大伙房水库输水工程隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治.pdf

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1、垒些』塑塑垡坠璺篁』垒塑上———一：——江酉建盟壅型工墨大伙房水库输水工程隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治一王大利凝沈阳利鑫土木工程有限责任公司，辽宁沈阳110179摘要：本文结合大伙房水库施工经验，分析了混凝土裂缝产生的原因，提出了缓解裂缝产生的措施，并介绍了几种常见的裂缝治理方法。关键词：混凝土裂缝防治措施1裂缝的类型(1)干缩裂缝：混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失，使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形，由于受到围岩和模板的约束，变形产生应力，当应力值超过混凝土的抗拉强度时，就会出现干缩裂缝。干缩裂缝多为表面

2、性的，走向没有规律。影响混凝土干缩裂缝的因素主要有：水泥品种、用量及水灰比，骨料的大小和级配，外加剂品种和掺量。(2)温度裂缝：水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面问形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽，夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。(3)荷载变形裂缝：仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净，混凝土浇筑后，基底产生不均匀沉降；模板台车或堵头板没有固定牢固，以及过早脱模，或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生

3、变形裂缝。荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大，已经引起了广大工程技术人员的重视。(4)施工缝：施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间，继续浇筑混凝土时，原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理，或者凿毛后没有用水冲洗干净，也没有铺水泥砂浆垫层，就在原混凝土表面浇筑混凝土，致使新旧混凝土接茬问出现裂缝。2裂缝形成的原因分析2．1设计粗糙，建设、监理单位工作随意性大由于多方面的原因，勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作，隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据，

4、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平的欠缺，任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构，监理工作失去了独立性。随着建筑市场的规范，这些问题会逐步得到解决。2．2施工工艺或现场操作不规范隧道开挖成型差，衬砌混凝土厚度严重不均匀；欠挖或初期支护侵入衬砌限界，造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。未开展监控量测工作，仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石

5、料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。采用整体式钢模板台车旌工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措旋，混凝土人模温度高。冬期旋工时采取的防寒保温措施不力。2．3原材料质量差水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影

6、响了水泥与骨料的胶结。3混凝土裂缝的治理(1)．细微裂缝：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。从美观考虑，可先清洗干净裂缝表面，然后涂刷环氧树脂浆液二至·128·三遍，最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面，使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。(2)贯通性裂缝：贯通性裂缝的危害较大，必须采取有效的治理方法。沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽，在槽内骑缝每隔0．5m钻一孔，孑L深为衬砌厚度的1／2或2／3，一般不少于15cm，并不得穿透衬砌以防

7、跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘，在孔内插入#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光。待环氧树脂砂浆有一定的强度后，以0．15MPa～0．2MPa压力匪入水泥、水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0．2MPa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。(3)密集裂缝：衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝，必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1．2m～1．5m交错布点，凿成10cm×10cm大小深5cm的方槽，用风动凿岩机钻孔，孔深3m，安装WI)T25中空注浆锚杆

8、，注入水泥砂浆，灰砂比l：(3～5)，水灰比1：1，施工时由下往上逐级注浆，注浆压力以0．4MPa～0．6MPa为宜。注浆结束后，另凿新孔在0．6MPa～1．0MPa压力下压入纯水泥浆检查注浆效果，当达到规定压力而砂浆压不进时，即认为已经注满。注浆24h后安装锚杆垫板，用环氧树脂砂浆抹平方槽，表面用刮抹料和调色料处理。4预防或缓解混凝土裂缝的措施(1)加强工程前期地质工作