隧道二衬裂缝处理论

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1、浅析隧道二衬裂缝处理施工技术摘要：桥梁、隧道混凝土施工中不可避免的会出现裂缝，混凝土裂缝的出现，将严重影响结构的使用功能和寿命，结构裂缝的处理，一直以来都是比较棘手的技术问题。本文以汝郴高速公路亭子坝隧道二衬裂缝处理为背景，对注胶加固裂缝处理方案的选择对比以及方案进行简要介绍。关键词：裂缝；注胶加固；方案；对比前言近年来，从国外引进了一种新的混凝土裂缝处理方法—注胶加固法，在不少结构混凝土裂缝处理中起到了较好的效果。1工程背景厦门至成都国际高速公路湖南省汝城至郴州公路亭子坝隧道由中铁十三局承建，隧道左洞长

2、470m，右洞长500m，尽管隧道不长，却是湖南省有史以来地质条件最复杂的一座隧道，被湖南省设计院、高管局定为湖南省最难的一座隧道，整个隧道全是由碎石土、卵石土等堆积体组成Ⅴ级围岩隧道，且地下水丰富；隧道土体在遇水后呈流塑状，几乎无自稳能力，施工过程多次出现初期支护下沉、变形现象，造成初期支护开裂和拱架侵限的情况；左洞存在严重偏压。隧道在进洞之前就召开了专家评审会，对隧道的设计参数进行了调整；施工过程中，又召开了4次专家评审会，进行了5次方案调整。汝城端进口明洞长5m，明洞里程ZK106+940～+945

3、，于2009年9月11日完成了明洞施工。2009年10月17日，左线明洞衬砌砼出现了5道纵向裂缝；在后续的施工过程中，裂缝继续向前发展，一直延伸至ZK107+025位置，经汝郴公司相关领导现场查看并确定，在ZK107+025位置设置了施工缝，并在ZK107+025～+037段落采取了径向注浆加固的措施，裂缝最终在ZK107+025位置终止，裂缝长度共85m。裂缝宽度一直在发展，通过对地表进行深孔注浆、偏压地段设置树根桩、洞内增加压力注浆锚杆等措施，裂缝得到了控制，裂缝宽度最大在6mm左右。从裂缝发展形态和

4、裂缝开裂宽度判断，隧道二次衬砌的裂缝为偏压引起的弯曲破坏形态，裂缝宽度均大于0.2mm，已超过正常使用极限状态下的最大裂缝宽度限值，需要进行处理。2初步处理施工方案2.1初步处理方案比选设计院多次对现场进行查看后，出具了初步处理方案，方案认为：因二衬承载能力受裂缝的影响而削弱，故二衬修复应主要是恢复其承载能力，并在此基础上适当提高。建议采用裂缝注胶加固对裂缝处理完毕后，二衬的承载能力可得到部分恢复，为防止二衬再次开裂，根据项目的特点及开裂的情况，拟采用直接加固法提高其承载能力。设计院共提出三种方案进行比选

5、，分别为：RPC套拱法、粘贴碳纤维布加固法、粘贴钢板加固法。三种方案的对比如下：通过对方案的分析和比较，可以看出粘贴碳纤维布加固方案施工相对较方便，对隧道行车也影响较小，加固效果较好，建议采用粘贴碳纤维布的方案。2.2专家评审对处理方案的主要意见有关专家对初步处理方案进行评审后，提出了专家咨询意见，咨询意见主要提出了以下建议：2.2.1二衬裂缝已趋稳定，经观察检查一年多时间没有继续发展，没有出现异常情况，说明该隧道虽整体强度有所削弱，但结构层没有发生变化，隧道目前处于稳定状态。2.2.2对于初步方案提出的

6、3种处理方案，专家认为：RPC套拱法侵占隧道净空，不可取。粘贴钢板存在钢板的成型、且难以与拱圈紧密结合，效果也欠理想，如粘贴不牢，还可能发生脱落，存在运营期的安全隐患。鉴于二衬裂缝已趋于稳定，裂缝没有构成对结构的破坏，且粘贴碳纤维布具有施工方便、可靠、快捷的优势，经比较后，同意采用设计单位推荐的采用注浆封闭裂缝、粘贴碳纤维布的方案作为本工程的实施方案。2.2.3注浆封闭建议采用注胶加固工艺，对大于0.3mm的裂纹进行灌浆+粘贴碳纤维布进行处理；对于小于0.3mm裂缝只采用粘贴碳纤维布处理即可。3注胶加固处

7、理裂缝工艺简介3.1表面处理使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约5cm范围内的污物、灰尘等，若表面残留有轻度油污，可用丙酮擦拭干净；对严重的油垢，宜用高效除垢剂或含有清洁剂的压力水清洗；对顽固性的油漆或其它粘结性强的污物，应采用喷砂或金刚砂等方法清除；但施工中不得使用可能对混凝土内部质量造成不良影响的溶剂。当有钢筋锈胀裂缝时，应凿至锈蚀部分完全露出，以能进行除锈和防锈处理为止。封缝时，应使用专用的封缝胶；胶层应均匀无气泡、砂眼，厚度大于2cm，与注浆嘴连接密封，注浆时加贴E玻璃纤维布增强密

8、封带胶缝的粘接强度；纤维布宽度为80mm，3.2粘接注入座使用密封封胶先将注入座粘在裂缝的中心，由于注入座的间距是根据裂缝的宽度和深度变化，所以要预先勘查裂缝的状态。3.3密封裂缝、养生使用密封胶将注入座周围的区域，并沿裂缝走向按5cm宽、3mm厚进行密封，密封后对密封胶进行养生直到凝固硬化。3.4安装注入座、注胶将注入器的连接端牢固地安装在注入座上，按照注入材料要求的混合比，将搅拌后的混合物倒入泵中，把供料管的接头接在注入器