公路隧道二次襯砌開裂原因及處理

公路隧道二次襯砌開裂原因及處理摘要：應(yīng)該明確公路隧道二次襯砌開裂的原因，本文將通過詳細(xì)的概述，判斷公路隧道二次襯砌開裂的實(shí)際情況，通過明確具體的問題，制定出科學(xué)的處理對策，為公路隧道二次襯砌開裂問題的處理提供參考。關(guān)鍵詞：公路隧道；二次襯砌；開裂原因；處理對策云南武倘尋高速公路TJ1合同段杜朗隧道是連拱隧道，主要是使用復(fù)合襯砌方式進(jìn)行施工。但是在運(yùn)行過程中，其左幅ZK21+659?ZK21+691段右邊墻二襯出現(xiàn)一定程度的混凝土壓潰、剝離病害問題，嚴(yán)重影響其整體隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。針對這種情況需要綜合應(yīng)用填石路基施工技術(shù)，對其進(jìn)行科學(xué)合理的病害處治，加強(qiáng)其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，保障云南武倘尋高速公路TJ1合同段杜朗隧道交通運(yùn)行可靠性。一、公路隧道二次襯砌開裂概況杜朗短隧道設(shè)計(jì)為連拱隧道，起點(diǎn)里程K21+407.04，止點(diǎn)里程K21+900，隧道全長492.96m，最大埋深58.73m。隧址區(qū)海拔高程介于1682.42?1741.94m之間，相對高差59.52m，全洞位于-2.00%的下坡，屬構(gòu)造剝蝕中山地貌區(qū)。隧道區(qū)地形起伏大，地表植被發(fā)育，以松林為主。隧道整體采用新奧法施工，復(fù)合式襯砌。2018.10.23杜朗連拱隧道右幅后行洞掌子面施工至K21+722，仰拱施工K21+687?K21+693段初期支護(hù)，在2018.10.24發(fā)現(xiàn)左幅先行洞右邊墻水溝底以上1.8m左右的位置的二襯混凝土出現(xiàn)開裂、脫殼現(xiàn)象。K21+664.5?K21+673.5脫殼最寬處2cm，最深處1cm。K21+678.9?K21+687脫殼最寬處54cm，最深處2cm，裂縫呈縱向發(fā)展。到2018.10.25，左幅右邊墻裂縫發(fā)展至K21+659?K21+691，脫殼最寬處54cm，最深處4cm，到2018.10.27，裂縫還在持續(xù)發(fā)展，右邊墻的二襯混凝土出現(xiàn)塊狀的脫落，且襯砌加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片已嚴(yán)重變形，襯砌主筋已扭曲變形，同時(shí)K21+694?K21+706段二襯右側(cè)拱部也出現(xiàn)錯(cuò)臺、開裂，到2018.11.07，裂縫已不再繼續(xù)發(fā)展，直到2018.12.14日后行洞二襯澆筑至K21+695后，裂縫已基本穩(wěn)定。二、公路隧道二次襯砌開裂處理（一） 監(jiān)測原因此次病害處治監(jiān)測里程范圍是病害段落并向未處治段落延伸20m，即K21+639?K21+711范圍，需要對左右幅進(jìn)行科學(xué)分析，監(jiān)測點(diǎn)需要適當(dāng)?shù)牟贾糜谕瑯訖M斷面，豎撐頂位移觀測點(diǎn)可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)置于周邊襯砌表面。通過科學(xué)的量測，獲取初始數(shù)據(jù)信息，明確變化的情況，處治施工的階段，應(yīng)該每天進(jìn)行監(jiān)測，觀察二襯變形趨勢和裂縫發(fā)展動向。（二） 處理過程二襯脫空檢測處治施工前期，應(yīng)該對左幅K21+659?K21+691段初支、二襯背后空洞進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)空洞，則需及時(shí)的處理，當(dāng)該段二襯混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行處治。選擇要處治的段落第一次置換病害部分混凝土?xí)r，應(yīng)該先從K21+675鑿開的深凹槽位置展開，每一次需要對兩個(gè)段落同時(shí)處治，長度需要控制在1.5米范圍中，運(yùn)用跳槽施工方案，跳槽的基本長度需要大于6米。設(shè)置臨時(shí)支撐依照需要處治的段落情況，設(shè)置好臨時(shí)支撐的方案，當(dāng)清除一段邊墻破壞的混凝土后，前后三米的范圍內(nèi)應(yīng)該采取臨時(shí)支撐方案，相鄰豎撐間采用①25的鋼筋連成整體。在進(jìn)行臨時(shí)支撐的時(shí)候，重點(diǎn)使用的是529X12鋼管，經(jīng)過現(xiàn)場量測，按照圖紙底部嵌入仰拱填充，周邊應(yīng)該及時(shí)的運(yùn)用混凝土包裹嚴(yán)實(shí)。鋼管頂部依據(jù)接觸面二襯角度完成合理切割，之后鋼管頂部則適合利用10mm鋼板焊接封頂，用木楔將鋼管頂部同二襯表面楔緊，保證牢固與可靠，避免產(chǎn)生前后移動的問題。布設(shè)監(jiān)控觀測點(diǎn)左右幅K21+639?K21+711段應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑O(shè)置出監(jiān)控量測觀測點(diǎn)，需要重視左右兩邊墻監(jiān)測點(diǎn)布置于統(tǒng)一的橫斷面之上，每間隔5米的距離設(shè)置出一道。拱頂以及臨時(shí)支撐豎撐頂均應(yīng)該設(shè)置上相應(yīng)的觀測點(diǎn)，可以使用反光片進(jìn)行完善，觀測起始時(shí)間就是二襯邊墻混凝土清除的當(dāng)天，到變形穩(wěn)定之后的15-20天。清除已經(jīng)壓潰、剝離的二襯混凝土利用靜壓爆破方式將病害范圍的二襯混凝土加以清除，避免使用放炮或者是機(jī)械清除方案，以免影響到圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。實(shí)際清除的時(shí)候，還應(yīng)該重視已有二襯鋼筋的保護(hù)。對襯砌鋼筋進(jìn)行處理置換若是病害情形不同，則涉及到的處置方案不一，有些病害情形僅需清除二襯表面壓潰及剝離混凝土，清除病害部位混凝土之后，剩余部分的二襯混凝土厚度應(yīng)在30厘米以下，為保證新舊混凝土結(jié)合受力理想，應(yīng)該剩余二襯混凝土運(yùn)用好植筋的手段，從而完成對已經(jīng)壓彎的環(huán)向襯砌主筋加以置換；病害情形相對嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)該清除整體二襯厚度范圍中的壓潰、開裂混凝土，對壓彎環(huán)向襯砌主筋重新置換，以此達(dá)到理想的效果。新舊混凝土接觸面處理，涂刷界面膠為保證新舊混凝土完美結(jié)合起來，應(yīng)該及時(shí)的將原襯砌混凝土表面鑿出6毫米以上的粗糙面，及時(shí)的將原混凝土表面松動的砂礫以及浮渣等清除到位，使用清潔的壓力水沖洗，涂刷改性環(huán)氧類混凝土用結(jié)構(gòu)界面膠，確保界面膠沖刷的過程中均勻與穩(wěn)定，不會出現(xiàn)任何的漏刷問題，新置換的混凝土應(yīng)該和周邊混凝土接觸面涂抹界面膠。模板支撐該項(xiàng)目隧道病害處治階段，沿著縱向施工1.5米，模板運(yùn)用竹膠板當(dāng)做主要的弧形模板，外側(cè)則是以48X2.5鋼管作為斜撐，鋼管底部需要適當(dāng)?shù)募庸蹋屝聺仓炷烈r砌表面保持平整的狀態(tài)，從而和原襯砌平順結(jié)合起來。澆筑二襯混凝土原有二襯混凝土局部清除和進(jìn)行了基面的處理后，應(yīng)該及時(shí)的澆筑相應(yīng)的混凝土，為了奧正新置換混凝土強(qiáng)度明顯的提高，實(shí)際的標(biāo)號和原設(shè)計(jì)相比應(yīng)該提高一級，也就是運(yùn)用C35混凝土。分析普通混凝土凝固時(shí)均會產(chǎn)生少量收縮，這就使得原有結(jié)構(gòu)和新增結(jié)構(gòu)無法結(jié)合，所以此次置換混凝土運(yùn)用到的是補(bǔ)償收縮混凝土，通過防水混凝土的澆筑，抗?jié)B等級在P8以上。因單次置換范圍較為有限，所以強(qiáng)化混凝土振搗力度，保證其密實(shí)的程度，在混凝土置換面的上方設(shè)置漏斗口，促使著新澆筑混凝土和原襯砌混凝土間不可存在任何的空隙。混凝土在模板拌和站集中拌和置換運(yùn)送至現(xiàn)場使用，配合比應(yīng)該符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以此投入使用。拆模、養(yǎng)生置換混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度百分之七十之后方可拆模，還需落實(shí)好養(yǎng)生細(xì)節(jié)，當(dāng)新置換混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%，則可開展后續(xù)跳槽施工，長度應(yīng)該在6米以上。病害段處置完成后，新置換混凝土強(qiáng)度只有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分之百，才能拆除臨時(shí)的支撐。結(jié)語導(dǎo)致二次襯砌裂縫產(chǎn)生的原因非常多，且體現(xiàn)出復(fù)雜性，除了因材料本身性質(zhì)差異引起的裂縫外，還因圍巖壓力不均導(dǎo)致多種問題，也包含著施工及技術(shù)原因。云南武倘尋高速公路二次襯砌中的開裂問題備受關(guān)注，通過制定出詳細(xì)的策略，使得該項(xiàng)目的二次襯砌開裂問題得到有效的解決。參考文獻(xiàn)朱麟晨.高地應(yīng)力水平層狀I(lǐng)II級圍巖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制措施研究與實(shí)踐[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2020,57(S1):1061-1069.楊睿,王育江，徐文，李明.隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)溫度裂縫預(yù)測及開裂風(fēng)險(xiǎn)影響因素的數(shù)值模擬分析[J].江蘇建筑,2020(05):32-35.陳棚，余順，韓自強(qiáng),葉建虎.跳格拆換二次襯砌在茶林頂隧道人行橫洞襯砌病害處治設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].北方交通,2019(02):81-