邊宇星

摘要：針對(duì)混凝土施工開(kāi)裂質(zhì)量問(wèn)題，從混凝土攪拌、振搗、澆筑、溫度控制和模板等方面進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的控制措施。闡述密實(shí)澆筑技術(shù)要點(diǎn)，包括控制混凝土水膠比、攪拌時(shí)間、澆筑速度和振搗強(qiáng)度和時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)的確定。結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)混凝土開(kāi)裂的治理方法進(jìn)行探討，從混凝土施工質(zhì)量、澆筑技術(shù)等方面探討開(kāi)裂的原因和治理方法，旨在提高隧道二襯混凝土的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：隧道二襯；混凝土開(kāi)裂；成因；密實(shí)澆筑技術(shù)

0? ?引言

隧道二襯作為隧道中的重要構(gòu)造部分，在保障隧道安全穩(wěn)定方面起著至關(guān)重要的作用。然而，在隧道二襯施工過(guò)程中，混凝土常常會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其使用壽命和穩(wěn)定性。因此，對(duì)隧道二襯混凝土開(kāi)裂的成因進(jìn)行分析并采取有效的治理措施顯得十分必要。本文結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)隧道二襯混凝土開(kāi)裂的成因進(jìn)行分析，從混凝土施工質(zhì)量、澆筑技術(shù)等方面探討開(kāi)裂的原因和治理方法，旨在為混凝土施工提供有價(jià)值的參考和指導(dǎo)，提高隧道二襯混凝土的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

1? ?隧道二襯混凝土開(kāi)裂成因分析

1.1? ?溫度變化引起的開(kāi)裂

隧道二襯混凝土開(kāi)裂是由多種因素綜合作用引起的，其中溫度變化是重要的原因之一。溫度變化會(huì)導(dǎo)致混凝土的體積發(fā)生變化，從而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。當(dāng)內(nèi)部應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。在隧道工程中，由于隧道通風(fēng)不暢、溫度變化較大，尤其是夏季高溫期間，混凝土?xí)驕囟壬叨蛎?，?dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力增大。如果未對(duì)混凝土表面進(jìn)行合理防護(hù)，就容易產(chǎn)生裂縫。

1.2? ?二襯混凝土內(nèi)部應(yīng)力不均引起的開(kāi)裂

隧道二襯混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題還與內(nèi)部應(yīng)力不均有關(guān)。在混凝土施工過(guò)程中，由于振搗、澆筑不均勻、溫度梯度等因素的影響，混凝土內(nèi)部的應(yīng)力分布往往不均勻。當(dāng)混凝土中某些局部出現(xiàn)應(yīng)力集中時(shí)，就容易發(fā)生開(kāi)裂。另外，混凝土在硬化過(guò)程中存在的收縮和膨脹等變形，也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力不均勻。例如，在二襯混凝土邊角處、凹凸不平的地方，由于混凝土收縮和膨脹受到限制，造成內(nèi)部應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致開(kāi)裂。

1.3? ?混凝土施工不當(dāng)引起的開(kāi)裂

隧道二襯混凝土開(kāi)裂的原因有很多，其中混凝土施工質(zhì)量是重要的因素之一?；炷潦┕べ|(zhì)量不良，會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部存在氣孔、缺陷、坍塌等問(wèn)題，從而降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，從而引發(fā)開(kāi)裂?；炷翑嚢璨痪鶆蚧驎r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生氣孔、坍塌等缺陷?；炷琳駬v不均勻或不充分，會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部存在空洞、縮孔等缺陷。澆筑速度過(guò)快或太慢，易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部應(yīng)力不均勻。模板不平整或未加固，會(huì)導(dǎo)致混凝土形狀不規(guī)則。

2? ?隧道二襯混凝土密實(shí)澆筑技術(shù)

2.1? ?混凝土密實(shí)澆筑的優(yōu)勢(shì)

2.1.1? ?有利于提高混凝土的密實(shí)度和均勻度

密實(shí)澆筑技術(shù)可以迅速去除混凝土表面的氣泡和孔洞，從而有效提高混凝土的密實(shí)度和均勻度，保證混凝土的強(qiáng)度和抗裂性能。

2.1.2? 有利于減少混凝土表面缺陷

密實(shí)澆筑技術(shù)可以消除混凝土表面的凹凸不平和空洞等缺陷，提高混凝土表面的平整度和美觀度，同時(shí)也有利于混凝土表面的防水處理。

2.1.3? ?有利于提高混凝土的施工效率

密實(shí)澆筑技術(shù)使用高效的振動(dòng)設(shè)備，在混凝土澆筑過(guò)程中實(shí)現(xiàn)混凝土表面的密實(shí)化處理，提高了混凝土的施工效率，縮短了施工周期，降低了施工成本。

2.1.4? ?有利于保證混凝土質(zhì)量和工程安全

密實(shí)澆筑技術(shù)能夠保證混凝土的密實(shí)度和均勻度，有效提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性，從而保證工程的質(zhì)量和安全性。

2.2? ?密實(shí)澆筑技術(shù)要點(diǎn)

隧道二襯混凝土密實(shí)澆筑技術(shù)的關(guān)鍵，是在混凝土澆筑過(guò)程中，采用高效的振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行混凝土表面密實(shí)化處理。其技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.2.1? ?振動(dòng)設(shè)備選擇與使用

應(yīng)選擇振動(dòng)力強(qiáng)、振幅大、頻率高的振動(dòng)設(shè)備，以便快速去除混凝土表面的氣泡和孔洞，達(dá)到混凝土密實(shí)化和均勻化的效果。振動(dòng)設(shè)備應(yīng)沿著混凝土澆筑方向移動(dòng)，并保持一定的接觸時(shí)間和接觸力度，以確?；炷帘砻姹怀浞置軐?shí)。

2.2.2? ?混凝土澆筑

在進(jìn)行密實(shí)澆筑之前，應(yīng)確保混凝土表面干燥，避免水分過(guò)多影響密實(shí)效果?；炷翍?yīng)采用均勻、連續(xù)的澆筑方式，避免出現(xiàn)斷層或混凝土流動(dòng)不暢的情況。在澆筑過(guò)程中，應(yīng)注意保持混凝土表面的水平和平整度，以便于振動(dòng)設(shè)備的使用。

混凝土的坍落度應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以便于振動(dòng)設(shè)備的操作和混凝土的密實(shí)化處理。在進(jìn)行混凝土密實(shí)澆筑時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量監(jiān)測(cè)措施，對(duì)混凝土的強(qiáng)度、抗裂性等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決混凝土施工質(zhì)量問(wèn)題，保證混凝土二襯施工質(zhì)量符合要求。

3? ?密實(shí)澆筑技術(shù)實(shí)例應(yīng)用

3.1? ?工程概況

某高鐵隧道項(xiàng)目隧道全長(zhǎng)2389m，隧址區(qū)屬剝蝕中低山區(qū)，線位附近海拔為56～217m。隧址區(qū)山體連綿起伏，山間沖溝發(fā)育，多呈“V”字型，地勢(shì)起伏較小，自然坡度10～30。植被發(fā)育，灌木雜草叢生。進(jìn)出口段位于低山坡腳區(qū)段，地勢(shì)相對(duì)較平緩，洞身區(qū)段辟為灌木林，交通不便。

進(jìn)口段地面標(biāo)高為84.6m，自然坡度一般為20～40°。出口段地面標(biāo)高為81.1m，自然坡度一般為20～30°。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)測(cè)繪資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、遙感資料以及物探，隧址區(qū)共發(fā)育3處節(jié)理密集帶、2處斷層。

3.2? ?裂縫的排查

隧道檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)部存在多處不同程度的裂縫。針對(duì)這些裂縫，進(jìn)行了詳細(xì)的排查和分析，得出了以下結(jié)論：

3.2.1? ?裂縫位置及類(lèi)型

裂縫主要分布在隧道頂部和墻壁上，其中以頂部裂縫為主，部分墻壁裂縫呈斜向分布。裂縫類(lèi)型主要為線性裂縫和網(wǎng)裂，長(zhǎng)度從幾厘米到數(shù)十厘米不等。

3.2.2? ?裂縫成因分析

裂縫的成因主要與隧道的地質(zhì)條件和施工質(zhì)量有關(guān)。地質(zhì)方面，該隧道穿越了復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)，存在一定的構(gòu)造應(yīng)力和地應(yīng)力。施工方面，可能存在混凝土澆筑質(zhì)量不良、鋼筋綁扎不規(guī)范、隧道支護(hù)不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，導(dǎo)致隧道內(nèi)部應(yīng)力不均勻，從而引起裂縫出現(xiàn)。隧道裂縫二襯縫情況統(tǒng)計(jì)如表1所示。

裂縫主要分布在隧道頂部和墻壁上，其中以線性裂縫為主，部分墻壁裂縫呈網(wǎng)狀分布。裂縫長(zhǎng)度從幾厘米到數(shù)十厘米不等，寬度和深度也有所差異。共統(tǒng)計(jì)到裂縫9處，其中隧道墻體裂縫數(shù)量最多，為5處，頂部裂縫和墻壁網(wǎng)裂次之，為4處。

3.3? ?裂縫處置方案與技術(shù)要點(diǎn)

3.3.1? ?整體處置方案

通過(guò)對(duì)某隧道二襯裂縫情況的統(tǒng)計(jì)、觀測(cè)和分析，初步判斷這些裂縫處于穩(wěn)定狀態(tài)，但仍需對(duì)其進(jìn)行整治以防止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大。為此，決定聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)處治混凝土裂縫的施工隊(duì)伍，根據(jù)不同類(lèi)型的裂縫采用不同的方法逐條進(jìn)行處治。同時(shí)，對(duì)處治后的二襯裂縫進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，對(duì)于繼續(xù)發(fā)展的裂縫及時(shí)進(jìn)行二次處治，直到所有裂縫穩(wěn)定不再繼續(xù)發(fā)展為止。

針對(duì)線性裂縫，采用注漿和填縫等方法進(jìn)行處理。對(duì)于網(wǎng)裂，則采用加強(qiáng)網(wǎng)格進(jìn)行加固修復(fù)。在進(jìn)行處治過(guò)后，對(duì)于裂縫進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，對(duì)于有變化的裂縫及時(shí)進(jìn)行處理。最后，對(duì)處理后的裂縫表面進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂封閉。

通過(guò)上述處理方案和跟蹤觀測(cè)，可以有效地控制隧道二襯裂縫的發(fā)展，保障隧道的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，針對(duì)隧道建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，需加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)和管理，確保隧道建設(shè)質(zhì)量符合要求，有效避免類(lèi)似問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.3.2? ?針管注漿法技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于某隧道二襯裂縫中寬度小于1mm且長(zhǎng)度小于5m的裂縫，為了避免其進(jìn)一步擴(kuò)大并影響隧道的使用安全，決定采用沿縫針管注漿封堵處理的方法。其處理過(guò)程主要分為如下步驟：

首先進(jìn)行裂縫清潔處理，清除裂縫內(nèi)部雜物和塵土，以確保注漿材料能夠充分填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙；然后選用適當(dāng)?shù)拿芊獠牧?，注入裂縫內(nèi)部，以確保其能夠充分填充裂縫內(nèi)部的空隙，最終達(dá)到封堵裂縫的效果。

采用這種方法進(jìn)行處理，能夠快速、有效地封堵裂縫，確保隧道的使用安全。同時(shí)，還能夠延長(zhǎng)隧道的使用壽命，減少維修成本。但需要注意的是，對(duì)于沿縫針管注漿封堵處理過(guò)程中密封材料選擇和注入量的控制，需要根據(jù)具體裂縫情況進(jìn)行合理的選擇和控制，以確保其處理效果符合要求。

3.3.3? ?鑿孔壓漿法技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于寬度小于1mm且長(zhǎng)度大于5m的裂縫，以及寬度大于1mm且小于5mm的裂縫，采用沿縫鑿孔壓漿封堵處理。其主要步驟包括如下幾個(gè)方面：

首先進(jìn)行裂縫鑿孔處理。將孔洞開(kāi)到裂縫內(nèi)部，以方便注入壓漿材料。通?？梢圆捎檬謩?dòng)或機(jī)械工具進(jìn)行鑿孔處理，將孔洞鑿到達(dá)到裂縫的底部，確保注入的壓漿材料能夠充分填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙。

其次進(jìn)行壓漿處理。選擇合適的壓漿材料，按照規(guī)定比例調(diào)配，并采用專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行注入，將壓漿材料充分注入鑿孔后的孔洞中，填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙。注入壓漿材料時(shí)需要控制注入量，以確保其充分填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙，達(dá)到封堵裂縫的效果。

最后對(duì)于處理后的裂縫進(jìn)行檢查和觀測(cè)，確保處理效果符合要求。如果發(fā)現(xiàn)處理后的裂縫仍存在問(wèn)題，需要及時(shí)采取措施進(jìn)行二次處理，以確保隧道的使用安全。

3.3.4? ?鑿槽壓漿法技術(shù)要點(diǎn)

首先，進(jìn)行裂縫鑿槽處理。將槽洞開(kāi)到裂縫內(nèi)部，以方便注入壓漿材料。鑿槽處理可以采用手動(dòng)或機(jī)械工具進(jìn)行，將槽洞鑿到達(dá)到裂縫的底部，并且將槽壁打磨光滑，以確保注入的壓漿材料能夠充分填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙。

其次，進(jìn)行壓漿處理。選擇合適的壓漿材料，按照規(guī)定比例調(diào)配，并采用專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行注入，將壓漿材料充分注入鑿槽后的槽洞中，填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙。注入壓漿材料時(shí)需要控制注入量，以確保其充分填補(bǔ)裂縫內(nèi)部的空隙，并達(dá)到封堵裂縫的效果。

最后，使用環(huán)氧砂漿進(jìn)行嵌補(bǔ)，將填充的壓漿材料表面進(jìn)行光滑處理。環(huán)氧砂漿具有較高的粘接強(qiáng)度和抗腐蝕性能，能夠有效地加強(qiáng)填充物的穩(wěn)定性和耐久性。

3.4? ?預(yù)防裂縫措施

3.4.1? ?選擇適當(dāng)水泥種類(lèi)和配合比

通過(guò)調(diào)整水泥種類(lèi)和配合比，控制混凝土的水膠比，以減少混凝土內(nèi)部的孔隙和缺陷，從而減小混凝土干縮的發(fā)生。

3.4.2? ?合理控制混凝土水分

混凝土的水分含量是影響混凝土干縮的主要因素之一，因此在混凝土施工過(guò)程中需要嚴(yán)格控制混凝土的水分含量，以避免混凝土干縮過(guò)度。

3.4.3? ?盡量減緩混凝土干縮速度

可采取加入膨脹劑、礦物摻合料、纖維等措施，易減小混凝土干縮的程度。

3.4.4? ?加強(qiáng)混凝土施工管理

應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)得管理，保證混凝土施工過(guò)程的質(zhì)量和施工速度。要加強(qiáng)混凝土的振搗和養(yǎng)護(hù)技術(shù)管控，防止混凝土在澆筑后過(guò)早干燥。

3.4.5? ?采用適當(dāng)?shù)幕炷令A(yù)應(yīng)力技術(shù)

通過(guò)采用適當(dāng)?shù)幕炷令A(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠有效地減小混凝土干縮的程度，提高混凝土的抗裂性能。

4? ?結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)混凝土施工開(kāi)裂問(wèn)題，從混凝土攪拌、振搗、澆筑、溫度控制和模板等方面進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的控制措施。闡述密實(shí)澆筑技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)混凝土開(kāi)裂的治理方法進(jìn)行探討，從混凝土施工質(zhì)量、澆筑技術(shù)等方面探討開(kāi)裂的原因和治理方法。應(yīng)用本文的研究成果，有助于提高隧道二襯混凝土施工的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

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