隧道二衬裂缝处理及防治

2019-11-29周军

商品与质量 2019年34期

周军

中铁十七局集团第一工程有限公司福建龙岩 364000

1 工程概况

移炉隧道全长4313．5m，左右洞呈分离布置，左洞全长4334m，右洞全长4293m，为特长隧道。隧道洞身围岩为泥盆系粉砂岩、砂岩和石英砂岩、燕山晚期花岗闪长岩和燕山早期花岗岩，洞身见有多条断裂构造，属极软岩- 硬岩，岩体极破碎- 完整；地下水主要为风化带网状孔隙-裂隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水，水系发达。

2 隧道二次衬砌施工方法

当围岩以及初期支护变形基本处于稳定状态且防水层验收合格之后，方可开展隧道二次衬砌施工。隧道二衬施工采用全断面液压衬砌钢模板台车进行分段整体浇筑。在正式施工前，需要对二衬台车进行测量定位并经验收合格，以确保衬砌台车定位的精准性。在这一过程中，需要控制其自由倾落高度，要求在1．5m 以下。如果自由倾落高度在1．5m 以上，则应该借助滑槽、串筒等器具。在对混凝土进行振捣时，为了保证混凝土的密实性，条件允许的情况下，应该尽量选用高频振捣器进行混凝土振捣操作。在这一过程中，可以运用附着式振动予以辅助，同时需要注意对支护稳定前后对混凝土强度进行有效的控制[1]。

3 隧道裂缝问题成因分析

①二次衬砌浇筑过程中间隔时间过长超过混凝土初凝时间形成施工缝或混凝土振捣不密实。②由于混凝土存在干缩和温缩特性。混凝土的干燥收缩变形受到混凝土原材料及配合比等因素的制约。若混凝土在干缩或者温升与温降阶段不受外界约束，能够自由伸缩，混凝土内部将不会产生引起贯穿性裂缝的拉应力，而实际工程中，由于衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩，所以在衬砌混凝土内部产生温度应力，隧道温度应力的影响因素是多方面的，包括有温差、混凝土的膨胀系数、衬砌厚度、隧道长度、混凝土的弹模、衬砌受约束的程度等[2]。

4 公路隧道衬砌裂缝问题的整治措施

4.1 封闭胶封闭处理

对于隧道衬砌环向、横向、斜向、交叉裂缝缝宽≤0．2mm 的裂缝，采用封闭胶封闭处理。施工工序如下：

（1）使用酒精等有机溶剂对准备封闭裂缝处进行清洁处理，并使混凝土表面充分干燥；

（2）将拌和好的封缝胶均匀地刮涂在构件表面裂缝处，使其将裂缝完全封闭；

（3）封缝胶不能涂得太薄或太窄，封缝胶的涂抹宽度应以2-3cm，厚度2mm 为宜。

4.2 “毕可法” 注胶处理

对于隧道衬砌环向、横向、斜向、交叉裂缝，局部有流白处，采用“毕可法” 进行注胶处理并加贴两层300g 碳纤维布。要求纤维布长度从裂缝两端方向各延伸0．50m，宽度从裂缝两侧方向各延伸0．25m。施工工序如下：

（1）用钢丝刷将裂缝周围的灰尘，松散层等杂物清理干净，用除尘器和酒精等将裂缝处的灰尘洗净、清除、干燥。

（2）根据裂缝的宽度，确定灌胶底座的间距和位置，在裂缝端部、裂缝交叉处和裂缝较宽处设置灌胶嘴，贯穿裂缝须作开槽处理而且两端必须埋设灌胶嘴。并用粉笔在裂缝表面做出标记；灌胶底座的粘贴间距应为：裂缝宽度在0．2mm 以上时，底座间距为300mm-350mm；原则上缝窄宜密，缝宽可稀，但每条裂缝至少有一个进浆孔和排气孔[3]。

（3）将灌胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，灌胶底座之间的裂缝用封缝胶完全封闭。封缝胶涂得太薄或太窄，均容易造成灌缝胶的泄漏，因此，封缝胶的涂抹宽度为2-3cm，厚度1mm；涂抹封缝胶至灌胶底座处时，应检查底座是否粘接严密。若存在缝隙，用封缝胶对其进行周圈封闭，裂缝封闭后应进行压气试验，检查密闭效果；为确保固化，对封缝胶应至少养护12h。

（4）将灌缝胶混合均匀后，装入专用注射泵内。给注射泵套上专用的注胶嘴，通过注入口上的阀门逐渐加压进行灌注，直至弹性注胶器膨胀至限高处。

（5）裂缝较宽的地方，先注射粘度低的灌缝胶，然后再加注粘度高的同种灌缝材料。灌浆后待缝内浆液初凝，可拆除灌胶底座并用封缝胶对灌浆孔进行封口抹平。灌胶顺序，竖缝必须自下而上，平缝应从一端向另一端进行灌胶。

（6）灌缝完毕后，养护一昼夜，等待胶固化。若温度过低，则相应延长养护时间；养护结束后，应将裂缝周围的胶渣、碎屑等杂物清理干净。