隧道衬砌混凝土裂缝的预防措施

发布:2015-12-01 字体:[]

摘要;在公路施工中,隧道工程所占的比例较大。二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送 混凝土施工工艺,但 混凝土硬化过程中所产生的裂缝不仅影响了美观,而且留下了工程质量隐患。施工中应采取合理的工程技术措施,减少 混凝土中裂缝的产生。可采取以下常见的裂缝治理措施。
关键词;干缩裂缝;温度裂缝;外荷载
 
隧道衬砌 混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝以及施工缝处理不当引起的接茬缝等。各自产生的原因在于:
 
干缩裂缝是指 混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失, 使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力值超过 混凝土的抗拉强度值时,就容易出现干缩裂缝。其中影响 混凝土干缩裂缝的主要因素有:a、水泥品种b、用量及水灰比c、骨料级配d、外加剂品种及掺量。
 
温度裂缝一般是水泥水化过程中产生大量的热量,在 混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力,当温度应力超过 混凝土内外的约束力时,就会产生温度裂缝。
 
荷载变形裂缝中主要存在于仰拱和边墙基础的洞碴未清理干净,在 混凝土浇筑后,基底将会产生不均匀沉降;模板台车或堵头板没有加固稳定,以及早龄期脱模。
 
施工缝是在 混凝土浇筑时,因突然停电或机械故障停止时间超过 混凝土的初凝时间。继续浇筑 混凝土时,未在已浇筑的 混凝土基础表面进行凿毛处理,或凿毛后未用清水冲洗干净,就在原 混凝土表面浇筑 混凝土,致使新旧 混凝土接茬间呈现裂缝。
 
一、施工工艺或现场操作不规范
 
a、隧道开挖成型差,二衬 混凝土厚度严重不均匀,欠挖或初期支护侵入衬砌限界,造成衬砌 混凝土厚度不足。以及隧道衬砌 混凝土背后存在脱空现象。
 
b、在拌制 混凝土时原材料计量存在误差,尤其是外加剂的掺量不精确,未根据砂、碎石料实际测定含水率及时调整施工用水量,从而造成 混凝土的水灰比增大。在 混凝土运输、泵送过程中加水现象也较普遍。
 
c、在采用整体式钢模板台车施工, 混凝土浇筑时未振或漏振捣,导致 混凝土的均质性极差。
 
d、未加强控制工程质量,盲目追求进度施工,随意缩短脱模时间,使低强度 混凝土过量承受荷载,破坏了 混凝土结构。脱模后未进行 混凝土的潮湿养护。
 
e、在不同夏季施工时砂、碎石料露天堆放,未采取降温、防寒保温措施。
 
二、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,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,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 混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多, 混凝土强度越高。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
 
三、预防 混凝土裂缝的措施
 
首先把握原材料进场关,严格控制原材料的质量和技术标准。如水泥、碎石、砂、水、外加剂等。
 
a、施工现场尽量使用普通硅酸盐水泥,在选用水泥时,应注意其特性对 混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响。且应能使所配制的 混凝土强度达到要求、收缩小、和宜性好。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥应分开堆放、不能混用。
 
b、根据泵送输送管的内径,优选碎石粒径、级配。
 
c、 采用级配良好的中砂,细度模数控制在2.3~3.0为方便 混凝土的运输、泵送和浇筑,砂率宜取35%~45%.
 
d、最好选用饮用水。当采用其他水源时,应按国家现行《 混凝土拌合用水标准》规定进行检验,PH值应大于4,水灰比越大, 混凝土的干燥收缩值增大。
 
e、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。
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