隧洞衬砌混凝土质量缺陷防治与处理

隧洞衬砌混凝土质量缺陷防治与处理

陈桐

蒙古引绰济辽供水有限责任公司，内蒙古兴安盟市，137400

摘要：随着社会发展，我国建筑行业市场竞争越来越激烈。现阶段，在激烈的建筑市场竞争环境下，建筑工程容易出现各种各样的问题。居民生活及生产用水的需求量逐步增大，多地出现本土水源无法满足本地居民生活及生产需求的现象，通过引水隧洞工程使水资源得到了更好的规划分配，有效的缓解各地用水的紧张形势。

关键词：引水工程；隧洞衬砌；施工；质量控制

引言

随着水利水电工程建设的不断推进和发展，水工隧洞建设工程量不断加大。在水工隧洞建设施工中，由于受到水压的不确定和非恒稳性因素的影响，导致水工隧洞的抗拉和抗压性能不好，水工隧洞衬砌混凝土容易产生裂缝。

1水工引水隧洞衬砌混凝土施工常见病害

1.1裂缝

水工引水隧洞衬砌混凝土施工中裂缝是一种较为常见的病害，导致该类病害出现的原因包括了设计不合理，施工以及监理存在较大随意性，施工不规范等。通常可以将其分为细微表面裂缝以及贯穿性裂缝两种类型。其中细微表面裂缝主要是存在于混凝土表面，其分布无规律，裂缝宽度通常不会超过1mm，且长度较短，主要表现为闭合或轻微张开状态。不过该类裂缝对于早期混凝土结构稳定性影响不大，且不会引发渗漏，不过却会影响到整体结构的耐久性，使得混凝土抗冻性能逐步降低与钢筋锈蚀速度加快，从而破坏到整体混凝土结构。贯穿裂缝则主要存在于整体结构断面处，其宽度通常约1.85mm，主要表现为张开状态。如若裂缝逐步扩大就会变成贯穿通道，引导严重的隧洞渗漏，如果没能进行有效处理，还会导致围堰淘刷或是流土等问题。

1.2施工工艺因素

在针对隧洞内的混凝土进行浇筑的过程中，工程人员所采取的浇筑方式不正确，或者浇筑的工艺不够合理，也可能会加重裂缝的现象。因为即使材料不存在问题，但是在搅拌混凝土、运输混凝土、振捣以及浇筑混凝土，到养护混凝土的各项工作当中，每一个细节都是至关重要的，其中一项施工工艺不合理或不达标，又或者是细节工作做地不到位，都可能会导致问题频繁出现。由此可见，隧洞内混凝土产生裂缝的原因主要是：第一，设计因素。在本工程项目总由于混凝土的设计厚度仅为0.4m，且钢筋直径大，容易导致混凝土开裂，这种情况下出现的裂缝被称为贯穿裂缝。第二，地下水压力因素。在围岩和混凝土之间存在一定的水压，针对刚刚浇筑的混凝土，水压会击穿混凝土，从而产生裂缝渗流。

2隧洞衬砌混凝土质量控制

2.1做好裂缝的防治工作

对于衬砌混凝土表面存在的细微裂缝，其不会发生扩展，稳定性较强，能够自行愈合，且不影响到整体结构耐久性，所以工作人员出于美观考虑，能够清洁裂缝表面，并且均匀涂刷2～3次环氧树脂浆液至表面，随后采取刮抹料、调色料等方式来处理表面，确保其颜色能够和周边衬砌颜色相同。对于贯通性裂缝，因为存在一定危害，所以务必要及时予以处置。先是顺着裂缝方向凿出一个形状为“V”形，且3cm深、5cm宽的槽，并且以间隔0.5m为单位在槽内骑缝内进行钻孔，控制孔深是衬砌厚度的50%或66%，通常以15cm以上为宜，且不可穿透衬砌，避免出现跑浆的问题。清洁干净槽中的粉尘与杂物后，将φ10的压浆管插到孔中，并采取环氧树脂水泥砂浆锚固，随后进行压实与抹光处理，最后利用0.2MPa的下压水来对压浆效果进行检查。

2.2施工过程中的控制

隧洞混凝土浇筑质量的优劣是分析混凝土是否存在开裂或者渗漏的一项关键因素。一般情况下，对混凝土浇筑质量会产生影响的因素主要包含以下几种：人为因素、机械设备因素、材料因素、施工方法因素以及环境因素等等。鉴于此，在进行混凝土浇筑的过程中，需要从上述环节入手进行控制。首先在选取原材料的过程里，也应当依据特定的标准来严格筛选材料，要从细致化的细节参数进行考量。精确的称取重量，在运输的过程里要加强保护措施。严格的控制投放材料的高度，防止材料出现不合理共存的现象，采取精密的控制方式确保振捣操作的质量。该项目的隧洞边顶采用钢模台车浇注，台车采用附式振捣器，人工振捣，振捣效果良好。在完成混凝土浇筑工程之后，通常来说都需要对产生的成品进行合理的养护。所以不要过早的拆除表面的模具，要局部测试混凝土实体，在其已经达到特定的强度之后才能够进行拆模操作。否则可能会导致混凝土实体不达标，或者出现裂缝、孔隙等现象，拆除模具的时候要注意控制模具内外的温差，可以适当地采取降温的措施，降温差调整在适宜的范围内。防止由于温差过大而导致的裂缝现象，这也能够有效地防止渗水的问题。此外，针对回填固结后产生的裂缝，可以借助环氧树脂材料进行封堵和处理，以此来保障隧洞的质量。

2.3混凝土浇筑控制

混凝土浇筑前，采用与衬砌混凝土同标号的水泥砂浆进行铺底，铺设厚度为1～2 cm。下料及振捣时应注意观察模板、支架、钢筋、预埋件的位置，出现变形、移位时立即进行调整和处理。拌和后的混凝土应尽快浇筑入仓面，入仓混凝土应及时平仓振捣。混凝土浇筑过程中，应对用于浇筑的混凝土质量进行抽检并制作试块，取样点设置在浇筑混凝土的入模处。浇筑混凝土时，应注意防止混凝土分层离析。混凝土浇筑应保证连续性，避免形成冷缝。因突发不可预见因素中断且下层混凝土已初凝后，则该缝按施工缝处理。浇筑过程中，应妥善引排混凝土表面泌水。除底板混凝土外，衬砌混凝土的平仓应对称进行，混凝土的浇筑顺序应满足现场施工条件需要，对称入仓，混凝土均匀上升。入仓混凝土应及时平仓，防止混凝土料堆积，造成骨料与砂浆分布不均。发现存在粗骨料堆叠现象时，应将堆叠骨料铲出均匀的分布于仓内，并用振捣器进行振捣，确保仓内混凝土整体均匀密实。

2.4落实引排水措施

排水系统对于水工引水隧洞而言尤为重要，可以及时快速地排出隧洞中的给水，防止地下水流出或渗入对隧洞的运行安全造成影响，并且还能够避免地下水进入混凝土浇筑部位。在实施衬砌混凝土作业时，通常都是采取引排的策略来处置地下水，如若水量偏大的情况下，就要求在开始衬砌前边落实相应的阻水灌浆作业。部分区域含量水较为丰富的情况下，特别是在作业环节出现围岩面潮湿的现象，则要求在装置钢筋前能够做好全面的防排水工作，可以采取安装排水管道、将防水布铺设于墙面等方式来进行处理。如若有出水点存在于衬砌面处则应当要做好出水管的设置工作，科学配合环向以及纵向引水管可以在尽可能短的时间内将水排除，此时务必要确保纵向因排水管能够不断往前延伸，以有效降低出水压力，防止在后面的衬砌施工环节没有长距离出水的现象发生。在此过程中务必要确保能够稳固全部的引排水设备，方可在后面的混凝土入仓作业过程中不会有排水设施松动以及脱落等现象，并且能够有效确保整体衬砌作业质量，降低病害发生几率。衬砌完毕隧洞混凝土后，要求工作人员能够落实回填灌浆孔的预留，避免由于水压过大而导致衬砌面产生水击穿裂缝的问题。

结束语

隧洞衬砌混凝土大多是高掺配粉煤灰混凝土，建议加强洞内混凝土的养护，有抗渗要求的混凝土宜连续保湿养护28d以上。短距离隧洞应加强洞口防风封堵，以减少混凝土裂缝的产生。本文论述的隧洞衬砌混凝土质量控制常见问题的处理措施是根据辽宁西北供水工程隧洞衬砌混凝土实践经验总结得出，对于水资源配置工程中的隧洞衬砌混凝土、常态混凝土浇筑的质量控制有一定参考意义。

参考文献

[1]王涛,孙建东,程晓娟,等.水工隧洞混凝土衬砌施工地下水控制技术[J].云南水力发电,2019(04):27-30.

[2]张广松.浅析水工隧洞混凝土衬砌纵向施工缝灌浆技术[J].商品与质量:建筑与发展,2014(07):81.