嘉峪关隧道混凝土缺陷修补方案.doc

1、嘉峪关隧道混凝土缺陷修补方案一、编制依据1、铁路混凝土工程施工技术指南施工，TZ210-2005； 2、铁路混凝土施工质量验收补充标准，铁建设2005160号；二、编制范围及原因因嘉峪关隧道兰端洞门拆模后，发现洞门混凝土局部有蜂窝、麻面、混凝土表面颜色不均匀等缺陷，另因隧道主体框构正在施工，可能还会出现露筋、砂线、孔洞、烂根、裂缝等缺陷，所以专项编制嘉峪关隧道混凝土缺陷修补方案。三、概述3.1工程概况嘉峪关隧道位于甘肃省嘉峪关市境内，起讫里程为DK715+750DK716+093，隧道全长为343m，为双线隧道，隧道洞身位于直线段，最大埋深约6.7m。隧道在DK715+798处下穿天下第一墩旅

2、游景区专用公路，在DK715+868.38DK715+872.76下穿嘉峪关延伸的明代长城，在DK715+991处下穿酒钢专用铁路。隧道与长城斜交角度为76度，隧道与专用线斜交角度为59度。3.2气候特点全线跨中温带亚干旱区，其气候特点是：春季干旱多风，沙尘频发；夏季短促而温热、昼热夜凉；秋季较短；冬季漫长、寒冷而干燥。全年降水量小，且多集中在79月份，蒸发量大，霜冻期长。最冷月平均气温-8.8，最热月平均气温22，年平均降水量86.2mm，年平均蒸发量2004.9mm。最大土壤冻结深度为177cm。3.3工程地质及水文地质概况人工填土（Q4ml6，Q4ml3）：主要分布于铁路专用线路及嘉峪关

3、城墙，稍湿、中密-密实，级普通土。细圆砾土（Q3pl6）:广泛分布于该区域，成分以花岗岩及石英岩为主，密实，稍湿，级硬土，0=500kPa。隧道位于祁连山北麓冲洪积平原区，属戈壁滩，干旱缺水。隧道所在区域地表无径流，同时也无泉水出露。3.4特殊岩土、不良地质、工点范围内无特殊岩土，本隧道工点范围内无不良地质作用。3.5沿线风景名胜本工点附近有“万里长城-嘉峪关”文物保护区，线路自保护区边缘通过，对保护区基本无影响。为保护长城，线路以门式框架下穿通过长城。四、混凝土缺陷4.1混凝土缺陷的分类及产生缺陷的原因4.1.1 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

4、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； (6)混凝土和易性差，含气量过大，含有大量气泡；脱模剂材料不当，有些材质的脱模剂有一定的吸附能力，会将气泡吸附在模板壁上形成混凝土的表面气泡。4.1.2 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

5、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；(6)混凝土的和易性差，含气量过大等。4.1.3 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

6、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。；(6)钢筋位置定位不牢固，在浇筑混凝土时，造成钢筋位置变化。4.1.4 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：(3)混凝土产生离析后，造成粗骨料堆积。4.1.5 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

7、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；(4)外界环境的因素，如太阳光中紫外线过强、风大、蒸发量大、昼夜温差大等原因。4.1.6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。4.1.7烂根主要表现在根部混凝土漏浆，造成蜂窝麻面，甚至出现露筋、孔洞等。混凝土外

8、部的这些缺陷，在施工过程中非常普遍，不少钢筋混凝土结构的破坏也往往是从这些缺陷开始的。因此必须予以足够的重视。其主要原因是：(1)骨科的级配，混凝土配合比设计不佳。骨科级配，要用不同粒径的石子和砂配合使用，相互填充空隙，使混凝土中空隙率最小。它对提高混凝土的密实度、良好的和易性等均有很大关系。最佳混凝土配合比应具有良好的密实性、和易性。(2)浇筑离析。已搅拌均匀的混凝土由于各固体粒子大小比重不同，引起它们之间发生不同的运动，由于位移不同就会出现离析现象。但是适当的配合比和合理的操作，可以将其控制在允许范围之内；否则混凝土不易振实。(3)混凝土在浇筑过程中，有一定的侧压力，当对此侧压力考虑不周时

9、，如侧模固定不牢、走形，就会振捣不密实；在安装和绑扎钢筋过程中，现场上常有木屑、木块、塑料、水泥袋以及碎砖、垃圾土等杂物掉入模板内，浇筑混凝土前必须认真清理，去除杂物；模板表面不平，粘带水泥浆灰，拆模时混凝土浆呈现麻面；模板拼装不严密，混凝土表面也会产生麻面、蜂窝；模板不浇水湿润，将导致混凝土拆模后缺棱掉角。此外，钢筋过密，混凝土中粗骨料难以进入产生分离，不易振捣也会产生蜂窝、孔洞；钢筋位移紧贴模板往往容易产生露筋现象。4.1.8砂线所谓“砂线”就是墩身表面混凝土缺少水泥，好像砂子堆积起来似的。其主要原因是：(1)模板间接缝不严。由于混凝土墩模板间的接缝或模板法兰盘和面板间的接缝不严，混凝土振

10、捣后水泥浆从缝隙处漏出，致使墩身的混凝土表面缺少水泥浆而形成“砂线”； (2)机制碎石中的粉尘量过大。由于混凝土中参入了含粉尘量较大的碎石，结果浇筑出来的墩身就会出现更多的“砂线”； (3)脱模剂不合格。由于使用了不合格的脱模剂，在拆除时墩身表面的水泥浆会附在模板上，致使墩身混凝土表面出现“砂线”； (4)雨天施工墩身。雨天浇筑墩身混凝土时很难防止雨水不进入墩模内，大量水进入墩模后致使水泥浆变稀，出现溺水现象，被稀释的水泥浆沿墩身模板内侧向下流，带走了混凝土表面的水泥，不可避免的形成了“砂线”； (5)混凝土振捣过度。墩身施工时捣固人员惟恐振捣不到位而出现蜂窝、狗洞现场，故反复振捣混凝土，致使

11、混凝土振捣过度。混凝土振捣过度后会产生离析现象，而离析产生的水从模板内侧流下会带走水泥浆，因而造成“砂线”。4.2混凝土缺陷处理措施4.2.1 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24 h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：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

12、手里成团，放手后能松散开。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。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。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。4.2.2 蜂窝的处理措施（1）对于小蜂窝：先将蜂窝处用

13、清水清理干净，再用喷壶向混凝土表面喷水直至吸水饱和，在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，将蜂窝处用清水清理干净，再用喷壶向混凝土表面喷水直至吸水饱和后支模，再用高一强度等级的细石混凝土(粒径l020 mm)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

14、。 4.2.3 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，采用专用的碳纤维混凝土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碳纤维混凝土填塞压实,施工完毕后必须保证外观色调一致，并认真养护。4.2.4 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；（5）按所用材料的要求进行养护。4.2.5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