工的常見病害之一。針對某鐵路隧道 二襯裂縫情況進(jìn)行原因，找出了產(chǎn)生二襯裂縫的12個影響因素。1、地質(zhì)環(huán)境影響隧道工程受力結(jié)構(gòu)與地質(zhì)環(huán)境密切相關(guān)，隧道施工時會影響隧道原有的 巖體內(nèi)力，致使巖體內(nèi)力隨著隧道掌子面的掘進(jìn)而發(fā)生著微小變化，而這種 內(nèi)力變化超過二襯混凝土自身所能承受的應(yīng)力時，就會產(chǎn)生微小裂縫。2、施工進(jìn)度的影響為了防止隧道施工觸犯“安全管理紅線”，隧道二襯緊跟掌子面施工， 致使圍巖

3、收斂在尚未真正趨于穩(wěn)定的情況下就澆筑了二襯混凝土，這樣圍巖 后期沉降、應(yīng)力釋放導(dǎo)致二襯混凝土開裂。3、水泥材質(zhì)的影響混凝土的摻料水泥過細(xì)，水化反應(yīng)快，彈性模量大，抗徐變能力弱，導(dǎo) 致施工后混凝土內(nèi)應(yīng)力大，后期強(qiáng)度降低，從而出現(xiàn)內(nèi)部微小裂縫。4、光爆質(zhì)量影響隧道在采用光面爆破的開挖技術(shù)，影響了隧道初期支護(hù)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 如果光面爆破效果控制不好，往往導(dǎo)致開挖斷面環(huán)向軸線不能與圍巖壓力拱 軸線相協(xié)調(diào)，致使圍巖自穩(wěn)能力差，表面平順度無保障，造成初期支護(hù)穩(wěn)定 性差，折角部位應(yīng)力集中，圍巖對二襯混凝土壓力大，導(dǎo)致二襯混凝土產(chǎn)生 裂縫。5、爆破振動影響隧道爆破開挖產(chǎn)生的振動會對周邊圍巖的穩(wěn)定產(chǎn)生較大影響，

4、如果周邊 圍巖的沉降收斂變形在較長時間內(nèi)尚未趨于穩(wěn)定，會使二次襯砌混凝土承受 較大的外部壓力，導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。6、拆模時間的影響二襯施工時，沒有每模制作同條件養(yǎng)護(hù)試塊，只是根據(jù)已有的試驗數(shù)據(jù) 判斷拆模時間，由于每次澆筑的溫度、濕度等條件不一致，導(dǎo)致部分二襯拆 模時，二襯混凝土強(qiáng)度達(dá)不到驗標(biāo)要求的8Mpao 二襯混凝土拆模時強(qiáng)度不 足，使二襯混凝土所能承受的應(yīng)力不足，導(dǎo)致二襯開裂。7、混凝土養(yǎng)護(hù)的影響隧道二襯施工中，養(yǎng)護(hù)工作一向不足，部分隧道根本沒有進(jìn)行灑水養(yǎng) 護(hù)，導(dǎo)致混凝土因內(nèi)部收縮應(yīng)力增大而產(chǎn)生裂縫。8、環(huán)境溫差影響二襯混凝土在晝夜溫差大或氣溫急劇變化時，極易產(chǎn)生裂縫。9、水灰比的影響根據(jù)泵

5、送施工要求，二襯混凝土水灰比較大，在混凝土凝固成型時就產(chǎn) 生較大的內(nèi)部收縮應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。10、施工振搗的影響施工過程中，個別部位振搗不充分，造成混凝土不密實，混凝土凝固以 后，振搗不密實的部位強(qiáng)度較低，應(yīng)力承受能力不足，容易產(chǎn)生裂縫。11、施工縫設(shè)置的影響在隧道施工過程中，仰拱、仰拱填充、矮邊墻和二襯的環(huán)向施工縫沒有 設(shè)置在同一環(huán)，而是錯開設(shè)置，導(dǎo)致仰拱、仰拱填充、矮邊墻和二襯不能同 時產(chǎn)生沉降而拉裂二襯混凝土，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。12、沉降縫設(shè)置的影響部分地段未按設(shè)計要求，在圍巖級別變化處設(shè)置沉降縫，導(dǎo)致圍巖級別 變化處由于支護(hù)結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生

6、裂縫。三、二襯裂縫的防治措施針對二襯混凝土產(chǎn)生裂縫的12條主要原因，分別制定相應(yīng)的防治措 施：1、針對地質(zhì)環(huán)境影響，應(yīng)在隧道施工過程中，結(jié)合隧道設(shè)計做好超前 地質(zhì)預(yù)報工作，盡可能準(zhǔn)確地掌握隧道圍巖實際的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情 況，正確判斷圍巖類別，發(fā)現(xiàn)圍巖地質(zhì)情況與設(shè)計不符時，及時進(jìn)行設(shè)計變 更，選擇合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，符合實際需要，以防止裂縫產(chǎn)生。2、針對施工進(jìn)度的影響，應(yīng)根據(jù)隧道圍巖類型及“紅線”管理要求，及時調(diào)整施工進(jìn)度，必要時先暫停開挖施工，必須確保圍巖變形及初期支護(hù) 完全收斂之后，再進(jìn)行二襯施工，以防止裂縫產(chǎn)生。3、針對水泥材質(zhì)的影響，應(yīng)根據(jù)施工需要，選用細(xì)度、凝結(jié)時間、安 定性、彈性

7、模量合理的水泥，減小混凝土凝固時產(chǎn)生的應(yīng)力，以防止裂縫產(chǎn) 生。4、針對光爆質(zhì)量影響，及時調(diào)整光面爆破設(shè)計，并嚴(yán)格按設(shè)計施工， 加強(qiáng)光面爆破控制，提高光面爆破質(zhì)量，增強(qiáng)圍巖自穩(wěn)能力，減少應(yīng)力集 中，以防止裂縫產(chǎn)生。5、針對爆破振動影響，合理進(jìn)行爆破設(shè)計，減少同時爆炸的炸藥用 量，減小爆破震動，以防止裂縫產(chǎn)生。6、針對拆模時間的影響，應(yīng)在每模二襯施工時，制作至少兩組同條件 養(yǎng)護(hù)試塊，根據(jù)以前測定的時間，每隔一小時進(jìn)行試壓，確保二襯拆模時， 混凝土強(qiáng)度達(dá)到驗標(biāo)要求的8Mpa,保證混凝土承受力，以防止裂縫產(chǎn)生。7、針對養(yǎng)護(hù)不足的影響，應(yīng)在二襯拆模后，及時進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水 次數(shù)必須使混凝土表面始終處于

8、濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時間根據(jù)溫度及施工部位不 同控制在1428天。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌合用水相同，水溫與混凝土表面溫差 不得大于15C。當(dāng)環(huán)境溫度低于5C時禁止灑水，采取保濕保溫措施，以防 止裂縫產(chǎn)生。8、針對環(huán)境溫差的影響，在晝夜溫差過大，或者氣溫急劇變化時，要 采取控溫措施。環(huán)境溫度急劇升高時，采取灑水降溫；環(huán)境溫度急劇下降 時，采取蒸汽保溫或烘烤加熱保溫，以防止裂縫產(chǎn)生。9、針對混凝土水灰比的影響，應(yīng)多做配合比試驗，選用合理配合比， 在保證泵送施工順利進(jìn)行的前提下，盡可能降低水灰比。同時在施工過程 中，每班測定砂石料含水率，及時調(diào)整施工配合比，以防止裂縫產(chǎn)生。10、針對施工振搗的影響，應(yīng)在二襯混凝土

9、澆筑過程中加強(qiáng)振搗，兩側(cè) 邊墻部位采用插入式振搗棒振搗，拱部采用附著式振搗器振搗，確?；炷?振搗充分，以防止裂縫產(chǎn)生。11、針對施工縫設(shè)置的影響，應(yīng)在隧道施工時，保證仰拱、仰拱填充、 矮邊墻和二襯混凝土環(huán)向施工縫設(shè)置在同一個斷面，使環(huán)向施工縫貫通，以 防止裂縫產(chǎn)生。12、針對沉降縫設(shè)置的影響，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求，在圍巖級別變化處 設(shè)置沉降縫，如果有圍巖級別變更的，在變更斷面處也要同樣設(shè)置變形縫， 以防止裂縫產(chǎn)生。四、二襯裂縫處理措施對于目前已經(jīng)發(fā)生的二襯混凝土裂縫，采取以下措施進(jìn)行處理：1、對隧道二襯進(jìn)行全面排查，檢查出所有二襯裂縫，將裂縫的寬度、 長度、深度、走向等信息進(jìn)行登記，以便逐條進(jìn)

10、行處理。2、聘請專業(yè)處理混凝土裂縫的施工隊伍，根據(jù)不同的裂縫類型，采用 不同的方法逐條進(jìn)行處理。3、對處理過后的二襯裂縫進(jìn)行跟蹤觀測，發(fā)現(xiàn)繼續(xù)發(fā)展的裂縫及時進(jìn) 行二次處理，直至裂縫穩(wěn)定不再繼續(xù)發(fā)展。4、具體的處理方法有以下三種：（1）表面覆蓋法表面覆蓋法適用于由溫差、養(yǎng)護(hù)不足、拆模時間短、水泥材質(zhì)等原因引 起的微細(xì)裂縫（寬度小于0.2mm）處理。它是在微細(xì)裂縫的表面上涂膜，以 達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這 種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變 化。表面覆蓋法所用材料通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚 合物薄膜等。施工時，

11、首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛，清除表面附著 物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修 補(bǔ)材料涂覆表面。（2）低壓注漿法低壓注漿法適用于由變形縫未設(shè)置、施工縫不成環(huán)、爆破振動、應(yīng)力集 中等原因引起的寬度為0.2mm-0.3mm的二襯混凝土裂縫修補(bǔ)。具體方法為：修補(bǔ)工序如下：裂縫清理一試機(jī)一配制注漿液一壓力注漿 一二次注漿一清理表面。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠 布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后， 揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必 須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行，若 氣溫高的話，半天就可注漿。操作時先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿嘴， 用手推動補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫，當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液 時，就可拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端 到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿 嘴再次補(bǔ)漿。（3）開槽修補(bǔ)法開槽修補(bǔ)法適用于由地質(zhì)原因、施工進(jìn)度過快等原因引起的較寬裂縫 （寬度大于0.5mm）修補(bǔ)。具體方法為：采用環(huán)氧樹脂，聚硫橡膠，水泥，砂，按照10：3：12.5： 28的比例，首先用人工將曬干篩好后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻 后，將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的