隧道襯砌混凝土質(zhì)通病及預(yù)防及措施

1、隧道襯砌混凝土質(zhì)量主要通病的預(yù)隧道襯砌混凝土質(zhì)量主要通病的預(yù)防和控制防和控制隧道襯砌混凝土質(zhì)量存在一些問題隧道襯砌混凝土質(zhì)量存在一些問題當(dāng)前，隧道襯砌混凝土質(zhì)量存在的主要當(dāng)前，隧道襯砌混凝土質(zhì)量存在的主要問題有：襯砌表面水波紋和氣泡、襯砌問題有：襯砌表面水波紋和氣泡、襯砌接茬錯(cuò)臺(tái)、背后空洞、混凝土開裂等。接茬錯(cuò)臺(tái)、背后空洞、混凝土開裂等?，F(xiàn)針對(duì)其問題產(chǎn)生原因作一剖析，并提現(xiàn)針對(duì)其問題產(chǎn)生原因作一剖析，并提出預(yù)防和控制措施。出預(yù)防和控制措施。襯砌表面水波紋和氣泡 混凝土在灌注過程中的振搗不精確，造成浮漿太多甚至是局部混凝土的離析。模板質(zhì)量和脫模劑的使用不當(dāng)也會(huì)造成水波紋的出現(xiàn)。氣泡的形成主要是混

2、凝土在密實(shí)過程中的排氣粘附造成的，與模板的角度、材質(zhì)、振搗的方法等均有較大的關(guān)系，可影響結(jié)構(gòu)外觀的使用效果。襯砌接茬錯(cuò)臺(tái) 混凝土襯砌的錯(cuò)臺(tái)主要反映在分兩次澆注的混凝土的接合部位，小半徑曲線外側(cè)的錯(cuò)臺(tái)尤其明顯，可影響結(jié)構(gòu)外觀的使用效果。背后空洞 二次襯砌混凝土背后的空洞主要反映在拱頂部位?；炷凉嘧⒆韵露现凉绊敽?，受到壓力、模板和防水材料的限制，造成一定程度的空洞，可影響結(jié)構(gòu)實(shí)體使用效果?；炷灵_裂 在實(shí)際施工過程中，普遍存在各種原因造成的混凝土開裂現(xiàn)象，輕者為不影響結(jié)構(gòu)使用的裂紋和細(xì)微裂縫，經(jīng)修補(bǔ)可以滿足外觀要求，本身對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)使用沒有影響；重者則造成大的裂縫甚至襯砌結(jié)構(gòu)移位，直接影響襯砌結(jié)

3、構(gòu)的使用，甚至造成結(jié)構(gòu)的破壞。質(zhì)量問題形成的原因剖析襯砌表面水波紋和汽泡 混凝土在灌注過程中的振搗是使混凝土密實(shí)的主要手段，但由于混凝土的水灰比在實(shí)際操作中掌握不精確，模板質(zhì)量和脫模劑使用不當(dāng)，造成浮漿太多，甚至是局部混凝土的離析。由于混凝土入模后的振搗，使模板表面因水泥漿和脫模劑在高頻振動(dòng)下的混合液是造成水波紋出現(xiàn)的主要原因。因?yàn)槟壳懊撃┐蠖嗍褂脵C(jī)油、柴油的混合物，甚至是廢舊機(jī)油，加之混凝土的振搗過程在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制中多以過振為佳，更加劇了貼近模板表層混凝土漿液的不均勻性，從而產(chǎn)生大量的水波紋。襯砌表面水波紋和汽泡 氣泡的形成主要是混凝土在振搗密實(shí)過程中的排氣粘附造成的，與模板的角度、材質(zhì)、

4、振搗方法等有較大的關(guān)系?；炷猎谡駬v密實(shí)過程中不斷從其內(nèi)部排出氣體，減小空隙率，隨振搗時(shí)間的加長(zhǎng)氣泡排出逐漸減少。在振搗過程中，靠近模板的氣體會(huì)順模板向上排出，但由于模板表面的脫模劑和水的張力作用，一大部分氣體在排出過程中形成氣泡吸附在模板表面而不能排出，這些氣泡在拆模后會(huì)形成混凝土表面的小坑，影響外表美觀。氣泡產(chǎn)生還與模板的角度有較大關(guān)系，拱部由于模板漸趨于混凝土下部而氣體向上排出一般很少有氣泡產(chǎn)生，而曲墻下部的模板，氣體在向上排出時(shí)，大部分不能沿模板有效排出，附著在模板上而造成大量的氣泡。實(shí)際情況表面曲墻下部是氣泡的重災(zāi)區(qū)。襯砌接茬錯(cuò)臺(tái) 混凝土襯砌的錯(cuò)臺(tái)主要是混凝土分次澆筑在接觸位置由于模

5、板設(shè)計(jì)、變形及本身結(jié)構(gòu)限制等引起的。模板就位后與前次澆筑混凝土有搭接，由于模板設(shè)計(jì)前后不完全一致，加固強(qiáng)度也不完全一致，曲線多以分段直線襯砌（以折代曲），造成兩次混凝土襯砌接茬處搭接后，混凝土形成錯(cuò)臺(tái)。另外模板在實(shí)際混凝土灌注過程中，沒有很好地進(jìn)行模板看護(hù)或無專人負(fù)責(zé)模板監(jiān)控，造成模板局部變形跑模而形成錯(cuò)臺(tái)。背后空洞 二次襯砌混凝土背后的空洞主要反映在拱頂部位。現(xiàn)在一般的隧道襯砌均采用整體式模板臺(tái)車，泵送混凝土一次性灌注，在灌注過程中經(jīng)常會(huì)遇到灌注接近拱頂時(shí)：由于防水卷材預(yù)留不足，拱頂防水卷材緊繃造成其背后與初期支護(hù)有一定間隙無法灌注混凝土，造成直接空洞；混凝土灌注至拱頂后，沒有及時(shí)調(diào)整混凝土

6、的水灰比，而且并不是控制一定泵送壓力進(jìn)行灌注，造成拱頂混凝土沒有灌注飽滿而形成空洞；堵頭模板與初期支護(hù)不密貼，同時(shí)又沒有進(jìn)行有效堵塞，造成混凝土灌注不飽滿而形成拱頂襯砌前端空洞?；炷灵_裂 混凝土開裂形成的原因是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占了很大一部分，材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的開裂和設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的開裂僅占一小部分。主要形成的原因包括以下幾方面。混凝土開裂 1、設(shè)計(jì)局部與實(shí)際地質(zhì)不符、處置不當(dāng)，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)勘察時(shí)無法深入地開展地質(zhì)勘探工作，隧道圍巖類別評(píng)價(jià)及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)缺乏必要準(zhǔn)確的依據(jù)，而且實(shí)際地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)截面不相適應(yīng)，造成結(jié)構(gòu)受力與設(shè)計(jì)的嚴(yán)重不符。混凝

7、土開裂 2、施工方法和現(xiàn)場(chǎng)操作不規(guī)范、管理不到位隧道開挖控制不嚴(yán)格，監(jiān)控量測(cè)檢查不到位，現(xiàn)場(chǎng)管理不嚴(yán)格，個(gè)別部位襯砌厚度嚴(yán)重不足，襯砌混凝土厚度嚴(yán)重不均勻，造成局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生混凝土的開裂。由于沒有嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，不能科學(xué)地判斷圍巖的變形和收劍情況，盲目進(jìn)行二襯混凝土的施工，造成混凝土不能抵抗圍巖變形從而產(chǎn)生開裂；不嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范要求，盲目追求施工進(jìn)度，過早拆除模板，拆模后不進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)（特別是靠近洞口的地段），造成混凝土水化熱不能有效循序散發(fā)、混凝土自身承載力不足，局部混凝土在不能有效抵抗外力的情況下，產(chǎn)生局部變形，進(jìn)行應(yīng)力的二次分布而導(dǎo)致開裂?；炷灵_裂 軟弱圍巖地段不能嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)

8、計(jì)，基底清理不徹底，仰拱填充施工偷工減料，沒有根據(jù)實(shí)際圍巖情況對(duì)沉降縫的設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，除非是出現(xiàn)重大情況，一般很少向設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位反映，同時(shí)監(jiān)理人員水平也參加不齊，對(duì)設(shè)計(jì)缺陷或不足難以提出建設(shè)性意見或建議，多種因素的綜合作用，造成設(shè)計(jì)不能滿足實(shí)際地質(zhì)情況，從而發(fā)生混凝土的開裂；混凝土開裂 混凝土機(jī)械拌合過程中原材料不嚴(yán)格計(jì)量，隨著摻加外加劑，沒有嚴(yán)格或者不能嚴(yán)格根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂、碎石的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工配合比，造成混凝土水灰比與設(shè)計(jì)不符，混凝土質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求；沒有嚴(yán)格控制混凝土灌注速度，造成模板壓力的劇變，局部變形引起初凝混凝土產(chǎn)生開裂。預(yù)防和控制措施 根據(jù)實(shí)際情況分析，對(duì)在施工過程中存在

9、的質(zhì)量問題，采取必要的預(yù)防措施，進(jìn)行有效控制，減少甚至是杜絕了質(zhì)量問題的發(fā)生。襯砌混凝土表面的水波紋和氣泡的預(yù)防和控制 1）提高混凝土的拌合質(zhì)量，要求攪拌足夠的時(shí)間（一般罐車運(yùn)輸時(shí)間2min,無攪拌運(yùn)輸時(shí)間3min）。 2）嚴(yán)格振搗作業(yè)程序，控制好振搗設(shè)備和模板的距離以及振搗時(shí)間和氣泡排出的關(guān)系，確保不漏振、不過振。采用插入式振動(dòng)棒振搗時(shí)，要快插慢拔，確保與模板距離控制在10cm左右，并認(rèn)真觀察浮漿和氣泡情況，確保振搗質(zhì)量；采用附著式振搗器控制布置點(diǎn)位，綜合考慮布置的位置、振動(dòng)的范圍、開機(jī)的時(shí)間和持續(xù)的時(shí)間，在開始時(shí)必須有專人進(jìn)行入模觀察，不斷對(duì)澆筑過程進(jìn)行總結(jié)、積累，以科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)后續(xù)施工

10、。襯砌混凝土表面的水波紋和氣泡的預(yù)防和控制 3）在有條件的情況下,用厚2mm的鋼板加工成長(zhǎng)20cm、寬10cm的小鏟,并焊鋼筋把,在振動(dòng)時(shí)讓其緊貼模板進(jìn)行插拔,以更好的排出氣泡。 4）在灌注過程中，利用橡膠錘對(duì)干曲墻下部的模板進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻N擊，加速氣泡的排出。 5）使用前認(rèn)真進(jìn)行模板面的打磨和涂油，一般要反復(fù)多次才能確保第一次使用正常，這也是模板使用一段時(shí)間后，反而不用涂脫模劑也能有好的表面的原因。使用好的脫模劑，不要使用廢機(jī)油和柴油的混合物。襯砌混凝土接茬錯(cuò)臺(tái)的預(yù)防和控制 1）控制混凝土的灌注速度，加強(qiáng)振搗，對(duì)超挖大的位置必須有專人進(jìn)入模板內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)振搗，以確?；炷凉嘧⒚蹖?shí)。有時(shí)容易出現(xiàn)灌注

11、速度快、振搗跟不上，致使混凝土局部不密實(shí)而形成空洞。 2)鋪設(shè)防水材料必須由頂部逐步向墻腳進(jìn)行，增加固定錨固的點(diǎn)位，并預(yù)留一定的富裕量，避免混凝土由墻腳自下而上灌注時(shí)，受防水材料限制，使拱頂形成空洞。 3）當(dāng)灌注至拱頂后，適當(dāng)減小混凝土的坍落度，在封口處，以人工干硬性混凝土進(jìn)行填塞。襯砌混凝土開裂的預(yù)防和控制 1）嚴(yán)格控制混凝土的拌合質(zhì)量，主要是混凝土配合比和混凝土和易性的控制。 2）嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)控量測(cè)程序，進(jìn)行科學(xué)分析后指導(dǎo)襯砌作業(yè)，遵守科學(xué)的二次襯砌原則，對(duì)特殊情況（一般是變形不穩(wěn)定）必須提供分析數(shù)據(jù)，建議設(shè)計(jì)單位調(diào)整襯砌參數(shù)。 3）及時(shí)進(jìn)行斷面檢測(cè)，確保開挖輪廓符合設(shè)計(jì)，杜絕嚴(yán)重襯砌現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)模板就位時(shí)發(fā)現(xiàn)的侵入不得存在僥幸、偷懶心理，必須認(rèn)真進(jìn)行返修，很多局部的開裂均是由于個(gè)別位置侵入未處理引起。襯砌混凝土開裂的預(yù)防和控制 4）認(rèn)真清理基底浮碴，并用清水沖洗干凈，對(duì)于有仰拱填充的襯砌，嚴(yán)格控制和確保仰拱尺寸、厚度，拱墻襯砌時(shí)一定要對(duì)與仰拱接觸面進(jìn)行鑿毛清理。 5）對(duì)于地質(zhì)變化處和設(shè)計(jì)沉降位置不符的，一定要及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)進(jìn)行襯砌參數(shù)調(diào)整