浙江交工路桥建设有限公司 310015
摘要：随着隧道二衬裂缝影响严重性的提高，研究如何防治其出现凸显出重要意义。本文首先介绍了二衬裂缝形成的原因，分析了隧道二衬混凝土裂缝处理方法，并结合相关实践经验，研究了二衬混凝土裂缝病害的预防。
关键词：隧道；二衬裂缝；出现；防止
一、前言
作为隧道常见的病害之一，二衬裂缝的出现在近期极为严重地影响了隧道的正常状况。该项课题的研究，将会更好地提升对隧道二衬裂缝的防止实践水平，从而有效优化隧道的整体效果。本文从介绍二衬裂缝的成因着手本课题的研究。
二、二衬裂缝形成的原因分析
1.设计粗糙，建设、监理单位工作随意性大
由于多方面的原因，勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作，隧道围岩类别评价及支护结构等级设计缺乏科学依据，带有一定的盲目性。个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺，任意变更原设计。
2.施工工艺或现场操作不规范
隧道开挖成型差，衬砌混凝土厚度严重不均匀；欠挖或初期支护侵入衬砌限界，造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空、防水处理不当、防水板破漏等现象；未开展监控量测工作或量测走与形式仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间，安全可靠性差，造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力；混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍；采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差；盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护；夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。
3.原材料质量差、配合比设计不合理
水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影响了水泥与骨料的胶结。进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误认为水泥用量越多，混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。
三、隧道二衬混凝土裂缝处理方法
1.表面处理法
它主要有两种操作形式，一是表面涂抹法，二是表面贴补法。这两种裂缝修补法在相对稳定以及不会影响结构承载能力的表面裂缝和深度裂缝的处理上比较适用，是当前业界普遍推崇的方法。它工序简单，易于操作。对于浆液难以灌入、不漏水、不伸缩、已停止活动的细且浅的裂缝，可采用表面涂抹法进行修补。具体的处理步骤是，先将二衬表面灰尘用高压水冲洗清理干净，在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥，或者将防腐材料直接涂抹在混凝土表面。除涂抹水泥浆外，涂抹其他材料前，均应等清洗的二衬表面干操后进行。
表面贴补法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布处理。粘贴前先进行基面处理，保证基面平整、无尘、无油污、干操，在处理好的混凝土表面涂一层很薄的底层胶，既增强混凝土表面强度，又可以改善胶结性能，从而使二衬与玻璃纤维布之间粘贴性得以提高；按要求尺寸裁剪纤维布，用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘接胶涂在二衬表面，粘接胶涂布面应不小于所粘贴玻璃纤维布大小，铺覆玻璃纤维布，用胶辊在玻璃纤维布上沿纤维方向施加压力并反复辊压，使粘接胶液充分浸渍纤维布，消除气泡和去除多余胶，使玻璃纤维布和底层充分粘接；待贴补面干操后，表面涂刷调色水泥浆，使贴补面颜色与二衬颜色一致。
2.填充嵌缝处理法
填充法分为直接填充法和凿槽填充法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆直接填充法适用于较宽的裂缝，用高压风将裂缝吹洗干净，将修补材料直接填充裂缝，表面抹光，直接填充法作业简单，费用低。凿槽填充法适用于裂缝宽度较窄（填缝材料无法直接嵌入裂缝的缝隙），或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝以及小规模裂缝的简易处理。沿裂缝将二衬面凿成U形或V形槽，用水将槽口冲洗干净，然后用高压风将槽内积水吹干，再嵌入填充材料，填充材料可以使用有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶、环氧树脂、聚合物水泥砂浆或纯水泥砂浆等。
3.拆除重砌法
拆除重砌法是在裂缝采取修补措施无法弥补的情况下的处理方法。当衬砌裂缝多，裂缝贯穿整个衬砌截面，影响结构受力及稳定时，拆除既有裂缝二衬，拼装砌衬模板重新浇筑二次衬砌。
拆除重砌应逐段进行，采用微差爆破拆除，微差爆破能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石，操作简单、安全、迅速，破碎程度好，对相临衬砌影响小。拆除时在砌衬拱顶、左右拱腰、左右拱脚（矮边墙上50cm位置，防止损坏矮边墙）等5条线纵向打眼，眼格间距25cm，间隔装药，起爆顺序为拱顶—→左右拱腰—→左右拱脚。为防止爆破的二衬塌下砸损路面，应在路面铺一层50cm厚砂土保护。炸除后用挖掘机清理废渣，割除破损的防水板重新铺装，安装止水条，在矮边墙上植Φ25钢筋，间距为30cm，保证衬砌后整体性，再立模，浇筑二衬。二衬重新浇筑前一定要查明导致裂缝的原因，若是因为围岩变形导致二衬裂缝，重新浇筑时应在二衬内植入型钢钢架或采用钢筋混凝土二衬。
四、二衬混凝土裂缝病害的预防
要提高二次衬砌混凝土施工质量，最好的方法是在施工过程中严格把关，做好裂缝病害的预防工作，而不是在出现裂缝病害后进行修补。总的来说，可以从以卜几个方面着手进行：
1.施工前加强环境勘测在隧道设计阶段，应当充分做好地质环境勘测工作，包括地质结构、水文、温度、湿度等方面的资料，都应当详细准确，以便为隧道设计提供准确的参数。在设计时，根据不同的地质环境条件，采用适宜的结构布局，确保衬砌和支护具有足够的承载能力。如果在施工过程中，发现地质环境条件发生变化，或者与设计资料不相符合，应当及时根据实际情况进行变更，以符合地质环境的需要。
2.加强材料检测材料包括水泥、碎石、砂、水、外加剂等，在进场前都应当按照相关技术标准，严格控制其质量。对于不同品牌、规格、批次的水泥，严格控制水泥用量，坚决杜绝混用现象。骨料粒径大小以及含泥量、针片含量都应严格控制，不能超过标准。外加剂的品种和添加量应当慎重选择，以避免混凝土出现肿胀开裂现象。
3.加强施工管理可以有效的提高二次衬砌混凝土施工质量，在开挖爆破时，要注意控制炸药用量，减少开挖爆破对围岩的扰动引起结构变化，降低外部应力对二次衬砌混凝土的影响。对于初期支护，必须注意其平顺度，并严格控制二次衬砌的厚度。为了减少砼内部收缩应力，二次衬砌使用的模板长度不宜超过9m，对骨灰比和水灰比经过试验论证后再投入实际应用。在拆模时，必须在硷强度达到2.5MPa后才可进行，严格控制拆模时间，并减少拆模对混凝土结构的挠动。在浇筑完成后，及时对混凝土进行养护，控制其温度的变化，避免因温度变化造成混凝土拉应力过大出现裂缝病害。
五、结束语
通过对隧道二衬裂缝防止的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，引起隧道二衬裂缝的原因是多方面的，有关人员应该从其客观实际情况出发，充分利用既有优势条件，研究制定最为符合实际的二衬裂缝防治实施对策。在严格执行上述措施后，隧道二衬裂缝的出现比以往隧道少了许多，很好的控制了裂缝的出现.
参考文献：
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论文作者:奚圣才
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/14
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 隧道论文; 表面论文; 水泥论文; 病害论文; 玻璃纤维论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;