隧道襯砌裂縫及滲水處理方案

2021-12-21 07:06:43 字數 3719 閱讀 3155

針對目前隧道襯砌表面存在裂縫和滲水的質量缺陷,特制訂本處理方案,要求施工現場參照方案內容做好襯砌裂縫及滲水的治理工作。

一、襯砌裂縫原因及處理措施

1、裂縫成因分析

裂縫的型別主要分為:乾縮裂縫、溫度裂縫、外荷載作用產生的變形裂縫及施工縫處理不當引起的接茬縫等。

(1)乾裂裂縫

混凝土在硬化過程中水分逐漸蒸發散失,使水泥石中的凝結膠體乾燥收縮產生變形,由於受到圍岩和模板的約束,變形產生應力,當應力值超過混凝土的抗拉強度時,就會出現乾燥裂縫。乾燥裂縫多為表面性的,走向沒有規律。影響混凝土乾燥裂縫的原因主要有:

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。

(2)溫度裂縫

水泥水化過程中產生大量的熱量,在混凝土內部和表面間形成溫度梯度面產生應力,當溫度應力超過混凝土內外的約束力時,就會產生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬,夏季較窄。溫度裂縫的產生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥品種、用量有關。

(3)變形裂縫

仰拱和拱牆基礎的虛碴未清理乾淨,混凝土澆築後,基底產生不均勻沉降;過早脫模,在外力荷載的作用下發生變形進而產生裂縫;脫模時混凝土受到較大外力撞擊(大型施工機械、爆破產生的衝擊波或大塊石等)產生變形裂縫。

(4)接茬縫

施工過程中由於停電、機械故障等原因迫使混凝土澆注中斷時間超過混凝土的初凝時間,繼續澆築混凝土時,原有的混凝土基礎表面沒有進行鑿毛處理,或者鑿毛後沒有用水沖洗乾淨,也沒有鋪水泥砂漿墊層,就在原混凝土表面澆築混凝土,致使新舊混凝土接茬間出現裂縫。

2、裂縫調查及觀測

(1)對排查出的裂縫進行統計,根據裂縫的里程位置、長度、寬度建立觀測記錄,在裂縫未穩定前指派專人按一定頻率進行觀測,記錄裂縫是否有新的發展。

(2)結合裂縫分布及工程實際情況,採用儀器檢測裂縫發展的深度和寬度,同時採用定位鋼筋的儀器測定裂縫段的鋼筋位置並檢測對應位置的鋼筋保護層厚度和襯砌厚度,在此基礎上判定裂縫是否穿透鋼筋保護層厚度或貫穿隧道襯砌。

(3)觀測裂縫的寬度變化和錯台情況,在裂縫最寬處兩側貼上兩個薄鐵片並垂直拼縫處刻畫標記線。定期用卡尺量測裂縫寬度變化數值並做好記錄。

(4)觀測裂縫的長度變化,在裂縫兩端刻畫標記,定期用鋼捲尺量測裂縫長度變化數值並做好記錄。

3、裂縫處理

(1)裂縫處理的必要性

隧道襯砌混凝土裂縫是隧道襯砌施工中常見的質量通病,混凝土結構的破壞都是從裂縫擴充套件開始的。隧道襯砌開裂後降低襯砌承載力,損壞外觀形象,出現滲水現象,對通風、照明裝置的保養,運營期間的安全等造成極大的危害,開裂嚴重時會使空氣中的二氧化碳和氯化物等極易通過裂縫進入混凝土內部,使混凝土發生碳化並腐蝕其內部鋼筋,破壞建築物的整體性、降低結構的耐久性,甚至是隧道遭受嚴重破壞而不能使用,應當引起足夠的重視。

(2)裂縫危害的判定

混凝土作為多組材料組成的脆性材料,裂縫的存在是客觀的。對於出現的裂縫,應認真分析原因,分清是有害裂縫還是無害裂縫,並對有害裂縫進行治理,防止裂縫繼續發展,影響襯砌結構的穩定性和耐久性。裂縫有害程度按深度分為:

表面裂縫(h≤0.1h)、淺層裂縫(0.1h≤h≤0.

5h)、縱深裂縫(0.5h≤h≤h和貫穿裂縫h=h),其中h為裂縫,h為混凝土厚度。裂縫寬度小於0.

1mm的表面及淺層裂縫屬無害裂縫,不需特殊處理;裂縫寬度大於0.1mm的縱深和貫穿裂縫屬有害裂縫,必須進行特殊措施進行處理。

(3)裂縫處理措施

①細微裂縫

隧道襯砌混凝土表面常出現一些沒有擴充套件性的細微裂縫,這種裂縫是穩定的,一般可自癒,不會影響結構的使用和耐久性。從美觀考慮,可先清洗乾淨裂縫表面,然後塗刷環氧樹脂漿液二至三遍,最後用刮抹料、調色料處理混凝土表面,使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。

②貫通性裂縫

貫通性裂縫的危害較大,必須採取有效的治理方法。沿裂縫方向鑿成寬5cm,深3cm的v形槽,在槽內騎縫每隔0.5m鑽一孔,孔深為襯砌厚度的1/2或2/3,一般不少於15cm,並不得穿透襯砌以防跑漿。

用清水沖洗乾淨槽內的雜物及粉塵,在孔內插入¢10的壓漿管,利用環氧樹脂水泥砂漿錨固,用灰刀將砂漿壓實抹光。

③密集裂縫

襯砌背後有空洞或襯砌厚度不足引起的密集裂縫,必須進行防水和地層加固處理。沿裂縫兩側每隔1.2m—1.

5m交錯布點,鑿成10cm×10cm大小深5cm的方槽,用風動鑿岩機鑽孔,孔深3m,安裝wdt25中空注漿錨桿,注入水泥砂漿,施工時由下往上逐級注漿,注漿壓力以0.4mpa—0.6mpa為宜。

注漿結束後,另鑿新孔在0.6mpa—1.0mpa壓力下壓入純水泥漿檢查注漿效果,當到達規定壓力而砂漿壓不進時,即認為已經注滿。

注漿24h後安裝錨桿墊板,用環氧樹脂砂漿平方槽,表面用刮抹料和調色料處理。

二、襯砌滲水原因及處理措施

隧道大部分滲水位於施工縫處,個別位於邊牆、拱腰、綜合接地預埋鋼筋位置,拱頂基本上沒有滲水。從滲水部位分析,總結得出滲水大致有以下幾個原因產生:

1、地質原因:隧道滲水地段地質情況一般為節理裂隙發育,地下水發育,或地質受構造影響,區域性分布裂隙節理發育帶,區域性滲水較嚴重,地下水為基岩裂隙水發育。

2、 光面爆破效果不好,造成隧道開挖輪廓凹凸不平,有稜角。初期支護,噴射混凝土沒有把凹凸面補平,平整度達不到規範要求,容易把防水板刺破,出現滲水現象。

3、節理裂隙發育,地下水往裂隙處滲出,在初期支護噴射混凝土前,沒有對裂隙水進行處理,造成二次襯砌部分地方,鋪設防水板及澆築混凝土不到位,出現滲水現象。

4、縱向施工縫和環向施工縫處止水帶安裝不規範,造成施工縫處出現滲水現象。

5、防水板熱熔焊接不到位,也是造成滲水現象。

6、防水板鋪掛前錨桿鋼筋頭處理不到位,刺破防水板造成滲水現象。

7、隧道周圍裂隙水中鈣物質較多,造成了隧道排水系統,特別是導水盲管的堵塞。

隧道滲水的治理,應根據滲水的水源、型別、部位以及滲水量,確定治理方案和選擇材料。根據現場調查成果,確定滲水治理原則為:拱部堵排結合,綜合治理;邊牆以排為主,區域性水量大的區域堵排結合;先拱後牆,先堵後排,循序進行。

1、襯砌後注漿

襯砌後有滲水時應採用二次襯砌內注漿,注漿應根據二次襯砌滲水情況布置,孔深為二次襯砌厚度的1/3~2/3之間。二次襯砌內注漿可採用電衝擊錘成孔,專用注漿幫浦注漿,注漿材料選用可灌性好、粘結立強、流動性好、穩定性好、結石率高、快凝早強、凝結時間可調的水泥-水玻璃漿液。配合比:

425#普通矽酸鹽水泥:水玻璃:水=1:

0.5:0.

8;注漿壓力控制在0.5mpa範圍內。注漿原則:

由下部孔眼向上部孔眼壓注,以確保地下水被封堵在二次襯砌背後;由無水地段向有水地段壓注,由水少地段向水多地段壓注,以使水流匯集,便於引排。

2、鑿槽引排

此方法主要使用於拱、牆單點線流、股流、射水等水量較大的滲水處。根據雷達檢測提供的裂縫狀況確定引排位置。施工步驟如下:

(1)表面清洗:把裂縫左右約10cm的襯砌混凝土表面清洗乾淨,找到縫隙的位置及水源;

(2)割縫或鑽孔:在滲水縫隙左右各3cm處用切割機割深為6~8cm的縫,或用衝擊鑽每隔2cm鑽孔,為鑿槽做準備;

(3)鑿槽:人工鑿出深度為8cm(施工縫)或6 cm(襯砌裂縫)的槽,一般鑿成內大(6cm)外小(4cm)的倒梯形槽,保證外敷防水層有2~3 cm厚;

(4)埋管:在槽底埋設φ50彈簧半管直至邊牆底部,用鋅鐵皮固定,邊牆底部至縱向排水溝用φ50pvc圓管連線;

(5)封填:分兩種情況:針對於施工縫,先用遇水膨脹橡膠止水條嵌縫,然後再封填防水砂漿;針對於襯砌裂縫,直接封填防水砂漿;

(6)刷漿找平:等防水砂漿達到一定強度後,噴濕修復區域,刷1:2普通砂漿找平,建議厚度0.5~0.8cm;

(7)養護:在14天內進行噴水養護。

防水砂漿配合比:425#普通矽酸鹽水泥:br增強型防水劑:br-2專用粉:砂:水=1:0.14:0.03:1:0.35。

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