1、中国云购网 http:/公路在役隧道衬砌裂损防控技术摘要:隧道衬砌裂损是隧道施工和运营过程中经常出现的病害,在我们不断研究和探索的过程中,衬砌裂损病害自身也在不断发展。针对宁波地区隧道衬砌裂损的具体情况,我们具体提出了不同的预防和整治措施来提高隧道结构的安全可靠度和稳定性,保证隧道的正常使用具有非常重要的作用。 关键词:隧道 衬砌裂损 预防 整治 1 概述 随着国民经济的飞速增长,宁波市的公路交通事业也得到了蓬勃发展。公路隧道作为公路工程建设中的一个重要结构物,也迎来了规模空前的建设热潮,因为它在改善路线线形、缩短里程和行车时间以及提高运营效益等方面发挥着越来越大的作用。然而,目前公路隧道的运
2、营情况是不容乐观的。因为公路隧道所出现的一系列工程质量问题,不但造成了巨大的经济损失,同时也威胁着行车安全。 衬砌裂损作为隧道病害最常见的一类,一般是由于衬砌结构不能适应受力状态的变化而引起的隧道病害,原因可能是围岩变形压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等。 2 衬砌裂损的预防措施 隧道衬砌裂损的预防措施主要有以下几个方面: (1)加强地质勘探工作,为隧道衬砌结构设计提供尽可能准确的工程地质与水文地质资料; (2)施工过程中采用地质雷达探测、开挖面超前钻探等方法进行超前地质
3、预报,加强施工中的地质复查核实工作,选择正确的施工方法和衬砌断面; (3)对不良地质地段衬砌,应贯彻“宁强勿弱、宁曲勿直、加强衬砌过渡段、宁长勿短”的设计原则,保证工程安全; (4)现场施工技术人员要对开挖暴露后的围岩情况及时与设计图纸进行核对,如有不符之处不可照图盲目施工,应该立即会同现场设计人员进行协商作出相应得变更对策; (5)采用先进的施工技术设备,尽量减少施工对围岩的扰动,提高衬砌质量。 3 衬砌裂损的整治措施 对于衬砌有裂损的隧道,整治时要遵循以下四个原则:第一,要加强观测,掌握裂缝变形情况和地质资料,查清病因,对于不同的裂损采用不同的整治措施;第二,对渗漏水、腐蚀等其它病害,要一
4、并综合进行整治,贯彻彻底整治的原则;第三,合理安排施工慢行封锁计划,尽量减少对正常运营的干扰;第四,精心测量,保证加固后的隧道净空满足隧道界限要求,确保整治措施的施工质量。 衬砌裂损的整治措施主要有: 3.1 直接涂抹法 衬砌混凝土裂缝宽度在 0.2mm-0.5mm 之间,且无明显的剪切滑移、渗水迹象,对结构的强度、刚度、稳定性会产生一定的影响,但不影响结构安全和正常使用,可采用直接涂中国云购网 http:/抹法进行处理,涂抹材料建议采用水泥基渗透结晶型材料。 具体施工步骤如下: (1)清理裂缝周围的基面; (2)将涂抹材料的各组分按比例调和、搅匀; (3)用工具将混合料涂刷或喷射到基面上,涂
5、刷时应注意来回用力,以保证凹凸处都能涂上; (4)当需涂第二层时,一定要等第一层初凝后并呈潮湿状态时进行,如太干则应喷洒些水,对基面润湿; (5)在夏季施工,温度不易超过 30;在冬季施工,温度不易低于 5; (6)涂抹后必须加强养护,涂层初凝后宜用喷雾式方式来养护,防止洒水时涂层破坏。3.2 埋管灌浆法 衬砌混凝土裂缝宽度在 0.2mm-0.5mm 之间,且无明显的错动迹象,但有渗水现象发生,可采用直接注浆法修补,具体施工步骤如下: (1)沿裂缝用电锤钻孔,孔直径 8-12mm,间距 3050cm,深度 10-20cm; (2)安装注浆管,并用防水材料将注浆管周围封堵严密; (3)采用速凝、
6、早强、耐久性好的超细颗粒材料或化学浆材进行注浆,注浆流量应控制在每分钟 50ml 以内,注浆终压应控制在 0.1-0.3MPa 之间; (4)注浆后,将外露的注浆管头割除,并用防水砂浆抹平顺; (5)注浆过程中,应注意观察裂缝宽度变化,防止压力过高,造成裂缝扩展。 3.3 凿槽嵌补法 如衬砌混凝土裂缝宽度在 0.5mm-1mm 之间,且无明显的错动和渗水迹象,可采用凿槽嵌补法修补,具体施工步骤如下: (l)用小扁凿沿裂缝凿开一道沟槽,槽宽 2cm-5cm,槽深根据裂缝深度确定,最大深度不得超过三分之二衬砌厚度,用钢丝刷清除缝内浮碴,并用高压风或吸尘器吹或吸干净缝内灰尘,保证缝内无水、干燥; (
7、2)在缝的两侧面和底面涂刷底胶,底胶厚度宜为 0.3mm 左右; (3)用配制好的接缝材料进行填缝,并捣固密实; (4)用防水砂浆将裂缝表面抹平,并进行合理的养护; 3.4 套衬补强法 套衬补强法即是在原隧道衬砌外侧再施作一道混凝土或钢筋混凝土衬砌,由于套衬不宜太薄,故对于净空不允许减小的隧道则不能这样做。 如隧道围岩为、级,对于宽度在 1mm-5mm,且密度较大、但无明显错动迹象的混凝土裂缝,主要采用套衬补强法。套衬补强后,由于增加了混凝土厚度,改变了衬砌截面中性轴的位置,提高了衬砌的强度、刚度和整体性,故隧道稳定性得到加强。 3.5 锚固注浆法 如隧道围岩为、级,对于宽度在 1mm-5mm
8、,且密度较小的混凝土裂缝。主要采用锚固注浆法进行修补。 锚固注浆法主要是将带有裂缝的混凝土块体通过锚杆进行加固,固定在稳定的岩体上,以限制裂缝进一步发展,同时为了增加锚杆抗拔力,建议使用中空螺纹锚杆,并进行灌浆。锚杆注浆法得主要施工步骤为: (l)搭高作业台架,进行测量放线,标出锚杆孔。拱部间距应小一些,边墙可大一些;(2)用风枪或锚杆机钻孔,开孔位置偏差小于 5cm,垂直度偏差大于 1.5%; 中国云购网 http:/(3)钻孔完成后,应用高压风、水将钻孔内岩粉吹、洗干净; (4)安装锚杆,锚杆外表面宜带有螺纹,直径大于 22 mm,长度 3-6m 为宜; (5)在孔口附近,安装止浆塞和排气管,进行压水试验,检查止浆塞是否漏水; (6)利用注浆泵通过杆体进行注浆,注浆材料一般情况下采用普通水泥浆或水泥砂浆;(7)排气孔出浆后,且注浆压力达到 0.3-0.5MPa 时,可结束注浆; (8)待砂浆达到一定强度后,锚杆末端应安装垫板并用螺丝帽上紧,如设计为预应力锚杆,则在上螺帽以前应进行张拉,达到设计拉拔力后进行锚固。 4 结语 本文通过宁波市公路隧道衬砌裂损的研究,总结了隧道衬砌裂损的预防措施,同时详细介绍了隧道衬砌的整治措施和方法,包括:直接涂抹法、埋管灌浆法、凿槽嵌补法、套衬补强法、锚固注浆法。可为今后类似工程提供依据。