襯砌混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及處理方法

襯砌混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及處理方法地下輸水隧洞特別是有壓隧洞是我國水利水電工程建設(shè)中常有的施工項目，但隧洞襯砌混凝土產(chǎn)生的裂縫不僅會破壞混凝土結(jié)構(gòu)，影響隧洞的使用壽命，處理時費(fèi)工費(fèi)時增加成本，增加工期，所以如何判斷裂縫產(chǎn)生的原因并采取適當(dāng)?shù)奶幚矸椒▽τ诖祟愴椖坑兄匾饬x。一、概述汾河一庫至汾河二庫一號二號洞位于山西省古交市西北36公里處，總長2360m，為有壓輸水遂洞，設(shè)計開挖斷面為圓形，直徑D=4.20m，砼襯砌厚度40cm，襯砌后洞徑3.80m，由于施工需要，隧洞開挖時斷面形成馬蹄形，并設(shè)置了間距為100m的倒車洞。

隧洞地質(zhì)條件良好：多為白云巖白云質(zhì)灰?guī)r屬于II、III類圍巖，無重大地質(zhì)構(gòu)造，地下水不發(fā)育。

砼澆筑前清基發(fā)現(xiàn)，隧洞底部兩側(cè)和頂拱局部超挖嚴(yán)重，平均為25cm最大處為80cm。設(shè)計砼澆筑段為12m，施工時采用液壓式針梁模板全斷面一次襯砌，設(shè)計環(huán)向鋼筋為Φ22，縱向分布鋼筋Φ12，砼設(shè)計標(biāo)號為C20W6F50，采用二級配泵送砼，骨料為人工碎石，天然河沙，摻高效減水劑MF-2摻量為5%，砼配比見附表一。二、裂縫的調(diào)查及分布狀況2#洞開挖結(jié)束后，于九九年七月二十四日澆筑第一段砼，以后平均3天完成一段砼澆筑，工期經(jīng)歷春、夏、秋、冬四季，后發(fā)現(xiàn)砼產(chǎn)生裂縫，表現(xiàn)為：有很強(qiáng)規(guī)律性，一般在澆筑段中部，春秋季澆筑的砼多為一側(cè)呈環(huán)向（或兩側(cè)腰線以下），夏季裂縫多為一環(huán)（橫向一周），且多為砼澆筑后5-7天左右產(chǎn)生,裂縫分滲水和干縫(不滲水)兩種。裂縫調(diào)查及分布情況見附表二。三、裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.砼的配合比的選擇

施工所用的配合比是經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)后取得的，水泥摻量為280-330kg/m3之間，符合泵送砼要求，施工中使用的大同普硅525#水泥從多年的使用和檢測結(jié)果看，該廠家水泥的強(qiáng)度、安定性等方面是穩(wěn)定和良好的。已澆完砼共取樣312組，檢測結(jié)果為全部合格，平均強(qiáng)度為31Mpa，在現(xiàn)場及有關(guān)單位進(jìn)行的回彈儀無損檢測結(jié)果也是理想的，強(qiáng)度為32-33MPa。另外，分析砼裂縫形狀、規(guī)律和水泥摻量大的所產(chǎn)生的裂縫形狀、尺寸、規(guī)律也不相符，可以判斷：裂縫的產(chǎn)生與配合比無直接關(guān)系。2.砼的澆筑方式在施工中，4#洞的全斷面砼襯砌是由2#拌合站供料的，砼攪拌車運(yùn)料，運(yùn)距0.5km，到現(xiàn)場后，由砼泵輸送進(jìn)倉號，（每塊間隔3天左右），施工中每個澆筑段施工縫均設(shè)橡膠止水和鋪設(shè)復(fù)合型泡沬板，從澆筑方式和間隔時間對照裂縫進(jìn)行分析認(rèn)為：砼的澆筑方式于裂縫沒有直接影響的關(guān)系。

3.地下洞室的基本恒溫對施工有利

洞內(nèi)溫度除受季節(jié)產(chǎn)生的緩慢變化影響外，一定時段內(nèi)基本處于恒溫狀態(tài)，從澆筑時溫測結(jié)果看，5-9月份洞內(nèi)溫度基本在12-18℃之間，到了10月份也多穩(wěn)定在8-10℃之間，洞內(nèi)溫度無驟降變化，8月份洞內(nèi)日溫溫差也較小，洞內(nèi)基本穩(wěn)定的溫度對砼的施工是有利的。溫度統(tǒng)計見附表三。

4.砼養(yǎng)生的條件良好

每一澆筑段的砼澆筑完后，均采取在已澆塊下游部位用渣袋攔小壩截水，利用水泵抽水直接噴撒在砼表面上養(yǎng)護(hù)，水流循環(huán)利用。養(yǎng)護(hù)水為洞內(nèi)水，溫度經(jīng)測定與氣溫相近，每班均設(shè)專人養(yǎng)護(hù)，所有這些有利條件構(gòu)成了對砼的良好養(yǎng)護(hù)。亡

壞5宰.粗良好的地碑質(zhì)條件不戒會導(dǎo)致裂覆縫產(chǎn)生品

莊蔽所有澆筑錘段圍巖堅虹硬完整，指巖型均一唉，構(gòu)造簡憐單，除兩言處有小斷究層外，并補(bǔ)無大的特田殊地質(zhì)構(gòu)博造，洞內(nèi)全地質(zhì)變形夠也趨穩(wěn)定昌，且?guī)r質(zhì)絡(luò)層濕度與愿洞內(nèi)濕度旗趨向一致啟，分析判蒙斷，上述胃良好的地姨質(zhì)條件不昌會導(dǎo)致砼耳產(chǎn)生裂縫洲。錯

沒6層.秀骨料成分剪不會導(dǎo)致展裂縫產(chǎn)生赴

里巴人工骨料匪是采用二鉗級站開挖吵巖石經(jīng)破砌碎生產(chǎn)的損，因二級摔站巖石基碧本上為巖挪，含有的劑能與水泥焦活性物質(zhì)兄引起堿性戶反應(yīng)的成軋分較少，躺砂采用天慘然河砂，作內(nèi)含少量扮石英、長同石等也不筆會與水泥么發(fā)生較嚴(yán)敲重的堿反胳應(yīng)以致形希成裂縫。節(jié)

憤7濃.歪澆筑溫度畏、超挖、條分段長及候配筋相對球較少的綜除合作用是守導(dǎo)致砼裂壤縫產(chǎn)生的迫主要原因蹦

秤殼（土1抗）從表二僅中可見，播出現(xiàn)裂縫孫多的季節(jié)浴是在夏田季溉6-貨7敘月份。骨改料經(jīng)過水僻噴淋降溫星，溫度一喘般謠在甚17韻℃柜-22售℃膛之間，最摘高溫飛度秤24衫℃浪，水泥儲嘆存在庫內(nèi)謀，溫度一令般淺18姓℃李-35割℃造之間，砼蓬出機(jī)溫度昌在鉛21森℃藥-29灶℃防之間，倉可面砼溫度坊一般博為負(fù)21超℃愚-29雙℃害，根據(jù)當(dāng)狼時的施工魯情況和有欲關(guān)規(guī)范，礦對澆筑塊焰溫度應(yīng)力志進(jìn)行過計由算，計算固結(jié)果表明羨砼塊體所然受的溫度單應(yīng)力處于罵臨界狀態(tài)填，應(yīng)是導(dǎo)先致砼裂縫巴產(chǎn)生的主蟲要原因之理一。監(jiān)

花脫（賢2萌）從開挖弓斷面圖看狐，設(shè)計砼僑襯砌厚蛇度遙40c務(wù)m丸，但實(shí)際撈挖深尺寸勾在底拱兩象側(cè)角最深津達(dá)益1.2貧m姨，頂拱最替深莖達(dá)繞85c增m蝦左右，均它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出驅(qū)設(shè)慘計絡(luò)45c非m折，對照超贈挖數(shù)據(jù)看群，超挖多濃的部位，話產(chǎn)生的裂診縫機(jī)率比訊較高。傘

器胞（叫3鏈）因?yàn)閷?shí)叛際超挖后瑞，原設(shè)計曠的雙層筋舍是針胡對膝40c慌m揮后砼的，枯但實(shí)際情唱況是，雙脹層筋后有男約壯40c籃m總后的砼內(nèi)艦無筋，當(dāng)騾內(nèi)部產(chǎn)生橡應(yīng)力時，淡無鋼筋受儉力，對裂數(shù)縫產(chǎn)生有努很大的關(guān)匹系。裂（嚷4法）原設(shè)承計送40c孤m把砼厚度澆撇筑分塊長傻度攪12籃m否現(xiàn)澆筑厚憐度改變，仙長寬比等葵應(yīng)力分布劉也有所改虜變。強(qiáng)原條12肥m摸塊的長度盞對端于扇90c者m剖厚度的砼蜘明顯欠妥岡。實(shí)際檢長查中，也姑發(fā)現(xiàn)大多棵裂縫是產(chǎn)核生在每塊濫砼的中間籌部位，這悄也說明了柏，砼厚度阿改變后，箭澆筑段的假長度比不懼適當(dāng)，與寇裂縫產(chǎn)生倚也有一定章關(guān)系。碌四、裂縫擊的預(yù)防與醋處理葬

熔伸通過上述塑分析，我對們可以得保出這樣一剩個結(jié)論，機(jī)隧洞砼襯惱砌不單要久考慮巖石缺突出或夾窄角部位對省裂縫產(chǎn)生匪的影響，桑而且還應(yīng)揚(yáng)注意，雖氧無大跨的趴“凱坑款塘兆”束存在，但納普遍的大池面積的超挺挖對改變鑼砼內(nèi)部應(yīng)矩力帶來的稀不利影響集也不可忽柴視。洽

串1淺.擁裂縫預(yù)防濾措施煙

聰蓄（嚇1偶）減小施恒工分塊長祥度，建議烏施工長度燕取遠(yuǎn)8-10完m知。儉

固腫（蛋2平）對于底拿拱砼，如可超挖大于仆設(shè)計酬值狐10c譯m勿以上部位憂，應(yīng)采取招澆筑基礎(chǔ)受墊層，再捧澆筑洞體排的施工方?jīng)r法，對于樣邊頂超挖何段較大部炊位，則建嘩議設(shè)計增抖加鋼筋用拖量或其它冷方法解決答。團(tuán)

磁衫（怒3債）施工中凝加強(qiáng)骨料電的降溫工牽作，根據(jù)退骨料含水蕉調(diào)整配合繳比，并盡懲可能降低是砼出機(jī)和蜜入倉溫度犧。元

遣奧（應(yīng)4撥）減少砼步水平和垂傾直運(yùn)輸中續(xù)的砼中灰旅漿的流失猴，以防出犧機(jī)口和倉授內(nèi)砼坍落秀度和配比容的變化。進(jìn)

蒸渴（貓5戚）施工中柏還需加強(qiáng)發(fā)養(yǎng)護(hù)，保攏證砼配制輝準(zhǔn)確及振澡搗的密實(shí)想性，防止瘦其它類施型的裂縫粘產(chǎn)生。石

焦德（鍛6扣）在高溫挖季節(jié)調(diào)整灣砼配和比域，摻入粉古煤灰。拘

緩2搬.測裂縫處理聯(lián)方法：熊

耳其根據(jù)裂縫休的狀況和某發(fā)展趨勢嗽，下步處孔理應(yīng)安排醉在澆筑結(jié)副束港2秒0綁天后進(jìn)行誦，分兩步險進(jìn)行：森①臂進(jìn)行砼澆罪筑后的回霜填灌漿和跌固結(jié)灌漿說，闊②芒對灌完漿幫后仍有滲萍水的縫采排用化學(xué)灌相漿?；靥顥椆酀{和固擋結(jié)灌漿施懇工方法這臣里不在敘晨述?；瘜W(xué)選灌漿方案杠如下：鴨

顫a摩.鋸環(huán)向裂縫攀灌漿施工接

敗就環(huán)向裂縫應(yīng)也是有規(guī)翼則的裂縫焰，而且裂讀縫寬度較滑小。針對并這種情況綱，采用深幟孔、淺孔美相結(jié)合的川高壓灌漿誕法，裂縫乳漏水的情做況下灌駛?cè)腓bY霸N弱堵漏劑，斯?jié)B水和無識水的情況厲下灌入環(huán)突氧樹脂灌數(shù)漿材生料馬,定鉆孔間樂距蹲1.0~及1.塵5魔米，孔租徑碑?2衫0伙。匙

艇b非.驕灌漿施工精程序致前期準(zhǔn)醬備扛起—叨—英裂縫調(diào)連查苦斧—遼—碗確定灌漿酬方胡案筍—濃—禿布挽孔位—兼—亭鉆?？酌伞蟆L(fēng)沖燭孔奶—愉—特丙酮洗躍孔移—筍—句安裝灌漿湯塞慘—伶—剩灌輔漿敬—啞—喚停止灌拼漿中—墊—?dú)⒐苈窙_鞏洗顏—撫—孝縫面修料整方—逼—低現(xiàn)場清詠理粱—競—攤驗(yàn)收丙

瓶c皂.笨灌漿施工腥方法橋①項在對現(xiàn)場石和裂縫進(jìn)攏行了詳盡外的調(diào)查準(zhǔn)彼備工作后見，現(xiàn)場施態(tài)工開始。直②律在選好孔芳位后，開頂始鉆孔，診鉆孔時必閱須定位開角孔，準(zhǔn)確指控制進(jìn)孔歡方向，確壇?？卓p相踢交，達(dá)到膀預(yù)期灌漿良效果。灣③膀灌漿塞采歸用根據(jù)膨五脹螺栓的食原理制成季的專用灌欣漿塞。鄙④袍由于漿液毅的固化時望間可以調(diào)至整，因此內(nèi)不同的裂飽縫、不同殊的灌漿時櫻段，采用候不同的配娛比。配漿牧?xí)r要求稱照量準(zhǔn)確，貨攪拌均勻綱，不能漏水加或錯加喊任一組份屑，暑以說“國少配、勤兩配信”撇為原則，律既避免了值材料的浪采費(fèi)，同時喘也適應(yīng)了編環(huán)保要求佛。溫⑤熊灌漿時選堪用的輕化胃灌泵和德轟國瓦格納沿公司生產(chǎn)禿的電動隔紐膜泵。兩走者各項技我術(shù)參數(shù)見崖表歲1再。輕型化以灌漿泵設(shè)棗計灌漿壓濟(jì)力和進(jìn)漿港量較小；紹電動隔膜握灌漿壓力察高，并且沿配有無級援調(diào)速裝置派，能夠很票好的控制烈進(jìn)漿量。捆現(xiàn)場灌漿芝時根據(jù)不括同的裂縫抽和灌漿壓唉力要求采劣用相應(yīng)的還灌漿設(shè)備厲。表1株

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辯普（儉L/mi刊n尾）恰最嫂度大仔達(dá)壓腿卻力秤（偵Mp摧a杏）脾電動隔膜宿1.45悟38.5衰230v蠻/50H閣Z非2.8頭25醒輕型化灌對泵紡

湖7.0壞

悔1.0投1閉⑥套灌漿結(jié)束貴后，及時扔清理裂縫澇表面殘留紗漿液，保間持現(xiàn)場清羅潔。般⑦歡漿液固化驅(qū)后，采暈用倒Sika涉dur7突3嫂1畢涂抹縫面諒，并用磨冶光機(jī)修面帽。逆

嗽d清.賄灌漿材料償①池環(huán)氧樹脂口灌漿材周料傻葵環(huán)氧樹脂詠系列灌漿俯材料粘度芬小，固化攏時間可以絞調(diào)整，適合合于開度淘較小，滲雄水不太嚴(yán)啊重的環(huán)向喜裂縫的灌制漿施工，發(fā)而且環(huán)氧仆樹脂材料碌強(qiáng)度較高坡，在堵漏蛾的同時也惜起到了補(bǔ)丑強(qiáng)和抗沖斑刷的作用森，是一種耍理想的灌悟漿材料，父在室溫下漂其各項性礎(chǔ)能指標(biāo)見豪表臺2卻。表2葡初始匠粘度晃(蜘mpa.友s)們比欲榆重肺PH殺值鍛純漿硬化辛物強(qiáng)度鐘（四Mp謎a蓬）歪漿液粘強(qiáng)溫度調(diào)（落Mp病a葉）哄固砂體動日彈模摔

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班Y陳N雀—悼—學(xué)聚氨酯堵碼漏劑粘度索較大，以叨水為固化馬劑，遇水授后在幾十訴秒內(nèi)迅速承與水反應(yīng)患，后成一條種彈性體稈，短時間撞內(nèi)即可止雖水，適用膜于漏水較檔大的環(huán)向兩裂縫和伸無縮縫，在擱室溫下其骨各頂性能為指標(biāo)見學(xué)表象3跪。表3議粘度盼（喜mpa.蒸s成）偏誘導(dǎo)凝固跟時間誠（雁

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管e座.氧化學(xué)灌漿角質(zhì)量保證閉

虎扇在進(jìn)行充紐分的調(diào)查測研究后，勇制定出以查上方案，跑根據(jù)以往戰(zhàn)化學(xué)灌漿救處理經(jīng)厲驗(yàn)如,飯漏水的裂垂縫逐漸變扮干燥，漿冊液在裂縫洗內(nèi)部能起番到止水的楊作用，灌潤入裂縫中糠漿液除了啟堵水這外忍，還可以紀(jì)對周邊的儉混凝土起城到補(bǔ)強(qiáng)的襯作用。餐

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廣h細(xì).么安全施工岡①球增強(qiáng)文明專施工、安舞全生產(chǎn)的們意識，操傳作人員要孟穿戴好防擴(kuò)護(hù)用品，勸進(jìn)入施工綢現(xiàn)場要戴納安全帽，榜現(xiàn)場嚴(yán)禁圍吸煙；昂②付有些化灌級材料有毒妻易燃，應(yīng)希存放在陰嫂涼、干燥姿、通風(fēng)良辱好的地方訓(xùn)，特別注效意防火、屑防毒，確號保安全，刺備好必要足的防火器畝材；碑③生施工現(xiàn)場前要加強(qiáng)通禍風(fēng)、排毒意，保證施浸工人員身劃體健康；糾④廚設(shè)備、器膽皿、工具落要及時清感洗。哀

拉族五、經(jīng)驗(yàn)刑總結(jié)旬根據(jù)施工局中的具體蘋情況，我盡們實(shí)施了攝四繁.施1籌條所述的哲預(yù)防措施給，收到了舍良好效果波，化學(xué)灌撞漿也取得肉成功。但妥是，值得車我們吸取