隧洞砼衬砌裂缝成因分析预防措施及处理方法

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1、隧洞磴衬砌裂缝成因分析、预防措施及处理方法曾晓燕贾进（四川广播电视大学成都610031）摘要：引水隧洞在水电建设屮常有的项冃，碇衬砌后产生裂缝比较普遍，产生裂缝常伴有渗水现象的出现，严重破坏確结构安全并直接影响隧洞的使用寿命。处理时费工费时，增加成本投入，并影响工期。因此，在施工过程中应采取适当的措施，预防混凝土裂缝的产牛。关键词：引水隧洞栓衬砌裂缝预防措施处理方法前吕在隧道施工过程中，栓衬砌产牛的裂缝是不可逆的，特别是有抗渗要求的隧道工程，不仅影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀减小混凝土的耐久性，同时处理起來耗费大量的人力、物力和财力，还会耽误工期，特别是对于透水性很强的砂砾石软岩条件

2、下运行的隧洞，危害性更大。因此，必须采取有效的工艺措施和养护措施来控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。本文以四川盐源县永宁河四级电站引水隧洞为例，及时准确地判断裂缝产牛的原因，根据施工经验提出了混凝土裂缝的预防措施和处理方法，对工程质量有重要意义。一、工程概况永宁河四级电站的引水隧洞总长8007.826m,过水断面为城门洞和圆形，过水断面b=3.4〜4.0m,l#-4#洞开挖断面为城门洞形状，顶拱半径2.263m.肓墙3.37m、底宽4.0m,采用钢筋絵砌筑。隧洞于2012年4月19日开始在1#洞桩号0+850.7段浇筑边顶拱施工，碗浇筑段为12m一个仓位，浇筑时采用钢拱架配合钢模板拼装

3、而成为一个仓位。栓的设计标号C25,采用二级配泵送碗，骨料为天然河卵石和河砂。设计III类围岩仓位环向单层钢筋0140200,纵向钢筋010@200；IV类围岩仓位环向单层钢筋①16@200,纵向钢筋010@200；V类围岩仓位环向双层钢筋①16@200,纵向钢筋010@200；钢筋保护层均为3cm。区域内出露地层主要为四迭系上统杨家坪组玄武岩和黑泥哨组砂岩、炭质泥岩、泥质灰岩。工程区内地质基本烈度为VII度。二、裂缝分布形式引水隧道施工经历夏、秋、冬三季，裂缝一般在栓浇筑完成后10天左右产生，开裂的部位一般出现在IV、V类阖岩地段，规律性较强，绝大部分都是在碗仓位中间部位产生不规则开裂

4、，开裂的形式环向全断面开裂或局部环向（横向一周）开裂，并伴有水渗出；在夹泥层及碳质泥岩出水地带，少部分裂缝有水平裂缝，并伴有水渗出。三、裂缝成因分析1、原材料首先在骨料场将中石和小石分开筛分，分类堆放，骨料是经过筛分的连续级配的河卵石，砂为经过河水冲洗的河砂。浇筑使用吋，河砂用清水重新冲洗后遭再拌制，不含有能与水泥活性物发生碱骨料反应的成分，因此，工地所用的骨料不会导致裂缝。2、栓的配比施工所用碗的配合比为实验室出具的配比，水泥掺量409kg/m3,符合泵送要求，水泥为石林P.0.42.5水泥，经厂家检测：水泥强度、安定性等方面是稳定良好的，取样检测结果全部合格。现场有关单位进行的回弹仪

5、无损检测也得到了理想结果。分析碗裂缝形状、规律、时间及水泥掺量大小：①因碗为泵送碗，在拌制成品吋，为了施工方便，水灰比及栓的坍落度相对增大，栓产生了一定的干缩裂缝，这是造成开裂的原因Z—。②由于水泥的掺量偏大，碇水化反应较强,磴在凝固之前，因失水较快而产生塑性收缩裂缝。3、碗浇筑方式在施工中各作业面都设置有自己的拌合站，采用妊搅拌车运输，运距最人在lkmZ内，到现场采用碗泵输送到仓内，每个仓位的施工缝均设有橡胶止水。从浇筑时间间隔和浇注方式对照进行分析，碗的浇注时间和浇筑方式对裂缝没有直接影响关系。4、洞室的基本恒温对施工有利从浇筑时温测结果看，洞内温度除受季节产生的缓慢变化影响外，无骤

6、降变化，一定时段内基本处于恒温状态，温度基本上在11°-18°之间,在11刀以后，也在8。-10°之间，洞内稳定的温度对碗的施工是有利的，不会对碗衬砌裂缝产牛影响。5、栓养生条件及拆模时间每浇筑一仓磴后，均采用喷雾器均匀喷洒在磴表面进行润湿养护，养护用水为洞内水，每班派专人进行全天全段养护。严格按照规范上要求的时间进行拆模,防止因拆模时间过早对成型的碗造成伤害。上述所有条件对碗构成了良好的养护和保护。6、隧洞地质原因的影响由于浇筑围岩较破碎，岩型不均，构造较复杂，节理发育，开裂的部位基本上在IV、V类围岩地段，并伴有地下水的渗出（流出），尤其是在软弱地质地带更为严重。原设计隧洞内的衬砌的

7、妊为薄壁栓，口没有设计排水系统，衬砌完毕后，地下水无法排除，侧压力相对增大，不良地带水及岩石的侧压力大于设计厚度碇承受的极限压力而产生拉裂。因此，不良地带也是产生裂缝的原因之一。7、浇筑温度妊所用水泥库存在室内，温度一般18°C-33°C之间，骨料经过水冲洗降温，温度控制在18°C-2rCZ间，最高温度不超过25°Co碗出机温度控制在20°C-30°C之间，仓面碇温度2TC-29°C左右。按相应的规范和施工情况，计算了浇筑磴块温度应