摘要：隧道襯砌砼裂縫問題是隧道施工中存在的普遍性問題，文章針對襯砌砼裂縫產(chǎn)生的原因，提出裂縫的預(yù)防和治理方法,希望對提高砼襯砌施工水平有借鑒意義。
??? 　　關(guān)鍵詞：隧道，襯砌，裂縫，成因，防治
??? 　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,山嶺地區(qū)新建公路越來越多,隧道工程所占的比例逐步增大。隧道二次襯砌施工普遍采用整體式鋼模板臺車、泵送砼施工工藝,但砼硬化過程中產(chǎn)生的裂縫不僅影響了美觀,還給工程質(zhì)量留下了隱患。施工中必須采取合理的工程技術(shù)措施,控制和減少砼中裂縫的數(shù)量和寬度。本文分析了砼裂縫產(chǎn)生的原因,提出了緩解裂縫產(chǎn)生的措施,并介紹了幾種常見的裂縫治理方法。
??? 　　1、裂縫的類型
??? 　　隧道襯砌砼裂縫類型主要有：干縮裂縫、溫度裂縫、外荷載作用產(chǎn)生的變形裂縫、施工縫處理不當(dāng)引起的接茬縫等。
??? 　　1.1干縮裂縫
??? 　　砼在硬化過程中水分逐漸蒸發(fā)散失,使水泥石中的凝結(jié)膠體干燥收縮產(chǎn)生變形,由于受到圍巖和模板的約束,變形產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力值超過砼的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會出現(xiàn)干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的,走向沒有規(guī)律。影響砼干縮裂縫的因素主要有：水泥品種、用量及水灰比,骨料的大小和級配,外加劑品種和摻量。
??? 　　1.2溫度裂縫
??? 　　水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量,在砼內(nèi)部和表面間形成溫度梯度而產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超過砼內(nèi)外的約束力時(shí),就會產(chǎn)生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬,夏季較窄。溫度裂縫的產(chǎn)生與二次襯砌砼的厚度及水泥的品種、用量有關(guān)。
??? 　　1.3荷載變形裂縫
??? 　　仰拱和邊墻基礎(chǔ)的虛碴未清理干凈,砼澆筑后,基底產(chǎn)生不均勻沉降；模板臺車或堵頭板沒有固定牢固,以及過早脫模,或脫模時(shí)砼受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌砼病害中占有的比例逐年增大,已經(jīng)引起了廣大工程技術(shù)人員的重視。
??? 　　1.4施工縫（接茬縫）
??? 　　施工過程中由于停電、機(jī)械故障等原因迫使砼澆筑中斷時(shí)間超過砼的初凝時(shí)間,繼續(xù)澆筑砼時(shí),原有的砼基礎(chǔ)表面沒有進(jìn)行鑿毛處理,或者鑿毛后沒有用水沖洗干凈,也沒有鋪水泥砂漿墊層,就在原砼表面澆筑砼,致使新舊砼接茬間出現(xiàn)裂縫。
??? 　　2、裂縫形成的原因分析
??? 　　砼裂縫形成的原因非常復(fù)雜,往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),施工不規(guī)范造成的砼裂縫占80%左右,材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂縫占15%左右,設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂縫可能占5%。
??? 　　2.1施工工藝或現(xiàn)場操作不規(guī)范
??? 　　a.隧道開挖成型差,襯砌砼厚度嚴(yán)重不均勻；欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界,造成襯砌砼厚度不足。個(gè)別隧道襯砌砼背后存在脫空現(xiàn)象。
??? 　　b.未開展監(jiān)控量測工作,僅憑經(jīng)驗(yàn)來確定二次襯砌的施作時(shí)間,安全可靠性差,造成二次襯砌超設(shè)計(jì)荷載承受圍巖壓力。
??? 　　c.砼生產(chǎn)時(shí)原材料計(jì)量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據(jù)砂、石料的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工用水量,造成砼水灰比增大。在砼運(yùn)輸及泵送過程中加水的現(xiàn)象也比較普遍。
??? 　　d.采用整體式鋼模板臺車施工,砼澆筑時(shí)不振搗或漏振,砼均質(zhì)性差。
??? 　　e.盲目追求施工進(jìn)度,隨意提前脫模時(shí)間,使低強(qiáng)度砼過早承受荷載,破壞了砼結(jié)構(gòu)。脫模后沒有進(jìn)行砼的潮濕養(yǎng)護(hù)。
??? 　　f.夏季施工時(shí)，砂、石料露天堆放,無切實(shí)有效的降溫措施,砼入模溫度高。冬期施工時(shí)采取的防寒保溫措施不力。
??? 　　2.2原材料質(zhì)量差、配合比設(shè)計(jì)不合理
??? 　　水泥品種選擇不當(dāng),安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差,含泥量超標(biāo),碎石中石粉含量大,針、片狀物過多,影響了水泥與骨料的膠結(jié)。
??? 　　進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí),忽視水泥用量增多對砼品質(zhì)的影響,錯(cuò)誤認(rèn)為水泥用量越多,砼強(qiáng)度越高。對摻合料和外加劑的選用缺乏專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo),往往達(dá)不到預(yù)期的效果。
??? 　　3、砼裂縫的治理
??? 　　砼作為多組材料組成的脆性材料,裂縫的存在是客觀的。作為施工單位應(yīng)加強(qiáng)襯砌砼的施工管理,避免或減少砼裂縫的產(chǎn)生。對于出現(xiàn)的裂縫,應(yīng)認(rèn)真分析原因,分清是有害裂縫還是無害裂縫,并對有害裂縫進(jìn)行處理,防止裂縫繼續(xù)發(fā)展,影響襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
??? 　　3.1細(xì)微裂縫
??? 　　隧道襯砌砼表面常出現(xiàn)一些沒有擴(kuò)展性的細(xì)微裂縫,這種裂縫是穩(wěn)定的,一般可自愈,不會影響結(jié)構(gòu)的使用和耐久性。從美觀考慮,可先清洗干凈裂縫表面,然后涂刷環(huán)氧樹脂漿液二至三遍,最后用刮抹料、調(diào)色料處理砼表面,使其顏色與周圍襯砌砼顏色一致。
??? 　　環(huán)氧樹脂漿液配比,環(huán)氧樹脂：501稀釋劑：二甲苯：乙二胺=1：0.2：0.35：0.08。刮抹料配比,水泥：細(xì)砂：水=1：2：0.35。調(diào)色料配比,水泥：白水泥：107膠=5：3：1。以上配比均為經(jīng)驗(yàn)和參照數(shù)值，施工時(shí)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
??? 　　3.2貫通性裂縫
??? 　　貫通性裂縫的危害較大,必須采取有效的治理方法。沿裂縫方向鑿成寬5cm、深3cm的V形槽,在槽內(nèi)騎縫每隔0.5m鉆一孔,孔深為襯砌厚度的1/2或2/3,一般不少于15cm,并不得穿透襯砌以防跑漿。用清水沖洗干凈槽內(nèi)的雜物及粉塵,在孔內(nèi)插入φ10的壓漿管,利用環(huán)氧樹脂水泥砂漿錨固,用灰刀將砂漿壓實(shí)抹光。環(huán)氧樹脂砂漿配比,環(huán)氧樹脂:水泥:細(xì)砂:乙二胺:二丁酯=1:1.6:3.2:0.1:0.12,其中乙二胺是固化劑,二丁酯是稀釋劑。待環(huán)氧樹脂砂漿有一定的強(qiáng)度后,以0.15MPa～0.2MPa壓力壓入水泥-水玻璃漿液或環(huán)氧樹脂漿液。壓漿結(jié)束后在0.2MPa壓力下壓水檢查壓漿效果。裂縫表面用刮抹料和調(diào)色料處理。