混凝土裂缝处理技术在金竹林隧道中的应用 - 隧道及地铁工程 - 监理检测网论坛监理检测网论坛,检测网论坛,检测论坛,试验检测论坛,监理检测论坛,试验检测网,工程检测论坛,监理论坛,监理网,检测网,试验检测考试论坛,检测师考试论坛,助理试验检测师考试,试验检测师考试,试验检测考试报名,试验检测考试现场审核

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日月同辉

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发表于 2008-08-09 10:53 |只看楼主

混凝土裂缝处理技术在金竹林隧道中的应用vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,

摘要：简要分析了混凝土裂缝产生的原因及常用的一些处理方法，介绍了混凝土裂缝注浆法处理技术在金竹林隧道中的应用情况，为今后类似处理提供参考。
关键词：混凝土裂缝；注浆法；环氧树脂；技术。
　　在各行业的混凝土工程中，结构物砼的裂缝是不可避免的，微观裂缝是砼本身的物理力学性质决定的。目前世界各国对裂缝的限制宽度规定不完全一致，但大致相同。最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近几年，许多国家已根据大量实验与泵送混凝土经验将其放宽到0.2mm。当出现裂缝后，要对裂缝的产生原因进行分析，并进行适当的处理。以满足结构物的设计、质量验收、使用功能等方面的要求。
1.混凝土裂缝产生的主要原因分析
1.1内因
裂缝产生的内因主要有以下几种：温度裂缝；化学裂缝；收缩裂缝；沉降裂缝。
1.2外因
裂缝产生的外因主要有以下几种情况：原材料质量控制不好；拌和计量不准；混凝土运输的影响；混凝土养护不当；外部应力作用、火灾等。
2.混凝土裂缝的常用处理方法
混凝土产生了裂缝，在修补前应全面考虑各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因。裂缝是否已经稳定，结合结构物的功能要求，采用恰当的修补方法。目前常用的处理方法有：
2.1表面处理法（表面涂抹、表面贴补法）
表面涂抹法适用范围是：浆液难以灌入的细浅裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水、不伸缩以及不再活动的裂缝。
表面贴补（土工膜或其它防水片）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的防渗堵漏。
2.2填充法
用修补材料（或水玻璃双液浆等）直接填充裂缝。一般用来修补较宽（≥0.3mm）的裂缝，操作简单、费用低。宽度﹤0.3mm、深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填杂物，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，可采取先开V型槽再清理干净作填充处理。
2.3结构补强法
因外部应力作用（或超荷载产生的裂缝、火灾造成的裂缝，长时间不处理原生裂缝）导致混凝土耐久性降低影响结构强度的，均可采取结构补强法，包括断面、锚固、预应力补强法等。
2.4注浆法
该方法应用范围较广，主要用于重要的结构物，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果很好。本文着重对该法在公路隧道二衬混凝土裂缝处理中的应用情况进行介绍。
3.注浆法在金竹林隧道中的应用
3.1工程概况
金竹林隧道是重庆万梁高速公路上的一座曲墙连拱隧道，隧道全长451m（含明洞），但地质条件比较差，隧道均处在古滑坡地质区，与岩层走向基本平行一致。出口段右洞二衬施工完成后，在进行左洞深部开挖时发生坍方，导致右洞YK49+890~YK50+933段43m范围内的二衬拱部出现了不同程度的裂缝。根据业主、设计院及监理等有关专家和工程技术人员，进行现场勘查并分析讨论后，确定破裂区设计采用小导管钻孔单液注浆补强后，中间严损段（YK50+904~916）重新换成钢筋砼拱，两端裂缝段（YK49+890~YK50+904；YK50+916~933）进行环氧树脂浆液处理的方案。小导管注浆及换拱处理后效果较好。在进行了长时间的监控量测，确定隧道的变形已达稳定时，再采用环氧树脂进行注浆法修补二衬裂缝，使裂缝封闭。现将该隧道所用混凝土裂缝处理施工工艺及方法介绍如下：
3.2注浆所用材料及配合比
（1）材料选用主要为6101（E-44）环氧树脂（胶结料）、邻苯二甲二丁酯（增韧剂）、丙酮（稀释剂）乙二胺（固化剂）及32.5号水泥（需过筛作粉料用）。
（2）具体配合比及性能（见表1）
注浆材料配合比及性能表表1

质量配合比（kg）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,					硬化时间（h）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	与混凝土粘结强度（Mpa）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	抗拉强度（Mpa）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	用途vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
环氧树脂vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	邻苯二甲二丁酯vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	丙酮vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	乙二胺vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	32.5号水泥vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	硬化时间（h）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	与混凝土粘结强度（Mpa）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	抗拉强度（Mpa）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	用途vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
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100vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	20vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	11~15vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	100~150vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	面胶泥vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
100vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	10vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	40~50vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	8~12vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	12~24vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	27~3vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u, vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	50vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,	注浆浆液vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,

（3）注浆的配制：在钢制容器中（可自制）称取定量的环氧树脂，加热至38~42℃之
间，然后加入增韧剂稀释剂搅拌均匀后，再加入固化剂充分搅拌即成；若是胶泥则与固化剂一道加入水泥并搅拌。配制好的浆液或胶泥要在40分钟内用完。
3.3施工工艺
（1）压力注浆系统布置（见附图所示）
（2）裂缝处理：首先在裂缝表面用手持电动钢片切割器（或其它工具）锯凿V型槽，槽宽3~10cm、深3~6cm，然后用钢丝刷及压缩空气将砼碎屑粉尘清除干净，再利用高压水对裂缝内部污物进行冲洗，最后进行充分的自然干燥。
（3）预埋注浆嘴：完成裂缝扩槽及清洗等工作后，开始埋设注浆嘴，注浆嘴的间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定。在此我们根据实测的裂缝宽度及分布情况，采用的注浆嘴间距设置为：YK49+890~YK50+904段为35cm，YK50+916~YK50+933段为50cm；纵横交叉处均有设置，每条缝上设有注浆、排气、出浆的注浆嘴。注浆嘴采用钳入式预埋注浆嘴，埋入后沿裂缝全长均用环氧胶泥固定。
（4）封闭裂缝：注浆嘴固定后将裂缝表面用环氧胶泥进行封闭。宽度以填充满沟槽为宜，并在表面酌情加宽了1~2cm。
（5）压气试漏检测：待环氧胶泥具一定强度（常温季节约3h）后，进行压气试漏和畅通情况检查。气压保持在0.2~0.4Mpa间，试漏时在封口及注浆嘴四周涂上肥皂水检查。若出现泡沫，表示漏气，需采用促凝灰浆修补密封。
（6）注浆：压气试漏检测合格后，即开始进行注浆工作。注浆前将所有注浆嘴上的阀门打开，用压缩空气将孔道及裂缝吹干净，达到无水、无尘状态。注浆采用单孔注浆，在一条裂缝上采取由浅到深、由下到上、由一端到另一端的顺序进行。注浆时将配制好的浆液倒入自制的注浆钢罐内，旋紧罐盖（或关闭进浆阀），将出浆管末端的活接头接在埋好的注浆嘴上。然后开动小型空压机（或压气系统阀门）使压力保持在0.2~0.5Mpa，再打开注浆阀门，浆液即被注入裂缝中。经过3~5min，待浆液从邻近的注浆嘴冒出后，即关闭阀门，如此顺序进行直到注完为止。为达到连续注浆作业，施工时应另备适量不加固化剂的浆液，随注浆随即加入固化剂（乙二胺），并拌匀随时使用。初注开始启动以后注浆常压为0.15~0.25Mpa。
（7）注浆结束：注浆结束一般以吸浆率﹤0.1L/min为标准，结束再前继续稳注几分钟即可停止。当结束注浆关闭阀门后，应立即拆除管路，及时用压气将注浆嘴和注浆管路中的残留浆液吹净，并用丙酮剂水冲洗管路及擦洗工具。
（8）养护：采取自然养护，在常温（18℃~25℃）24h可硬化，注浆嘴在浆液硬化12h后拆下，继续下一循环施工时复用。
（9）裂缝注浆处理完毕后，利用抹面胶泥对表面进行封闭。
4.总结
注浆结束后，经对裂缝区进行钻孔取芯和表面检测，效果良好，达到了设计及有关要求。

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参考文献：vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
[1]万梁高速公路K合同段金竹林隧道坍方段变更设计图，铁道第二勘察设计院（四川成都），vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,

2002年1月vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,

[2]中华人民共和国交通部，公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
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[3]（日）小林一辅著，混凝土工程，日本国东京松北出版株式会社（1976年）vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,

[4]王铁梦，工程结构裂缝控制的综合方法[J]，施工技术，2000.5；vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,
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[5]吕康成主编，隧道工程试验检测技术，人民交通出版社，2000年4月vrÁt~Ï©ÍÎbbs.3c3t.comEÕ'Qæe¾¿u,

本文为作者原创，曾在《公路交通技术》2008年第2期发表。

3c3t 最后编辑于 2008-08-09 11:17:45

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