第３４卷第３２期 Ｖ０１．３４ Ｎｏ．３２ ２ ０ ０ ８年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨｎ、Ｅ（ ＵＲＥ Ｎｏｖ．２００８ ・３３７・ 文章编号：１００９—６８２５１２ｏｏ８１３２—０３３７—０２ 浅谈隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治 鲍 鹏 摘要：针对隧道施工过程中，衬砌混凝土普遍存在裂缝的现象，结合工程实践和经验，分析了隧道衬砌混凝土施工中裂 缝产生的原因，并对裂缝的预防及治理提出一些实用的方法，指出只要充分考虑各种因素的影响，完全可以避免混凝土 裂缝的产生。 关键词：隧道，衬砌混凝土，裂缝，成因与防治 中图分类号：ＴＵ７５５．７ 文献标识码：Ａ 随着我国国民经济的迅速发展，交通基础设施建设发展迅 ５）盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土 速，尤其是高速公路网的建设。同时，高速公路在山岭地区的隧 过量承受荷载，破坏了混凝土结构，脱模后没有进行混凝土的潮 道工程比例也逐步增大，这就对隧道工程质量提出很高的要求。 湿养护。 目前隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土 ６）夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混 施工工艺，但由于多种因素造成混凝土在硬化过程中产生裂缝， 凝土入模温度高，冬季施工时采取的防寒保温措施不力。 不仅影响工程结构美观，而且给工程质量留下了隐患。这就要求 ２．３原材料质量差、配合比设计不合理 施工单位必须采取科学合理的工程技术措施，尽可能控制和减少 水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎 混凝土裂缝的产生。 石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多， １裂缝的类型 影响了水泥与骨料的胶结。 隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、温度裂缝、外荷 进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影 载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接槎缝等。 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 ２裂缝形成的原因分析 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。 ２．１设计粗糙，建设、监理单位工作随意性大 ３混凝土裂缝的治理 由于多方面的原因，勘察设计单位无法更加深入地开展地质 ３．１细微裂缝 勘探工作，使隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据， 隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝，这 带有一定的盲目性。个别建设单位限于自身管理和专业技术水 种裂缝是稳定的，一般可自愈，不会影响结构的使用和耐久性。从 平的欠缺，任意变更原设计。 美观考虑，可先清洗干净裂缝表面，然后涂刷环氧树脂浆液２遍～ ２．２施工工艺或现场操作不规范 ３遍，最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面，使其颜色与周围衬 １）隧道开挖成型差，衬砌混凝土厚度严重不均匀。 砌混凝土颜色一致。 ２）未开展监控量测工作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时 环氧树脂浆液配比，环氧树脂：５０１稀释剂：二甲苯：乙二胺＝ 间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。 １：０．２：０．３５：０．０８。刮抹料配比，水泥：细砂：水：１：２：０．３５。调 ３）混凝土生产时原材料计量误差大。 色料配比，水泥：白水泥：１０７胶＝５：３：１。施工时应经试验确定。 ４）采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时漏振或不振 ３．２贯通性裂缝 ． 捣，造成混凝土均质性差。 贯通性裂缝的危害较大，必须采取有效的治理方法。沿裂缝 拱顶下沉、水平收敛及滑坡体位移的监控量测。从量测结果来 ［１］王梦恕．地下工程浅埋暗挖技术通论［Ｍ］．合肥：安徽省教 看，滑坡体没有位移，围岩变形较小，量测数据在设计及规范要求 育出版社，２００５． 范围以内，表明了上述施工方案切实可行，从而保证了该隧道安 ［２］ＪＴＪ ０４２—９４，公路隧道施工规范［Ｓ］． 全、顺利的穿越古滑坡体堆积层。 ［３］耿东阳，孙云飚，丁海鹏．边坡滑坡的影响因素与防治措施 参考文献： ［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（２９）：１０６—１０７． Ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｃｒｏｓｓ．ｏｖｅｒ ａｎｃｉｅｎｔ ｓｌｉｄｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＺＨＡＮＧＸｕ．ｈｕｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｉｎｇｇａｎｇｓｈａｎ ｌｏｎｇ ｒｏａｄ ｔｕｎｎｅｌ ｃｒｏｓｓｉｇｎ ｏｖｅｒ ａｎｃｉｅｎｔ ｓｌｉｄｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｅ— ｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅ．ａＳＬｌｒｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｇｎ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄａｔａ，ｗｈｉｃｈ ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｔｕｎｎｅｌ ｃｒｏｓｓｅｄ ｏｖｅｒ ａｎｃｉｅｎｔ ｓｌｉｄｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓａｆｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎｃｉｅｎｔ ｓｌｉｄｅ，ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ 收稿日期：２００８．０６—１９ 作者简介：鲍鹏（１９８３，），男，助理工程师，中铁隧道集团二处有限公司，河北燕郊０６５２０１ ．３３８． 背 山西建筑 方向凿成宽５ ｃｌ＂ｎ，深３ ｃｍ的Ｖ形槽，在槽内骑缝每隔０．５ ｍ钻一 具体掺量需经试验确定。 孔，孑Ｌ深为衬砌厚度的１／２或２／３，一般不少于１５ ｃｍ，并不得穿透 ４．２．６外加剂 衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘，在孔内插人 高效减水剂能够有效减少拌合用水，降低水化热，延缓水化 中１０的压浆管，利用环氧树脂水泥砂浆锚固，用灰刀将砂浆压实抹 热释放速度，从而减少温度裂缝，但掺量过多，会引起混凝土的肿 光。环氧树脂砂浆配比，环氧树脂：水泥：细砂：乙二胺：二丁酯＝ 胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。 １：１．６：３．２：０．１：０．１２，其中乙二胺是固化剂，二丁酯是稀释剂。 ４．３严格混凝土施工工艺 待环氧树脂砂浆有一定的强度后，以０．１５ ＭＰａ－－０．２ ＭＰａ压力压 １）提高钻眼技术水平，优化钻爆参数，提高光面爆破效果，加 入水泥一水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在０．２ ＭＰａ 强隧道开挖断面检测，严格控制超欠挖，为衬砌施工创造良好的 压力下压水检查压浆效果。裂缝表面用刮抹料和调色料处理。 条件。 ３．３密集裂缝 ２）二次衬砌施作时问，应在围岩和初期支护变形基本稳定时 衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝，必须进行 进行。当围岩变形较大、流变特性明显，需提前进行二次衬砌时， 防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔１．２ ｍ～１．５ ｍ交错布 必须对初期支护或衬砌结构进行加强。 点，凿成１０ ＣＩＴＩ×１０ ｃｍ大小深５ ｃｒｎ的方槽，用风动凿岩机钻孑Ｌ， ３）混凝土的拌和。 ａ．严格按施工配料单计量，定期检查校正计量装置。加强砂 孔深３ ｍ，安装ｗｕｒ２５中空注浆锚杆，注入水泥砂浆，灰砂比 １：（３～５），水灰比１：１，施工时由下往上逐级注浆，注浆压力以 石料含水率检测，及时调整拌合用水量。 ０．４ ＭＰａ－－０．６ ＭＰａ为宜。注浆结束后，另凿新孑Ｌ在０．６ ＭＰａ～ ｂ．控制混凝土的人模温度。夏季施工时，当气温高于３２℃ １．０ ＭＰａ压力下压入纯水泥浆检查注浆效果，当达到规定压力而 时，砂石料、搅拌机应搭设遮阳棚，用冷水冲洗碎石降温。尽量安 砂浆压不进时，即认为已经注满。注浆２４ ｈ后安装锚杆垫板，用 排在夜间浇筑混凝土。 环氧树脂砂浆抹平方槽，表面用刮抹料和调色料处理。 ４）混凝土的灌注。 ４预防或缓解混凝土裂缝的措施 ４．１提高设计精度 ａ．混凝土在运输和泵送过程中严禁加水。 ｂ．适当放慢灌注速度，两侧边墙对称分层灌注，到墙、拱交界 ｈ－－１．５ ｈ，待边墙混凝土下沉稳定后，再灌注拱部混凝土。 加强工程前期地质工作，为设计提供详尽的工程地质、水文 处停１Ｃ．混凝土灌注过程中必须振捣，提高混凝土的密实度和均质 地质勘探资料，提高设计的质量。 性，减少内部微裂缝和气孔，提高抗裂性。 ４．２把好材料进场关，严格控制原材料的质量和技术 标准 ４．２．１ 水泥 ５）混凝土的脱模、养护。 ａ．混凝土拆模时的强度必须符合设计或规范要求，严禁未经 试验人员同意提前脱模，脱模时不得损伤混凝土。 ｂ．传统的混凝土洒水养护方法，增加了隧道内的文明施工难 度，洒水也不均匀，使混凝土早期强度得不到保证。建议使用喷 涂混凝土养护液的方法进行养护。 施工现场多使用普通硅酸盐水泥，但应尽量减少单位水泥用 量。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。 ４．２．２碎石 根据泵送管路的内径，尽可能选用较大粒径的碎石。严格控 制含泥量不大于１％，针、片状物含量不大于１５％，粒径以５ ｍｍ～ ５结语 混凝土结构出现裂缝是一种较为普遍的现象。但是大量的 科学研究以及成功的工程实例都表明：只要我们在设计、施工工 艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑到各种因素的 影响，还是完全可以避免混凝土裂缝的产生的。 参考文献： ［１］赵纪平．公路隧道衬砌混凝土裂纹的原因分析及防治［Ｊ］． 隧道建设，２００２，２２（３）：３０—３２． ［２］Ｊ，ｒＪ ０４２ ９４，公路隧道施工技术规范［Ｓ］． ３１．５ ｍｍ为宜，最大不超过４０ ｉｙｌｍ。 ４．２．３砂 采用级配良好的中砂，细度模数应为３．０～２．３，粒径小于 ０．３１５ ｍｍ的颗粒含量所占比例宜为１５％～２０％，严格控制含泥 量在３％以内。为方便混凝土的运输、泵送和浇筑，砂率取３５％ ～４５％。 ４．２．４水 最好选用饮用水。 ４．２．５掺合料 ［３］ＪＴＧ Ｆ８Ｏ／１—２００４，公路工程质量检验评定标准［Ｓ］． ［４］ＪＴＧ Ｅ３０—２００５，公路工程水泥及水泥混凝土试验规程［Ｓ］． 推广掺加粉煤灰和膨胀剂的双掺技术，等量替代水泥，以减 ［５］ＪＴＧ Ｅ４２—２００５，公路工程集料试验规程［ｓ］． 少水泥用量。对强度等级Ｃ２５以下的混凝土，粉煤灰掺量一般为 ［６］ 张长福．隧道衬砌混凝土裂缝控制施工技术与应用［Ｊ］．山 水泥用量的１０％～１５％，膨胀剂掺量为水泥用量的８％～１２％， 西建筑，２００７，３３（６）：３１０—３１１． Ａｎａｌｙｓｉｓｅｓ ｏｎ ｃａｕｓｅｓ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｎｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｔｕｎｎｅｌ ＢＡＯ ＰｅｌＩｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｔ ｉｓ ａ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｔｈａｔ ｌｉｎｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｐｐｅａｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｓ ｅｓｏｍｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｌｉｎｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｔｕｎｎｅｌ ｎｄ ａｇｉｖｅｓ ｓｏｍｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ｏｆ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏ１．Ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｕｌｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｃｅ ｏｆ ａｌｌ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｎ ａｖｏｉｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ，ｌｉｎｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｃｒａｃｋ，ｃａｕｓｅ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ
