摘要:公路隧道与每个人的出行都有着或多或少的联系,应该得到人们的关注。由于产生公路隧道衬砌裂缝问题的原因比较多,所以,对公路隧道衬砌裂缝处理起来比较麻烦。修补衬砌裂缝不仅需要耗费物力和财力进行修补,还给公路隧道带来了一定的安全隐患。本文针对公路隧道衬砌裂缝产生的原因提出相应的预防措施,希望可以促进公路隧道更好地发挥作用。
关键词:公路隧道;衬砌混凝土裂缝;原因;预防措施
引言
伴随着我国国民经济高速稳定的发展,新修公铁路桥梁随之大幅度增加,隧道工程在道桥施工项目中所占的比例逐渐提升。隧道工程中二次衬砌作业常规来讲使用一体式钢质模板过跨平车、泵送水泥混凝土作业解决方案,但水泥混凝土在自然发生化学反应的过程中出现的缝隙不但影响了外观的观赏度,还为工程质量埋下了巨大的安全隐患。现场作业过程中需要采用适当的工程技术操作解决方案,用来把控和降低水泥混凝土中缝隙的数量与程度。文章研究了水泥混凝土缝隙出现的原因,指出了规避缝隙出现的相关解决方案措施,并且介绍了若干种比较常规的缝隙整治处理方案。
1隧道工程衬砌混凝土裂缝的原因
1.1干缩裂缝
硬化时,混凝土中的水分也会慢慢地蒸发。凝结胶体在干燥收缩的情况下,明显变形。在围岩、模板的限制下,混凝土发生变形并形成一种应力。如果应力值相比于抗拉强度明显要高,很多情况下会形成一种干缩裂缝。很多情况下,干缩裂缝均为表面性,纹路上没什么规律。干缩裂缝受到下列因素的影响:水泥品种、骨料大小以及用量,水灰比、外加剂类别与掺量等。
1.2混凝土自身性质的原因
公路隧道的建设过程工作中需要多种原材料共同发挥发作,对原材料的选择等相关工作直接会影响后期工程的质量。混凝土是公路隧道施工过程中的重要原材料之一。混凝土的类型比较多,在进行公路隧道的建设过程中要根据相关要求合理地进行选择。一些由于混凝土自身性质的原因造成公路隧道衬砌裂缝发生的几率比较大。混凝土的选择不到位与施工单位的工作人员的综合素质是密不可分的,最常见的是工作人员在混凝土的使用过程中没有合理地调配好水泥的用量,导致水泥添加过多,使公路隧道后期出现衬砌裂缝的可能性增加。此外,砂率、水泥、骨料等原材料的品种及性质、外加剂、时间及温度施工工艺等多种因素都可以对混凝土的性质产生一定程度的影响,从而造成施工后一些衬砌裂缝问题的出现。混凝土自身性质比较特殊,在浇筑之后要对进行混凝土的养护工作,这个时候由于一些工作人员对养护时间的把握不准确,就导致养护结果不理想,影响公路隧道工程的质量。
1.3隧道工程理论设计不严谨,施工、监理相关企业工作态度不认真不敬业
因为许多方面的因素,相关勘测理论设计企业不能深层次地展开施工现场地质勘探作业,隧道工程围岩种类评估和支撑保护构造理论设计缺少科学合理的根据,存在一定的盲目性。某些施工建设企业受限于本身管控与专业解决方案技术能力的制约,随意更改原理论施工方案。一小部分隧道工程是由甲方的内部相关工作人员构成监理组织架构,导致监理程序丧失了独立性和客观性。近些年来伴随着建筑工程行业越来越规范,上述这些问题将会逐渐得以妥善解决。
2隧道工程衬砌混凝土裂缝预防措施
2.1注浆质量检验
修补裂缝的胶液和注浆料的安全性能指标,应符合GB50728—2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》的规定。胶(浆)液固化时间达到7d时,应采用下列方法之一进行灌注质量检验。1)超声波法 当采用超声波探测时,其测定的浆体饱满度不应小于90%。检查数量:见证抽测裂缝总数的10%,且不少于5条裂缝。检验方法:按有关超声法检测混凝土缺陷的规定执行。
2)取芯法 随机钻取直径D不小于50mm的芯样进行检测。钻芯前应先通过探测避开钢筋;取芯点宜位于裂缝中部。检查芯样裂缝是否被胶体填充密实、饱满,黏结完整。如有补强要求,还应对芯样做劈拉强度试验;试验结果应符合GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》的要求。取芯造成的空洞,应立即采用强度等级较原构件提高一级的细石混凝土填实。检查数量:每一检验批同类构件见证抽查10%,且不少于3条裂缝;每条取芯样1个。检验方法:观察、检查修补胶固化7d的抗劈拉试验记录。
2.2混凝土施工工艺控制
对钻爆参数进行调整,运用钻眼开挖技术,达到预期的爆破效果。同时,超欠挖也应控制得当。隧道开挖断面,需定期进行查验,为衬砌施工创造有力的条件。混凝土拌合。①计量装置,要做好常规性检查,按施工配料单作出科学地计量。在此基础上,对砂石料含水率进行合理检测,调节拌合所需的用水量。②混凝土施工时,需控制好入模温度。灌注混凝土。a.对混凝土进行运输或是泵送时,要及时加水。b.灌注速度切勿过快,双侧边墙必须对称分层。一般来说,墙、拱交汇处需要暂停1-1.5h。等到边墙混凝土完全地下沉,才能对拱部混凝土进行灌注。③为预防内部微裂缝、减少气孔,使混凝土保持足够的密实度,达到合格的抗裂性,我们在灌注时还应做好振捣工作。
2.3严格控制水泥混凝土作业方案
(1)提升打孔工艺手段,提升钻孔系数指标,提升光洁表面爆燃效果,强化隧道工程挖掘剖面检验,严格管控超级欠挖工艺水平,为隧道工程衬砌作业创造优质的现场工作条件。(2)隧道工程水泥混凝土二次衬砌作业周期,应当在围岩层与初始阶段支撑防护形变基本趋于稳固时实行。当围岩层形变非常明显、流变特征变化显著,需要提前实行二次衬砌的时候,一定要对初始阶段支撑防护或者衬砌结构采取强化手段。(3)水泥混凝土的搅拌与混合。a.作业原材料严格按一定比例进行计量,定期监测校正计量设备。提升砂石原材料含水比例的检验标准,及时优化水泥混凝土搅拌混合的用水量。b.管控水泥混凝土入模时的温度。在暑期作业时,当温度>+32℃时,砂石原材料、搅拌设备应该搭建遮阳棚,使用凉水清洗碎石原材料使其温度降低。尽可能安排在晚间灌注水泥混凝土。(4)水泥混凝土的浇筑施工工艺。a.水泥混凝土在输送与泵送进程中严格禁止注水。b.逐渐减缓水泥混凝土的浇筑频率,两端的边缘墙体进行对称分层浇筑,到墙、拱交界处停止1小时至1.5小时,等到边缘墙体水泥混凝土在下沉稳固以后,再进行浇筑拱形区域的水泥混凝土。
2.4加强混凝土养护工作
公路隧道衬砌裂缝的预防措施的制定可以从相关的影响因素着手,针对性地采取一些预防措施。针对其重要的原材料采取的一些措施也应该引起相关人员的重视。改善混凝土质量的措施是多方面的,可以改善砂、石的级配,在配置过程中尽量采用一些比较粗的砂石、添加一些外加剂,改善水泥、骨料等原材料的品种及性质等来更好地增强混凝土质量。其中加强混凝土养护工作也是防止公路隧道衬砌裂缝的一个重要措施。加强混凝土养护工作的措施是在混凝土浇筑之后进行的,对养护工作进行的时间和养护措施的了解是每一个专业的工作人员必备的基本素质。浇筑之后混凝土的养护也就开始了,而对混凝土的养护也有一定的时间要求。如果时间过短的话会使混凝土没有得到很好的养护而比较干燥,不利于后续工作的开展。如果养护时间过长的话会使混凝土水分过多,不仅增加了施工难度,而且还会影响后期的施工质量。
结语
隧道裂缝受到多个因素的限制,对隧道结构的破坏程度也有很大区别。正因为此,要酌情采取合理的解决措施。裂缝除了会影响隧道的日常使用,降低渗透阻力外,同时也会腐蚀结构中的钢筋,使混凝土严重地碳化,影响材料自身的耐久性,降低承载能力。
参考文献
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