隧道混凝土缺陷处理方案.docx

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隧道混凝土缺陷处理方案

一、编制依据1

二、工程概况1

2.1工程概况1

2.2衬砌混凝土概况2

三、缺陷处理方案2

3.1主要质量问题2

3.2处理方案4

3.3混凝土缺陷的预防措施8

徐家店隧道进口混凝土质量缺陷处理方案

一、编制依据

⑴银西铁路（陕西段）YXZQ-5标段工程施工图纸

⑵《西成、宝兰隧道、桥梁施工工艺控制指导意见》

⑶《新建银川至西安铁路（陕西段）指导性施工组织设计》

⑷《新建银川至西安铁路（陕西段）YXZQ-5标实施性施工组织设计》

⑸《徐家店隧道施工组织设计》

⑹《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）

⑺《铁路混凝土工程施工质量控制标准》（TB10424-2010）

⑻西成铁路客运专线陕西有限责任公司的有关文件和管理规定；

⑼国家、原铁道部或铁路总公司及相关行业其他现行标准、规范

二、工程概况

2.1工程概况

徐家店隧道起讫里程：

DK126+184.25～DK130+586.52，全长4402.27m为一座单洞双线隧道，隧道进口位于大型冲沟干板沟左岸一支沟内，处于完整的斜坡体上，根据现场地质调绘，洞口坡面稳定，未见不良地质发育。

结合实际地形条件控制边仰坡开挖高度及干板沟特大桥设置，定洞口于DK126+184.25，高程为981.3795m，采用喇叭斜切式洞门（斜切面1:

1），洞门长10.75m，明暗分界里程定于DK126+195。

徐家店隧道进口承担正洞施工里程DK126+195～DK128+394，全长2199m，其中Ⅳ级围岩1774米，占80.7%，Ⅴ级围岩425米，占19.3%。

2.2衬砌混凝土概况

Ⅳ级围岩：

采用C35混凝土，设计每延米13.68m³，主筋采用φ20螺纹钢，其余箍筋及加强筋由Φ14螺纹钢与ф8圆钢组成。

Ⅴ级围岩：

采用C35混凝土，设计每延米16.52m³，主筋采用φ22螺纹钢，其余箍筋及加强筋由Φ14螺纹钢与ф8圆钢组成。

三、缺陷处理方案

3.1主要质量问题

在隧道施工过程中，因自然因素及施工操作不当，造成衬砌混凝土出现不同程度的缺陷，这种病害在一定程度上增加了运行之隐患，故须及时给予整治，为彻底解决这一系列隐患，项目部制定专项方案指导施工，保证隧道美观和通车安全。

根据现场经验情况，混凝土存在的主要问题有：

⑴麻面

麻面是混凝土表面局部出现缺浆粗糙或有小凹坑、麻点、气泡等，形成粗糙面，但混凝土表面无钢筋外露现象。

其主要原因是：

①模板表面粗糙或粘附硬水泥浆垢等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；②模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；③模板拼缝不严，局部漏浆；④模板隔离刑涂刷不均匀，局部漏刷或失效，混凝土表面与模板粘结造成麻面；⑤混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。

⑵蜂窝

蜂窝就是混凝土结构局部疏松，骨料集中而无砂浆，骨料间形成蜂窝状的孔穴。

其主要原因是：

①混凝土拌和不均，骨料与砂浆分离；②混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量不准，造成砂浆少、石子多；③卸料高度偏大，料堆周边骨料集中而少砂浆，未作好平仓；④模板破损或模板缝隙未堵严，造成漏浆；⑤混凝土未分层下料，振捣不充分，或漏振，或振捣时间不够，未达到返浆的程度。

⑶露筋

钢筋混凝土结构的主筋、副筋或箍筋等裸露在表面，没有被混凝土包裹。

其主要原因是：

①浇注混凝土时，钢筋垫块位移,或垫块漏放，致使钢筋下坠或外移紧贴模板面外露；②混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板严重露浆；③混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振，或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋；④木模板未浇水湿润，吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱，掉角，导致露筋；⑤骨料粒径偏大，振捣不充分，混凝土于钢筋处架空造成钢筋与模板间无混凝土。

⑷孔洞

钢筋混凝土结构中有较大的孔洞，或蜂窝较大，钢筋局部或全部裸露。

其主要原因是：

①振捣不充分或未振捣而使混凝土架空，特别是在仓面的边角和拉模筋、架立筋较多的部位容易发生；②混凝土中包有水或泥土。

⑸裂缝

钢筋混凝土结构的裂缝包括干缩裂缝、温度裂缝和外力作用下产生的裂缝。

其主要原因是：

①混凝土温控措施不力；②所浇混凝土养护不善；③有外力作用于混凝土结构，如所浇混凝土过早承荷或受到爆破震动，混凝土结构基础不均匀沉陷等。

⑹混凝土表面颜色不均匀

施工中想要混凝土表面颜色完全一致几乎是不可能的，许多因素都会引起混凝土表面颜色发生变化，比如原材料的种类、施工配合比、混凝土的养护条件、混凝土的振捣情况、脱模剂的使用情况、模板的表面结构、模板的吸附性能、拆模时人为造成的颜色变化等等。

3.2处理方案

⑴麻面的处理措施

先将麻面处凿除到密实处，用清水清理干净，再用喷壶向混凝土表面喷水直至吸水饱和，将配置好的水泥干灰均匀涂抹在表面，此过程应反复进行，直至有缺陷的地方全部被水泥灰覆盖。

待24h凝固后用镘刀将凸出于衬砌面的水泥灰清除，然后按照涂抹水泥灰方法进行细部的修复，保证混凝土表面平顺、密实。

用水泥灰修复的具体操作过程如下：

①首先是调配水泥灰。

一般情况下，黑、白水泥的配比采用5:

2的比例，可掺入石粉或双飞粉。

用喷壶对调制好配比的水泥灰进行层层洒水，保证握在手里成团，放手后能松散开。

②用水把需要修补的部分充分湿润，待两个小时后即可修复。

戴好橡胶手套，将水泥灰握于掌心，对着麻面进行涂抹填充。

填充时要保证一定的力度，先是顺时针方向，后转换为逆时针方向对同一处麻面进行揉搓，反复进行，直至麻面内填充密实。

密实的概念是用手指对着缺陷处按压时，不出现深度的凹陷。

③处理完一处面积后，用手背（不能用手指）对修复过的混凝土表面进行拂扫，抚平应按从上而下的方向进行，其目的一是清除粘在混凝土表面多余的水泥灰，二是可以消除因涂抹形成的不均匀的痕迹，使颜色和线条一致。

④另外，对于局部凸出混凝土面的湿润水泥灰应该用镘刀铲平。

⑵蜂窝的处理措施

①对于小蜂窝：

用镘刀将调好的砂浆压入蜂窝面，同时刮掉多余的砂浆；注意养护，待修补的砂浆达到一定强度后，使用角磨机打磨一遍；对于要求较高的地方可用砂纸进行打磨。

②对于大一点的蜂窝：

先凿去蜂窝处薄弱松散的混凝土和突出的颗粒，用钢丝刷洗刷干净后支模，再用高一强度等级的细石混凝土（粒径l0～20mm）仔细强力填塞捣实，并认真养护。

对较深的蜂窝，影响承载力而又难于清除时，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或浇注混凝土封闭后，再放水泥砂浆，把蜂窝的石子包裹起来，填满缝隙结成整体，必要时可进行水泥灌浆处理。

⑶露筋的处理措施

避免表面露筋的有效措施是使用具有高度责任感的操作工人，提高操作人员的质量意识，加强监控力度，保证钢筋布位准确、绑扎牢靠，保护层垫块安置稳固，在混凝土振捣中操作细致。

如果出现表面露筋，首先应分析露筋的原因和严重程度，再考虑修补所需要达到的目的，修补后不得影响混凝土结构的强度和正常使用。

露筋的修补一般都是先用锯切槽，划定需要处理的范围，形成整齐而规则的边缘，再用冲击工具对处理范围内的疏松混凝土进行清除。

①对表面露筋，刷洗干净后，用1:

2或1:

2.5水泥砂浆将露筋部位抹压平整,并认真养护。

②如露筋较深,应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去,洗刷干净后,用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实,或采用喷射混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补，并认真养护。

⑷孔洞的处理措施

孔洞修补办法：

①先将孔洞凿去松散部分，使其形成规则形状；②用钢丝刷将破损处的尘土、碎屑清除；③用压缩空气吹干净修补面；④用水冲洗修补面，使修补面周边混凝土充分湿润；⑤填上所选择的修补材料，振捣、压实、抹平。

推荐可选择的材料有：

HGM高强无收缩灌浆料、HGM100无收缩环氧灌浆料等；⑥按所用材料的要求进行养护。

⑸混凝土表面裂缝

混凝土表面的裂缝大都是因为收缩而产生的，主要有两大类，一类是刚刚浇筑完成的混凝土表面水分蒸发变干而引起，另一类是因为混凝土硬化时水化热使混凝土产生内外温差而引起。

刚刚浇筑完成的混凝土，往往因为外界气温较高，空气中相对湿度较小，表面蒸发变干，而其内部仍是塑性体，因塑性收缩产生裂缝。

这类裂缝通常不连续，且很少发展到边缘，一般呈对角斜线状，长度不超过30cm，但较严重时，裂缝之间也会相互贯通。

对这类裂缝最有效的预防措施是在混凝土浇筑时保护好混凝土浇筑面，避免风吹日晒，混凝土浇筑完毕后要立即将表面加以覆盖，并及时洒水养生。

另外，在混凝土中掺加适量的引气剂也有助于减少收缩裂缝。

对于较深层的混凝土，在上层混凝土浇筑的过程中，会在自重作用下不断沉降。

当混凝土开始初凝但未终凝前，如果遇到钢筋或者模板的连接螺栓等东西时，这种沉降受到阻挠会立即产生裂缝。

特别是当模板表面不平整，或脱模剂涂刷不均匀时，模板的摩擦力阻止这种沉降，会在混凝土的垂直表面产生裂缝。

在混凝土初凝前进行第二次振捣是避免出现这种缺陷的最好方法。

混凝土在硬化过程中，会释放大量的水化热，使混凝土内部温度不断上升，在混凝土表面与内部之间形成温度差。

表层混凝土收缩时受到阻碍，混凝土将受拉，一旦超过混凝土的应变能力，将产生裂缝。

为了尽可能减少收缩约束以使混凝土能有足够强度抵抗所引起的应力，就必须有效控制混凝土内部升温速率。

在混凝土中掺加适量的矿粉煤灰，能使水化热释放速度减缓；控制原材料的温度，在混凝土结构内部采用冷却管通以循环水也能及时释放水化热能。

值得特别一提的是不同品牌水泥的混用也会使混凝土产生裂缝。

不同品牌的水泥，其细度、强度、初终凝时间、安定性、化学成分等不尽相同，且还存在相容性问题。

在混凝土施工时，应该严禁不同品牌、不同标号的水泥混在一起使用。

碱骨料反应也会使混凝土产生开裂。

由于硅酸盐水泥中含有碱性金属成份（钠和钾），因此，混凝土内孔隙的液体中氢氧根离子的含量较高，这种高碱溶液能和某些骨料中的活性二氧化硅发生反应，生成碱硅胶，碱硅胶吸水水分膨胀后产生的膨胀力使混凝土开裂。

对于浅层裂缝的修补，通常是涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵，以防止水份侵入；对于较深或较宽的裂缝，就必须采用压力灌浆技术进行修补。

⑹混凝土表面颜色不均匀处理措施

所浇筑混泥土拆模后表面颜色不均匀，可以通过人工抹面使其颜色变得均匀。

3.3混凝土缺陷的预防措施

⑴通过控制钢筋施工质量预防

钢筋必须进行质量复检，选择有经验的施工人员进行制作加工，控制浪费现象，钢筋表面必须除锈、清洁，钢筋下料准确，安装正确，保护层厚度适宜，固定牢靠，浇筑时安排护筋人员随时检查。

保证垫块的数量和质量，以防露筋。

⑵通过控制模板制作安装质量预防

混凝土结构施工能否达到整体美观的要求，首先取决于模板，模板的制作安装质量是关键，混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关。

若模板不平顺，板缝不严密，发生渗水、漏浆，甚至支架松动，模板跑模、变形等，都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。

对使用的模板进行精密加工，可进行粗磨、中磨、细磨、精磨、微磨、抛光等六道工序的镜面加工，同时保证模板具有足够的强度、刚度。

模板在安装前，应均匀涂刷脱模剂。

模板支撑应牢固，接缝严密、尺寸准确。

对模板从设计到安装，必须严密策划、细化实施。

做到这些，可以大量减少混凝土的蜂窝、麻面等缺陷。

⑶通过控制混凝土工艺质量预防

混凝土搅拌运输与浇筑原材料必须合格，随时测定材料含水量，按配合比称料准确，准确控制水灰比、坍落度、搅拌时间。

混凝土运输与浇筑的间歇时间应合适，必须在初凝时间以内保证连续施工、分层浇筑。

混凝土自由倾落高度小于2m，正确掌握振捣间距、时间，防止离析现象。

由混凝土沉降及干缩产生的非结构性表面裂缝在拆模24d内必须修复完成。

①混凝土配合比

a.水泥用量。

延长混凝土的模内养护期或加大水泥用量，有利于混凝土表面的自然光洁度。

若混凝土浇筑完毕24小时左右或3天后，或当混凝土强度达到2.5MPa的短时内就要拆除侧模，可考虑采用比通常情况略为加大或维持一定的水泥用量，对无外加剂的混凝土也可略微降低水灰比来考虑，但在任何情况下都不宜以增大用水量（加大坍落度）来增大水泥用量。

b.含砂率。

砂石骨料含砂百分率除与级配、孔隙率相关外，还与砂的粗细程度相关。

最佳含砂率是指在砂石骨料级配的规定条件下，选择能同时满足混凝土质量和工作和易性要求的砂最佳含量。

c.坍落度。

对有外观质量要求的混凝土，坍落度较通常略减少1～2厘米，使混凝土拌和物粘稠一点，振捣效果好一些，有利于混凝土外观质量。

②混凝土搅拌

混凝土搅拌必须达到3个基本要求：

计量准确、搅拌透彻、坍落度稳定。

否则混凝土拌和物中必然出现水泥砂浆分布不匀现象，给混凝土带来先天性不足，会在混凝土表面留下“胎记”色差，或出现混凝土振捣容易离析、泌水等不良现象。

③混凝土浇筑与振捣

a.分段分层，限时接茬。

混凝土浇筑，无论是按从一端开始向另一端，或从中部开始向两端对称，呈斜面层次全断面而推进，还是按从下向上一层层呈水平层次，都必须分段、分层地进行浇筑作业。

b.浇前振后，切莫早振。

混凝土振实过程，是混凝土拌和物在所浇部位上进行：

一是液化，二是振动，三是捣实。

为使混凝土浇筑均匀密实，采取前面浇后面振捣的步骤配合，切忌早振。

早振有两种情况：

一是本层混凝土厚度未铺足，或本层浇筑不到位（横向未到边，纵向不连贯）；二是对本层混凝土浇筑段前沿临空部分，不等下段混凝土浇衔接，就过早振捣。

c.快插慢提，控制振速。

振捣棒的棒头直径和振动频率一定，施加于混凝土拌和物的振实力度，由插棒位置的振捣时间和上提速度来确定。

看得见的混凝土，是否振捣密实，通过现象观察来确定，混凝土振捣密实特征表现为：

混凝土已无显著沉落、表面呈现平坦，混凝土已不再冒气泡转而开始泛浆；对能见度低或阴角部分，以快插慢提的速度为准，一般塑性混凝土采用通常的插入式振捣棒，即按本层混凝土厚度做振捣动作。

④养护

根据环境温度选择养护方法，正确控制养护时间、次数、养护用水，特别是当日平均气温低于5℃时，不得浇水养护。

⑤拆模和成品保护

控制拆模时间，合理安排拆模顺序，特别注意保护混凝土边、角部，严禁人为损坏。

同时，在各工序施工中，要严格进行交接检查，主要是施工单位班组自检、互查。

在专业质量检查人员检查的基础上，还应经监理人员对重要的工序或对工程质量有重大影响的工序按规范进行质量检查后，方可进入下一道工序。