[分享]海底隧道钢筋混凝土衬砌结构的限裂分析与防治对策

发表于2018-05-11    961人浏览    1人跟帖    总热度:134  

海底隧道工程中结构裂缝的严重性及对策01
早期建成的隧道中二次衬砌开裂问题出现较多,如果不及时有效地处治,会引发渗水,甚至塌落等病害,进一步恶化隧道的运营环境。因此,随着公路隧道建设的迅速发展,对隧道二次衬砌开裂的加固处治愈来愈重视。
目前,对二次衬砌加固方案归纳为三个方面:一是降低围岩类别,拆除重做;二是压缩隧道空间,视原二次衬砌为初期支护,加做新的二次衬砌;三是设置加强肋,加厚原二次衬砌。具体采用哪种方案更为合适,将根据病害产生的原因而定,包括隧道渗漏水、衬砌裂缝等。
隧道钢筋混凝土衬砌裂缝调查02
前人曾经对已经建成的单洞隧道进行了裂缝调查。

在调查的隧道中,大多存在地质条件差、岩层节理发育等地质方面的原因,在单洞隧道中,施工方面的原因和渗漏水也给隧道带来了危害,而连拱隧道中偏压原因也占了重要的因素。其他原因主要包括混凝土本身干缩与冷缩等温度变化引起的裂缝等。施工方面的原因包括拱顶衬砌背后回填不实、混凝土水灰比过大、衬砌距开挖面太近、拆模过早、施工方案选择不当,混凝土振捣不实等。

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△单洞隧道衬砌开裂原因调查
海底隧道钢筋混凝土衬砌结构的限裂分析与防治对策_1
△连拱隧道衬砌开裂原因调查
从以上的调查分析表明,不管是单洞还是边拱隧道,裂缝产生的部位多是在拱顶和拱腰部位,故此,对隧道裂缝的控制应重点放在隧道的拱顶和拱腰。
海底隧道钢筋混凝土衬砌裂缝施工工艺控制03
 (1)拌和方式
搅拌站搅拌时应适当延长混凝土搅拌时间,使混凝土各组分充分水化,包裹紧密,杜绝拌和物泌水、离析,一般可为2~3min。水灰比是强度的重要保证要素,过多的自由水是引起麻面、水泡、气泡等缺陷的主要原因,因此,应严格按试验室签发的施工配合比进行搅拌施工,严禁在泵车外加生水。抗拉强度对混凝土匀质性比抗压强度更敏感,施工中应尽量保证混凝土搅拌均匀。
(2)运输方式
衬砌混凝土浇注应采用轨行式衬砌台架和组合钢模板、混凝土运输车。
(3)混凝土浇筑
混凝土输送泵完成,采用两侧对称的连续全断面泵送灌注;混凝土灌注时的自由倾落高度不超过2m,当受条件限制造成离析现象时,应利用滑槽;混凝土的浇筑应连续进行,如因故间断或分层浇筑时,间断时间应小于前层混凝土的初凝时间(90min);使用振动捧时,移动间距应不超过振动器作用半径的1.5倍(60 cm),与钢模保持5~10 cm的距离,插人下层混凝土5~10cm。每一处振动完毕后,边振动边徐徐提出振动捧,避免振动捧碰撞模板和钢筋,对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。
(4)养护
养护时间越长,养护条件越好,衬砌混凝土收缩变形越慢,衬砌越不易产生裂缝。现在施工的很多隧道对衬砌混凝土没有进行很好的养护,这是隧道衬砌开裂的主要原因。根据前面温度应力计算结果,养护条件必须使15d内的温度差控制在21.5℃内,因此养护时间必须在15d以上。混凝土脱模后要有专人进行喷水养护,脱模前模板变热即需洒水降温;保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。
为了防止干缩裂缝和塑性收缩裂缝,应加强混凝土结构的早期养护或覆盖,适当延长养护时间;冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间。洞口如果为素混凝土,建议人为增加收缩缝:如每6m设置1条收缩缝;发现混凝土有微小裂缝,应马上洒水养护。如遇风季,需设置挡风设施。

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 发表于2018-05-11   |  只看该作者      

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