隧道襯砌混凝土質(zhì)量重要通病的防止和控制

隧道襯砌混凝土質(zhì)量存在某些問題目前，隧道襯砌混凝土質(zhì)量存在的重要問題有：襯砌表面水波紋和氣泡、襯砌接茬錯臺、背后空洞、混凝土開裂等?，F(xiàn)針對其問題產(chǎn)生原因作一剖析，并提出防止和控制措施。襯砌表面水波紋和氣泡混凝土在灌注過程中的振搗不精確，導致浮漿太多甚至是局部混凝土的離析。模板質(zhì)量和脫模劑的使用不妥也會導致水波紋的出現(xiàn)。氣泡的形成重要是混凝土在密實過程中的排氣粘附導致的，與模板的角度、材質(zhì)、振搗的措施等均有較大的關系，可影響構造外觀的使用效果。襯砌接茬錯臺混凝土襯砌的錯臺重要反應在分兩次澆注的混凝土的接合部位，小半徑曲線外側的錯臺尤其明顯，可影響構造外觀的使用效果。背后空洞二次襯砌混凝土背后的空洞重要反應在拱頂部位?；炷凉嘧⒆韵露现凉绊敽?，受到壓力、模板和防水材料的限制，導致一定程度的空洞，可影響構造實體使用效果?；炷灵_裂在實際施工過程中，普遍存在多種原因?qū)е碌幕炷灵_裂現(xiàn)象，輕者為不影響構造使用的裂紋和細微裂縫，經(jīng)修補可以滿足外觀規(guī)定，自身對襯砌構造使用沒有影響；重者則導致大的裂縫甚至襯砌構造移位，直接影響襯砌構造的使用，甚至導致構造的破壞。質(zhì)量問題形成的原因剖析

襯砌表面水波紋和汽泡

混凝土在灌注過程中的振搗是使混凝土密實的重要手段，但由于混凝土的水灰比在實際操作中掌握不精確，模板質(zhì)量和脫模劑使用不妥，導致浮漿太多，甚至是局部混凝土的離析。由于混凝土入模后的振搗，使模板表面因水泥漿和脫模劑在高頻振動下的混合液是導致水波紋出現(xiàn)的重要原因。由于目前脫模劑大多使用機油、柴油的混合物，甚至是廢舊機油，加之混凝土的振搗過程在現(xiàn)場實際控制中多以過振為佳，愈加劇了貼近模板表層混凝土漿液的不均勻性，從而產(chǎn)生大量的水波紋。襯砌表面水波紋和汽泡

氣泡的形成重要是混凝土在振搗密實過程中的排氣粘附導致的，與模板的角度、材質(zhì)、振搗措施等有較大的關系?；炷猎谡駬v密實過程中不停從其內(nèi)部排出氣體，減小空隙率，隨振搗時間的加長氣泡排出逐漸減少。在振搗過程中，靠近模板的氣體會順模板向上排出，但由于模板表面的脫模劑和水的張力作用，一大部分氣體在排出過程中形成氣泡吸附在模板表面而不能排出，這些氣泡在拆模后會形成混凝土表面的小坑，影響外表美觀。氣泡產(chǎn)生還與模板的角度有較大關系，拱部由于模板漸趨于混凝土下部而氣體向上排出一般很少有氣泡產(chǎn)生，而曲墻下部的模板，氣體在向上排出時，大部分不能沿模板有效排出，附著在模板上而導致大量的氣泡。實際狀況表面曲墻下部是氣泡的重災區(qū)。襯砌接茬錯臺

混凝土襯砌的錯臺重要是混凝土分次澆筑在接觸位置由于模板設計、變形及自身構造限制等引起的。模板就位后與前次澆筑混凝土有搭接，由于模板設計前后不完全一致，加固強度也不完全一致，曲線多以分段直線襯砌（以折代曲），導致兩次混凝土襯砌接茬處搭接后，混凝土形成錯臺。此外模板在實際混凝土灌注過程中，沒有很好地進行模板看護或無專人負責模板監(jiān)控，導致模板局部變形跑模而形成錯臺。背后空洞

二次襯砌混凝土背后的空洞重要反應在拱頂部位。目前一般的隧道襯砌均采用整體式模板臺車，泵送混凝土一次性灌注，在灌注過程中常常會碰到灌注靠近拱頂時：①由于防水卷材預留局限性，拱頂防水卷材緊繃導致其背后與初期支護有一定間隙無法灌注混凝土，導致直接空洞；②混凝土灌注至拱頂后，沒有及時調(diào)整混凝土的水灰比，并且并不是控制一定泵送壓力進行灌注，導致拱頂混凝土沒有灌注飽滿而形成空洞；③堵頭模板與初期支護不密貼，同步又沒有進行有效堵塞，導致混凝土灌注不飽滿而形成拱頂襯砌前端空洞?；炷灵_裂

混凝土開裂形成的原因是多種不利原因綜合作用的成果。施工不規(guī)范導致的混凝土裂縫占了很大一部分，材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的開裂和設計不妥引起的開裂僅占一小部分。重要形成的原因包括如下幾方面?；炷灵_裂

1、設計局部與實際地質(zhì)不符、處置不妥，設計單位在設計勘察時無法深入地開展地質(zhì)勘探工作，隧道圍巖類別評價及支護構造設計時缺乏必要精確的根據(jù)，并且實際地質(zhì)狀況與設計截面不相適應，導致構造受力與設計的嚴重不符?；炷灵_裂

2、施工措施和現(xiàn)場操作不規(guī)范、管理不到位①隧道開挖控制不嚴格，監(jiān)控量測檢查不到位，現(xiàn)場管理不嚴格，個別部位襯砌厚度嚴重局限性，襯砌混凝土厚度嚴重不均勻，導致局部應力集中而產(chǎn)生混凝土的開裂。由于沒有嚴格進行監(jiān)控量測，不能科學地判斷圍巖的變形和收劍狀況，盲目進行二襯混凝土的施工，導致混凝土不能抵御圍巖變形從而產(chǎn)生開裂；②不嚴格執(zhí)行有關規(guī)范規(guī)定，盲目追求施工進度，過早拆除模板，拆模后不進行有效的養(yǎng)護（尤其是靠近洞口的地段），導致混凝土水化熱不能有效循序散發(fā)、混凝土自身承載力局限性，局部混凝土在不能有效抵御外力的狀況下，產(chǎn)生局部變形，進行應力的二次分布而導致開裂?；炷灵_裂③軟弱圍巖地段不能嚴格執(zhí)行設計，基底清理不徹底，仰拱填充施工偷工減料，沒有根據(jù)實際圍巖狀況對沉降縫的設置進行調(diào)整，除非是出現(xiàn)重大狀況，一般很少向設計、監(jiān)理單位反應，同步監(jiān)理人員水平也參與不齊，對設計缺陷或局限性難以提出建設性意見或提議，多種原因的綜合作用，導致設計不能滿足實際地質(zhì)狀況，從而發(fā)生混凝土的開裂；混凝土開裂④混凝土機械拌合過程中原材料不嚴格計量，伴隨摻加外加劑，沒有嚴格或者不能嚴格根據(jù)現(xiàn)場砂、碎石的實際含水率及時調(diào)整施工配合比，導致混凝土水灰比與設計不符，混凝土質(zhì)量不能滿足設計規(guī)定；沒有嚴格控制混凝土灌注速度，導致模板壓力的劇變，局部變形引起初凝混凝土產(chǎn)生開裂。防止和控制措施

根據(jù)實際狀況分析，對在施工過程中存在的質(zhì)量問題，采用必要的防止措施，進行有效控制，減少甚至是杜絕了質(zhì)量問題的發(fā)生。襯砌混凝土表面的水波紋和氣泡的防止和控制1）提高混凝土的拌合質(zhì)量，規(guī)定攪拌足夠的時間（一般罐車運送時間≥2min,無攪拌運送時間≥3min）。2）嚴格振搗作業(yè)程序，控制好振搗設備和模板的距離以及振搗時間和氣泡排出的關系，保證不漏振、不過振。采用插入式振動棒振搗時，要快插慢拔，保證與模板距離控制在10cm左右，并認真觀測浮漿和氣泡狀況，保證振搗質(zhì)量；采用附著式振搗器控制布置點位，綜合考慮布置的位置、振動的范圍、開機的時間和持續(xù)的時間，在開始時必須有專人進行入模觀測，不停對澆筑過程進行總結、積累，以科學的數(shù)據(jù)指導后續(xù)施工。襯砌混凝土表面的水波紋和氣泡的防止和控制3）在有條件的狀況下,用厚2mm的鋼板加工成長20cm、寬10cm的小鏟,并焊鋼筋把,在振動時讓其緊貼模板進行插拔,以更好的排出氣泡。4）在灌注過程中，運用橡膠錘對干曲墻下部的模板進行合適的錘擊，加速氣泡的排出。5）使用前認真進行模板面的打磨和涂油，一般要反復多次才能保證第一次使用正常，這也是模板使用一段時間后，反而不用涂脫模劑也能有好的表面的原因。使用好的脫模劑，不要使用廢機油和柴油的混合物。襯砌混凝土接茬錯臺的防止和控制1）控制混凝土的灌注速度，加強振搗，對超挖大的位置必須有專人進入模板內(nèi)進行補強振搗，以保證混凝土灌注蜜實。有時輕易出現(xiàn)灌注速度快、振搗跟不上，致使混凝土局部不密實而形成空洞。2)鋪設防水材料必須由頂部逐漸向墻腳進行，增長固定錨固的點位，并預留一定的富裕量，防止混凝土由墻腳自下而上灌注時，受防水材料限制，使拱頂形成空洞。3）當灌注至拱頂后，合適減小混凝土的坍落度，在封口處，以人工干硬性混凝土進行填塞。襯砌混凝土開裂的防止和控制1）嚴格控制混凝土的拌合質(zhì)量，重要是混凝土配合比和混凝土和易性的控制。2）嚴格執(zhí)行監(jiān)控量測程序，進行科學分析后指導襯砌作業(yè)，遵守科學的二次襯砌原則，對特殊狀況（一般是變形不穩(wěn)定）必須提供分析數(shù)據(jù)，提議設計單位調(diào)整襯砌參數(shù)。3）及時進行斷面檢測，保證開挖輪廓符合設計，杜絕嚴重襯砌現(xiàn)象的發(fā)生。對模板就位時發(fā)現(xiàn)的侵入不得存在僥幸、偷懶心理，必須認真進行返修，諸多局部的開裂均是由于個別位置侵入未處理引起。襯砌混凝土開裂的防止和控制4）認真清理基底浮碴，并用清水沖洗潔凈，對于有仰拱填充的襯砌，嚴格控制和保證仰拱尺寸、厚度，拱墻襯砌時一定要對與仰拱接觸面進行鑿毛清理。5）對于地質(zhì)