随着公路建设的不断发展,高等级公路的投资也越来越多,标准也越来越高,这样一来山区公路的各种结构物也相继增多,隧道工程所占的比例也逐步增大。隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,也给工程质量留下了隐患。所以在施工过程中应采取合理的技术措施,控制和减少混凝土裂缝的数量和宽度。笔者通过几年的施工管理和体会,认为应从以下几个方面分析混凝土裂缝的形成和预防。 ?q!FG(
一、裂缝类型 cOb4c*
1.干缩裂缝 h@@d{{IqT
混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发,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、水泥用量、水灰比、骨料的大小级配、外加剂的品种和掺量。 w;+ br
2.温度裂缝 U(~U!O}
水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部和表面间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。温度裂缝一般为冬季较宽,夏季较窄。主要产生因素有二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种和用量。 Qci$YTwl>
3.荷载变形裂缝 .=XD)>$
仰拱和边墙基础的虚渣未清理干净,混凝土浇注后,基底产生不均匀沉降,模板台车或堵头板没有固定住,以及过早脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都会产生变形裂缝。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。 SX+4HJB
4.施工缝 Gs_qO)~xo
施工过程中由于停电、机械故障等其他原因迫使混凝土浇注中断或停电时间超过混凝土初凝时间。继续浇注混凝土时,原有的混凝土表面没有进行凿毛处理,或处理不彻底,致使新旧混凝土接茬处出现裂缝。. 0[)VO[
二、形成裂缝的原因 ~{M@?8wi
1.设计粗糙?建设、监理单位工作随意性大 4P%m>[
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结构设计缺乏科学依据,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,但随着建设市场的规范,这些问题会逐渐得到解决。 <0 uOq
2.施工工艺现场操作不规范 N_G4_12(
①隧道开挖成形差衬砌混凝土厚度严重不均匀,欠挖和超挖支护侵入衬砌限界,造成衬砌混凝土厚度不足,个别隧道衬砌混凝土背后存有脱空现象。 QrC/ssf}
②未开展监控量测工作,仅凭经验来确定二次衬砌的施工时间,安全可靠性差,造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。 W2eAhz&
③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。 ]'k[u
④采用整体式钢模台车施工,混凝土浇注时振捣不实或漏浆,造成混凝土密度不均匀。 C(o.Cy6
⑤盲目追求施工进度,脱模时间过早,养生条件又不完善,使混凝土过早承受荷载,破坏了混凝土内部受力结构。 "OL~ul5
⑥夏季施工时砂、石料露天堆放,无降温措施,混凝土入模时温度过高;冬季施工保温措施不得力。 }lP 5GT2
3.原材料质量差,配合比设计不合理 Obo _YE
水泥品种选择不当,安定性不足,不同批次的水泥混用,碎石、砂继配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状过多,影响了水泥与骨料的结合。进行配合比设计忽略水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误地认为水泥用量越多混凝土强度越高。此外,如果对掺合物合外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往也达不到预期效果。