隧道裂纹处理方案.docx

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隧道裂纹处理方案

隧道混凝土裂纹处理方案

1、编制依据

1、本工程的特点和施工现场的环境条件。

2、《混凝土结构工程施工质量验收标准》

3、《铁路混凝土工程施工技术指南施工》

4、《铁路混凝土施工质量验收补充标准》

5、《普通混凝土配合比设计规程》

6、《粉煤灰混凝土应用技术规范》

2、工程概述

***隧道位于弥勒～石林板桥区间，为单洞双线隧道，左右线间距4.977~5.0米，设计为18‰单面下坡，全隧位于半径R=5500的右偏曲线上，本隧按200km/h,预留250km/h客货共线双线隧道设计，隧道进口里程为DK670+025,出口里程为DK670+310，隧道全长258米，最大埋深约33米，全隧为Ⅴ级围岩，进口采用台阶式洞门，出口采用斜切式洞门，进出口边仰坡采用混凝土骨架护坡，本隧道洞身采用大拱角台阶法施工。

洞口端墙按抗震设防要求采用C35耐腐蚀钢筋混凝土，本隧洞身部分采用Ⅴ级C型衬砌。

****隧道本隧道位于弥勒～石林板桥区间，为单洞双线隧道，左右线间距5.0米，设计为18‰单面下坡，全隧位于直线上，本隧按200km/h,预留250km/h客货共线双线隧道，隧道进口里程为DK670+565,出口里程为DK670+720，隧道全长155米，最大埋深约32米，全隧为Ⅴ级围岩，进口采用斜切式洞门，出口采用单压式明洞门，进口边仰坡采用骨架护坡，出口边仰坡采用锚杆框架梁，本隧道洞身采用大拱角台阶法施工。

洞口端墙按抗震设防要求采用C35耐腐蚀钢筋混凝土。

全隧除DK670+565～+585及DK670+707～+720段采用明洞斜切式衬砌外，其余地段均采用Ⅴ级C型衬砌。

****隧道位于弥勒～石林板桥区间，为单洞双线隧道，设计为18‰的单面下坡，全隧位于直线上。

本隧按200km/h预留250km/h条件客货共线双线隧道设计。

隧道进口里程DK671+691，出口里程DK672+102，全长411米。

隧道进、出口均接路基，全隧浅埋，最大埋深约21米。

全隧Ⅴ级围岩，且隧道位于高烈度地震区，暗挖段采用V级C型衬砌。

*****隧道位于弥勒～石林板桥区间，采用单洞双线隧道，设计为18‰的单面下坡，全隧位于直线上。

隧道进口里程DK673+158，出口里程DK673+306，全长148米；隧道进、出口均接路基，全隧浅埋，最大埋深约27米。

全隧Ⅴ级浅埋，且隧道位于高烈度地震区，采用V级C型衬砌。

隧道裂纹的有效处理是决定了其结构整体稳定性及外观质量的关键因素，因此采取科学、经济的裂纹处理施工工艺，不但能给项目带来经济效益，同时也为铁路运营安全提供保障。

3、隧道裂纹的分类

根据工程实践，裂纹在隧道工程施工中是比较常见的病害，而且形式多式多样，根据裂纹种类不一，处理方法各有不同，处理难度也不同。

裂纹主要有以下三类：

结构干缩裂纹；温度变化裂纹；施工缝裂纹。

1.结构干缩裂纹：

由于存在钢筋混凝土中的水分因受整体结构拉力影响造成混凝土收缩，这些拉力使混凝土产生变形，造成干缩裂纹。

2.温度变化裂纹：

温度裂纹也叫温差裂纹，表面温度裂缝走向无一定规律，大体积混凝土结构的裂缝常纵横交错。

深进的和贯穿的温度裂纹，一般于短边方向平行或接近平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密。

裂缝宽度大小不一，一般在0.5mm以下，沿全长没有多大变化。

表面温度裂缝多发生在施工期间，深进的和贯穿的多发生在浇筑后2～3个月或更长时间，裂缝受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较窄。

3.施工缝裂纹：

隧道二衬混凝土一般按照每台车长度进行分段浇筑，每浇筑端头有两处施工缝，即新、旧混凝土施工缝。

施工缝因受拉力影响，容易造成缝边开裂，称为施工缝裂纹。

4、裂纹成因分析

1.结构干缩裂纹成因分析

在结构施工过程中，由于施工工艺不合理，可能产生各种形式的裂缝。

①施工中，钢筋位置发生变化，导致构件的受压区有效高度减小，降低结构护弯承载能力，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；②混凝土振捣不密实，出现蜂窝，麻面或空洞，导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点；③混凝土搅拌，运输时间过长，水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝；④混凝土初期养护不好，致使其表面急剧干燥，使得混凝土与大气接触而出现不规则的收缩裂缝；⑤增加水和水泥用量，或水灰比较大，导致砼凝结硬化时收缩量增加，砼表面出现不规则裂缝；⑦混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象；⑧使用外加剂过度提高混凝土早期强度，致使水泥水化热集中在早期的很短时间内，产生温度裂缝；⑨由于混凝土坍落度过大，表面出现水泥浮浆而产生龟裂。

2.温度裂纹成因分析

表面温度裂纹，多由于温差较大引起的。

混凝土结构构件，特别是隧道大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断升高，使混凝土表面和内部温差较大。

当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化，产生较大的降温收缩，此时表面受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度较低，因而出现裂缝，但这种温差仅在表面出较大，离开表面就很快减弱，因此，裂缝只在接近表面较浅的范围内出现，表层以下的结构仍保持完整。

3.施工缝裂纹成因分析

①混凝土分段浇筑时，接头位置处理不好，在新旧混凝土的施工缝之间出现裂缝。

②地基地质差别较大，由上部荷载对地基土产生较大压力时，地基由于压缩性能不同引起沉降不均产生的裂纹。

5、裂纹处理方案

现根据隧道工程实践中所遇到的情况进行各类裂缝的处理，并提出应如何进行裂缝处理技术措施。

1、结构干缩裂纹处理办法

本工法采用上海路得IE-01灌注机高压速灌法进行裂缝处理，根据裂缝宽度及深度注入的路得EP-02高渗透改性环氧树脂及聚氨酯混合料，确保灌注饱满，保证隧道整体结构质量稳定。

1）工法特征

本工法是利用高压灌注机所产生的巨大压力,将高渗透改性环氧树脂送至混凝土拱墙裂缝的中间部位，使注入材料以裂缝中间部位为中心向四周扩散。

路得环氧树脂为低黏度、双液型、常温硬化型的注入修补用环氧树脂，主要用于混凝土结构物龟裂修补之用，硬化后放热低，收缩性小，对各种结构物具有极优越之接着力，尤其对混凝土的接着更佳。

借着机械灌注（高压）或注射器注入法（低压），可深入结构体极细微之裂缝，充分达到修补和补强的效果，使结构物恢复其整体性，和达成一体化之目的。

本工法所使用之高压注浆机，灌注压力高、凝固速度快，确保裂缝灌注饱满。

裂纹灌注点是由结构裂缝的中心位置开始灌注，其确实性高。

尤其是对厚度大于40cm以上的混凝土壁体，使用本工法更是快速且有效。

2）施工方法：

高压灌注

①调配环氧A、固化剂B，混合比A:

B=5:

1（混合比）。

 ②为使裂缝完全灌满，应在30分钟之内进行二次补注，当浆液从裂缝中渗出即停止。

 ③72小时后清理已凝固在衬砌上的聚氨酯浆液，拔出止水针头，用聚合物防水砂浆封闭孔洞。

低压灌注

①沿裂缝剔槽，槽宽10-15mm，槽深50-60mm。

用气泵或吹风机吹除槽内灰尘。

调拌环氧腻子封缝胶，骑缝粘贴灌浆底座和裂缝表面封闭，但不得将缝隙堵塞。

②将EP-02A/B环氧树脂依配比混合搅拌均匀后吸入针筒内，安装到注射底座上，旋紧，拔出插栓开始灌浆。

③检查灌注针筒内的浆液残余量。

若无残余，应即补充环氧树脂。

重复此步骤直到注射筒有残余，表示已灌满。

④待裂缝内部的环氧硬化后，即可敲除底座，清理衬砌表面。

注浆施工流程图

施工准备

裂纹调查

确定灌注方案

裂缝表

层清理

钻孔

洗孔

安装灌浆嘴

裂纹封闭

灌浆

停止灌浆

缝面清理

现场清理

2、温度裂纹处理办法

（1）表面处理法：

包括表面涂抹和表面贴补法两种。

表面涂抹适用范围是细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及结构稳定的裂缝。

表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵裂纹。

（2）填充法：

此方法一般用来修补较宽的裂缝（宽度〉0.3mm）。

可采取开Ｖ型槽，然后用修补材料直接填充裂缝，。

（3）灌浆法：

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

3、施工缝裂纹处理

1施工缝不规格裂纹弧度较小

二衬施工缝不规格裂纹摆动弧度较小，可以纵向顺着原有施工缝进行切割，保证切割线性，再清除施工缝两侧混凝土碎块，再打磨圆滑即可。

2施工缝不规格裂纹弧度较大

施工缝不规格裂纹摆动弧度较大情况，我们主要采用沿着既有施工缝重新切割新的施工缝，再清除该处大面积易掉块的砼块，后进行挂网植筋处理，调整好修补料色差修复即可。

1）挂网植筋施工工艺

凿除松散混凝土清理钻孔清孔孔径孔深验证干燥清孔钢筋除锈处理预注植筋胶注胶

植筋拉拔试验挂网立模浇筑修补料

2）施工步骤

①植筋定位。

按照方案要求现场标注植筋具体位置。

②钻孔。

根据现场实际情况，钻孔时，采用电钻进行，钻孔时须保证钻头与植筋面保持垂直，保证孔径与孔深尺寸确定。

若在钻孔中发现钻头钻到钢筋，可以错位避开钢筋后重新钻孔，但移位距离孔不宜过大。

③清孔。

钻孔过程中或钻孔完毕后，会出现大量的粉尘，因此需要及时清空，确保植筋胶能彻底锚固。

清孔先用钢丝刷刷洗，后用棉丝刷刷洗，确保孔内碎渣及粉尘清理干净。

清孔后须保证孔内无积水，方可灌入植筋胶。

清孔后若长时间未进行植筋施工，应将植筋孔封闭，放置粉尘及杂物进入。

④注胶。

将套管直接安装在手动注射枪管口，慢慢注射，这样可以排除孔内空气。

⑤植筋。

植筋中要保持植入钢筋无锈蚀，有锈蚀的要进行除锈处理。

植筋胶注入后要及时进行植筋。

在植筋过程中，将钢筋缓慢旋转至孔底，以免出现气泡。

为保证注入胶分部均匀，钢筋插入后应出现少量植筋胶外溢，若发现有气泡，说明孔内不实，应重新注胶。

⑥在植入钢筋面悬挂钢丝网片，网片内用修补料填充饱满。

⑦钢筋植入孔内至完全凝固前，人员不得随意扰动钢筋。

4、沉降缝裂纹处理技术

根据现场裂纹长度，选择几个观测点，做好标记，按周期对裂纹进行观测，观测裂纹在周期内无任何变化，若发生变化，可另外选择施工方案进行处理；若未发生变化，可以按上述结构干缩裂纹施工方法进行处理。

6、人员机械物资组织

1、人员组织

带班人员1人，技术人员1人，缺陷处理工人3人。

2、机械设备及物资组织

隧道作业台车1台，装载机一台，角磨机1台，高压注浆机1台，凿岩机1台，气泵1台，环氧树脂系胶结剂若干组，砂纸若干。

7、安全保证措施

1、施工人员作业前进行安全教育和考核，合格后方可进行上岗作业。

2、施工人员到达工作面后，应首先检查工作面，尤其在拱腰及拱顶部位作业时查看防护设施是否处于安全状态。

3、高空作业时必须佩戴安全带，防滑鞋，挂妥挂钩，并有安全防护拦和安全网等防护设施，对施工机具和材料要有保护措施，避免掉落，严禁向下方丢弃废物。

4、施工现场用电严格按照三相五线制布设电线，做到二级保护，三级控制，一机一闸。

5、施工机械、机具和电气设备，在安装前按照安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装，经验收确认状况良好后才可运行。

6、施工台架应牢固稳定，台架上应满铺底板，周边应设置栏杆，台架上的人、料不得超过承载能力，作业时应设警示标志或专人防护。

人员上下支架时要抓好扶稳。

支架移动时，人员不能停留在支架上。

7、车辆经过施工段落时，必须限速行使，车速不得大于5km/h。

8、严格机械作业规程，持证上岗，严禁无证人员操作。