隧道混凝土

隧道混凝土（精选12篇）

隧道混凝土 篇1

摘要：结合混凝土渗水原理,从防渗角度出发,简要分析了隧道防水混凝土的施工控制,分别介绍了防水混凝土的分类,配合比设计,材料要求及质量控制措施等内容,以指导实践。

关键词：隧道,防水混凝土,材料,质量控制

1 概述

公路隧道内保持干燥是保证隧道内行车安全的重要指标,如何做好隧道防水混凝土质量控制工作是实现隧道内干燥目标的关键。本文从防渗角度出发,浅要分析隧道防水混凝土施工质量控制要点。

2 混凝土渗水原理

混凝土产生渗水的原因主要有以下几种:

1)混凝土结构本身的毛细孔、沉降缝隙、余留孔等共同形成了网络状的渗水通道,在适当的条件下,水通过渗水通道渗出。毛细孔是浇筑成型的混凝土由于非结合水的蒸发,在已经硬化的混凝土中形成的孔隙;沉降缝隙是在混凝土结构物形成过程中集料与水泥各自的颗粒、密度的差异在重力作用下,产生了不同程度的相对位移引起的缝隙;接触孔是由砂浆和集料变形不一致和集料颗粒表面水分蒸发引起的孔隙;余留孔是混凝土配合比不合理或施工振捣不密实引起的孔隙。

2)混凝土收缩裂缝引起渗水。当收缩裂缝宽度大于0.1 mm时,混凝土便会发生渗水。收缩缝隙是混凝土在凝结硬化过程中,由于化学减缩、冷缩或干缩等原因引起体积收缩所引发的缝隙。

3)意外受力破坏混凝土结构引发的缝隙。当混凝土初凝或终凝前未形成足够强度时,受外界振动或局部受力导致混凝土结构破坏引发的裂隙。

3 防水混凝土的分类

1)普通防水混凝土应根据工程要求的抗渗等级进行设计,以石子作为骨架,水泥砂浆在粗集料周围形成一定厚度的砂浆包裹层并产生填充粘结的作用,有效的阻隔沿粗集料临界面形成连通的渗水通道,从而提高混凝土的抗渗性。由于要求水泥砂浆对粗集料颗粒形成单独的包裹层,就要求混凝土中必须有足够数量的富含浆料的水泥砂浆,故确定合适的水灰比、灰砂比及水泥砂浆量是普通防水混凝土实现防水效果的关键。

2)防渗外加剂防水混凝土是在混凝土拌和物中掺加小剂量的化学添加剂,用以改善和提高抗渗性能的混凝土。主要有引气剂防水混凝土、减水剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土和三氯化铁防水混凝土。

a.引气剂防水混凝土是在混凝土拌和物中掺入具有憎水作用的表面活性物质(如松香热聚物、松香酸钠等),降低混凝土拌和水的表面张力,在混凝土中产生大量微小、均匀的气泡,由于气泡的阻隔,混凝土中自由水蒸发线路变得曲折、细小及分散,改变了混凝土内毛细管的数量和特征,从而减少了混凝土渗水通道。b.减水剂防水混凝土是在混凝土中掺入减水剂,通过减水剂分子对水泥颗粒的吸附、分散、润滑及润湿作用,减少拌和用水量,降低水泥水化后剩余水量,使这部分自由水蒸发导致的毛细孔体积减少,提高新拌混凝土的保水性和抗离析性。c.三乙醇胺防水混凝土就是在混凝土拌制过程中掺入占水泥质量万分之五的三乙醇胺,加速水泥的水化作用,使水泥水化早期形成较多的含水结晶物,减少游离水,增加混凝土的密实性,提高早期强度和抗渗性。d.三氯化铁防水混凝土就是在混凝土拌和物中加入少量氯化铁防水剂(其主要成分是氯化铁、氯化亚铁、硫酸铝等),它能与水泥石中的C3S和C2S水化释放出的Ca(OH)2发生反应,生成不溶于水的氢氧化铁、氢氧化亚铁及氢氧化铝胶体,这些胶体填充入混凝土内的孔隙,堵塞毛细管渗水通道。氯化铁与Ca(OH)2作用生成的氧化钙能激活水泥熟料矿物,加速水化速度,并与硅酸二钙、铝酸三钙和水反应生成氯硅酸钙和氯铝酸钙晶体,提高混凝土密实性和抗渗性。其缺点就是掺加量超过5%时,会加速钢筋锈蚀,且干缩增大。

3)膨胀防水混凝土。膨胀防水混凝土是通过使用膨胀水泥或掺加膨胀剂后所拌制的混凝土。膨胀剂的主要成分为硫铝酸钙熟料或明矾石,在水泥水化过程中,硫铝酸钙与C3S和C2S水化释放出的Ca(OH)2作用生成水化硫铝酸钙,即明矾石(Ca·3CaSO4·32H2O),明矾石在碱和硫酸盐激发下生成水化硫铝酸钙,使混凝土产生膨胀,填充堵塞毛细孔,从而提高混凝土的抗渗性和抗裂性。

4 防水混凝土的技术要求

根据隧道所处的工程地质特点、设计要求及施工工艺,一般宜采用减水剂防水混凝土或膨胀剂混凝土。最好是采用同时具有抗渗性能和抗裂性能的膨胀剂混凝土。

4.1 配比设计

1)根据设计P8的抗渗等级,试配时应提高2级,即抗渗水压最高应达到1 MPa;2)最大水灰比为0.5,试配时应选择0.45～0.5水灰比;3)最小水泥用量320 kg/m3,试配时宜选择340 kg/m3～390 kg/m3;4)砂率以35%～45%为宜,根据施工工艺(泵送)宜选择39%～42%的砂率;5)坍落度宜控制在80 mm～160 mm;6)混凝土含气量控制在3%～5%;7)采用膨胀混凝土时,应测定约束膨胀率。

4.2 材料要求

1)水泥宜采用42.5级以上的普通硅酸盐水泥或膨胀水泥;

2)细集料宜采用洁净级配合格的Ⅱ区中砂(细度模数2.3～3.0),泥块含量不大于1%;

3)粗集料宜采用连续级配碎石,最大粒径不大于40 mm,最好选用5 mm～31.5 mm或5 mm～25 mm粒级的碎石,含泥量不大于1%,压碎值不大于16%,针片状颗粒含量不大于15%;

4)混凝土拌和物中可掺加Ⅱ级以上的粉煤灰,粉煤灰取代水泥百分率βc=15%～20%超量系数可选bc=1.0～1.5,并通过试配来确定粉煤灰的最终掺量;

5)拌和用水宜用洁净自来水或经检验合格的地表水;

6)外加剂宜选用减水率不小于12%,泌水比不大于90%,具有缓凝作用和膨胀作用的减水剂,同时应进行外加剂与所用水泥的相溶性试验,确认其对钢筋无锈蚀危害。

4.3 施工质量控制

1)进行衬砌防水混凝土施工前,应满足下述条件:各测试项目位移率有明显减缓趋势并基本稳定,已产生的各项位移已达到预计位移的80%～90%,周边位移速率小于0.1 mm/d～0.2 mm/d或拱顶下沉速度小于0.07 mm/d～0.15 mm/d,初期支护的表面裂缝不再继续扩展,断面尺寸满足设计要求,基坑无积水、杂物,模板牢固,位置准确;

2)防水混凝土宜采用拌和楼集中拌制,拌和时间应大于2 min;

3)严格按施工配合比施工。采用电子计量系统对各材料准确称量,计量允许偏差符合以下规定:水泥、外加剂、水和掺合料为±1%,砂、石为±2%;

4)采用混凝土输送泵施工时,入泵前坍落度宜控制在80 mm～160 mm范围,坍落度经时损失不大于30 mm。当混凝土拌和物在运输过程中发生离析,应进行二次搅拌,当坍落度损失不能满足泵送要求时,严禁直接加水拌和,应加入与原配合比相同水灰比的水泥浆拌和;

5)拱脚、拱墙部位应采用高频插入式振捣,振捣时间以10 s～30 s为宜,以混凝土泛浆和不冒气泡为准,避免漏振、欠振和超振,振捣不得碰及钢筋、预埋管件、防水板或止水带,拱顶部位插入式振捣器不能振捣时,应保持输送泵0.8 MPa以上的压力;

6)灌注后混凝土应及时养护,避免混凝土内水分蒸发,影响水泥水化,造成混凝土收缩增大,出现龟裂,养护时间不得少于14 d;

7)拆模强度应符合以下要求:a.不受外荷载的拱、墙应达到5 MPa;b.受较小荷载的拱、墙、封顶及封口混凝土应达到设计的70%;c.承受荷载较大的拱、墙、封顶及封口应达到设计的100%。

4.4 质量验收

1)施工中按每80 m3～200 m3或每工作班组,抽取4组28 d标准养护试件,其中2组用于评定,1组用于拆模,1组用于测28 d强度,同时抽取6个1组的抗渗试件;

2)混凝土试件标准养护28 d强度应按水泥混凝土抗压强度评定标准GBJ 107-87或JTG F80/1-2004检验评定合格,其抗渗强度应满足设计要求P8等级;

3)混凝土外观质量应做到衬砌表面平整、光滑,无蜂窝、麻面、无大于0.2 mm裂缝,无施工冷缝,前后两环衬砌无错台现象,表面总湿渍面积不应大于总防水面积的6‰,任意100 m2面积上的湿渍不超过4处,单个湿渍面积不大于0.2 m2;

4)衬砌厚度(断面尺寸)符合设计要求,拱背无夹层空洞。

5 结语

通过加强施工管理和后期监测,采取预防、疏排、封堵、导引等措施,严格控制原材料、配合比以及施工中的各个节点(特别是止水带的安装),应该就能保证防水混凝土的防水效果,实现隧道干燥的质量目标。

参考文献

[1]杨轶.轨道交通区间隧道防水施工技术研究[J].山西建筑2,0103,6(13):316-317.

隧道混凝土 篇2

1.外观质量

公路隧道断面尺寸大，混凝土二衬外观质量控制是一个难点。存在的常见问题有：环形接缝错台、漏浆；工作窗处错台、冷缝多；混凝土表面存在花斑、颜色不一致；处理不好直接影响隧道二衬外观质量。出现上述问题原因是多方面的，但主要是由于施工方法和工艺不当所致。

1.1原因分析

1.2技术交底

技术交底应按不同层次、不同要求和不同方式进行，应使所有参与施

提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水，一般选16cm左右。

为改善混凝土的和易性，增加其流动性，可适量掺加高效缓凝型防水剂；在衬砌混凝土中掺加粉煤灰有利于提高混凝土的和易性、保水性和密实度，有利于二衬的外观质量。

混凝土灌注采用分层、左右侧交替对称浇筑，每层浇筑厚度宜不大于1m台车前后混凝土高差不超过60cm，左右两侧高差控制在50cm以内，以防止侧压造成台车侧移及台车上浮。浇筑过程要连续。混凝土振捣应定人、定点、分区进行，一般采用插入式振动棒应保证二衬接缝不外露同时要严格控制振捣时间，一般控制在20s～30s。现场拼装完成后，应进行检查校正，最后对模板板块拼缝进行焊接并将焊缝打磨平整，应优先使用大块模板，以有效抑制翘曲变形。

台车以12m为宜，台车长度过短会造成衬砌环形接缝过多，既影响混凝土外观质量，有影响进度。台车模板与上一环混凝土表面的搭接长度以15cm为宜，搭接长度过小，宜将上一环搭接部位的混凝土顶裂，过大侧搭接处不易灭贴，易造成环形接缝处漏浆。

台车行走轨道应铺设于路面混凝土调平层上，保证台车的平稳，标高准确，轨道中心尽量与隧道中线平行，偏差宜控制在2cm范围内。

台车拼装后首次使用必须进行调试，调试主要内容有：衬砌台车现场拼装完成后，必须在轨道上往返走行3次~5次后，检查台车各部位连接件，紧固螺栓，加强焊接以提高其整体性；检查台车模板尺寸是否准确，其两端的结构尺寸相对偏差宜不大于3mm，否则需进行装修；衬砌施工前应对钢模板表面采用抛光机进行彻底打磨。清除锈斑，涂油防锈；一般情况下，每施作衬砌300m左右或有异常情况时，应对台车全面校验一次。

台车定位推荐采用五点定位法，以衬砌圆心为原点进立平面坐标系。台车行走至立模位置后，先利用竖向、横向和侧向丝杠调整期其标高及平面位置，使模板中心线与隧道中线重合。在用五点定位法复测台车模板两端断面，并用拉线法检查模板是否翘曲或扭动，直至准确为止。建议采用3个30t耳朵千斤顶在台车前板。

在混凝土浇筑的过程中，顶撑模板的丝杆会应为混凝土的侧压力和振捣等原因而收缩，因此要在混凝土的浇筑过程中要边施工边扭转丝杆才能保持台车的原位，才能避免出现错台和跑模。特别注意的是一定要在还没出现错台是就加固，否则等到错缝已明显就为时已晚了。

衬砌混凝土封顶，当灌注混凝土达到拱顶封闭顶部时，应加大泵送压力（一般为5MPa~6MPa），当挡头平板振捣器，保证顶部混凝土的密实性，同时应注意进行二次混凝土补压有利于防止拱顶空隙。

砂石原材料产地必须固定，同时严格控制针片状含最和含泥最。针片状石子含最大将会影响混凝土的流动性及混凝土表面颜色的不均匀。含泥量大将会使混凝土的颜色加深。1.6.1.3配合比

1)水灰比变化的影响，由于对用水量掌握不准。混凝土时干时稀一般情况下水灰比小的混凝土干硬后多呈青灰色。颜色相对较深。水灰比大的混凝土干硬后多呈灰白色。颇色相对较浅。

2)混凝土内部质地不均。混凝土拌和质量不良影晌了混凝土内部各处均匀性发生变化。极易造成颇色上的差异。这是为什么同一盘混凝土浇筑的结构物表面颜色会出现明显差异的原因。

防治措施: 1)混凝土搅拌站应做到混凝土配合比各原料计且准确，特别是用水量的准确。确保水灰比在极小范围内波动，理论上只要能满足施工的振捣要求。混凝土坍落度越小混凝土的泌水越少，气泡也越少。建议非泵送混凝土的坍落度控制在8cm一10cm泵送混凝土控刹在16cm,同时应采取措施保证坍落度损失值。

2)严格控制混凝土的拌和质量。适当延长混凝土的拌合时间。确保拌和质最稳定。

3）掺入优质粉煤灰可改善混凝土的和易性便于浇筑成型。但掺量过大将造成混凝土表面倾色缺乏光泽。色泽不均。因此应严格控制粉煤灰的梅量。经过试验粉煤灰的掺量应控制在水泥用量10%以下较好。1.6.1.4模板脱模剂

混凝土成型必须使用符合要求的模板。而施工中除了在模板上使用隔离剂外难免会依附其他各种物质。但是在混凝土达到一定强度以后，这些物质也便依附于混凝土构件表面，形成各种难看的污点。严重者将直接影响构件的外观质量。当然在模板比较光洁的情况下。混凝土表面的颜色不仅表现为基色，而且由子受脱模剂的影响，在混凝土构件表面将同时突出地表现出来因此对脱模剂的选用尤为要。

由于模板之间很难做到整体性，因此模板之间也就存在接头。由于制造、使用、保养等原因造成模板之间的接缝不密贴。在混凝土浇筑过程中，透过不密贴的部位出现漏浆、漏水;由于水泥浆的流失和随着混凝土养生的进行水分的蒸发。在接缝不密贴部位就形成麻面、翻砂或呈青黑色或者是花斑毛面状。防治指施:

3.1混凝土保护层作用

保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。1）混凝土结构中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同材料组成的复合材料，两种材料具有良好的粘结性能是它们共同工作的基础，从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。2）钢筋裸露在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生降低结构可靠度的锈蚀。3.2垫块的选用

隧道二衬施工的过程为：清理尖锐的钢筋、锚杆、导管端头—清除初支明显不平整的部位—固定环向排水管和纵向排水管—挂设土工布、防水板—焊接或绑扎衬砌钢筋—焊接定位钢筋—台车就位—封闭当头模板—浇筑混凝土—拆除模板。

塑料垫块布置图

隧道断面多为圆弧形，采用垫砂浆土垫块固定衬砌钢筋，在混凝土的泵送浇筑过程中，要求左右侧及前后分次对称浇筑，流动的混凝土对钢筋产生侧压力以及在振捣混凝土时极易使垫块易滑落导致垫块的作用失效，最终导致钢筋保护一侧超厚一侧过薄或者拱顶过薄俩侧超厚的现象。砂浆

50R5550上一模与下一模交接断面图

隧道混凝土 篇3

【关键词】公路隧道；衬砌裂缝；产生原因；治理方法

1.隧道衬砌裂缝产生的原因

隧道衬砌裂缝的因素很多，主要有四方面的原因：一是材料的影响；二是受温度、环境等因素的影响；三是受力条件的不利因素；四是施工方面的影响。

1.1材料因素

(1)水泥混凝土自收缩：混凝土收缩性能引起地下结构渗水，混凝土的收缩分为自收缩和干缩。混凝土的自收缩即在恒温绝湿的条件下(不与外界进行水分交换)由胶凝材料的水化作用引起自身体积收缩；混凝土干缩指的是混凝土停止养护后，失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩，所以减少或延缓混凝土干燥对预防混凝土开裂尤为重要。

(2)钢筋配筋率：有关资料表明配筋率增加，收缩变形减小，有利于减小衬砌的裂缝。

(3)骨料：在隧道衬砌中，一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较大，衬砌容易产生裂缝，如砂岩；一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较小，衬砌不易产生裂缝，如石灰岩。所以在施工过程中一定要注意骨料方面的影响，选用石灰岩的骨料比较理想，衬砌不容易产生裂缝。

(4)外加剂：在隧道衬砌配制的混凝土中添加一些外加剂对衬砌裂缝有一定的影响。如果在混凝土中添加适当的泵送剂、减水剂等这些都有能够减少混凝土的收缩变形，有利于减少衬砌的裂缝；但是如果外加剂过量，则起反作用，会增加其收缩变形，从而增加衬砌的裂缝；如果掺加缓凝剂和用氯化钙做催凝剂会增加衬砌混凝土的收缩变形，则衬砌容易产生裂缝。

1.2温度、环境的因素

温度对隧道衬砌的影响主要由环境温度、环境湿度和混凝土内水泥水化热引起温度三方面决定。环境温度降低的越多，温度收缩变形就越大，越容易出现裂缝。洞口段的隧道衬砌影响最大，最易出现裂缝；冬季时混凝土冷收缩达到最大，再加上其他不利因素則可能造成短隧道和中长隧道的洞口衬砌的开裂。使用环境湿度较小，隧道衬砌混凝土收缩变形越大，衬砌越容易产生裂缝。随着大流动性泵送混凝土在隧道及地铁结构中广泛应用，以及混凝土强度等级的提高，普遍认为“强度等级越高安全度越大，就高不就低”的原则，导致了混凝土中水泥用量增加，使水化热提高，散热集中。

1.3受力方面

从受力方面考虑隧道衬砌的开裂有多种原因，主要表现以下几个方面：

(1)光面爆破不完善，局部欠挖，衬砌厚度不均匀，导致局部断面应力过大。

(2)隧道偏压，受力不均匀，造成局部开裂。

(3)混凝土强度还未形成，就去掉支撑或拆模板，使衬砌混凝土过早受力，从而造成衬砌开裂。

(4)隧道仰拱地基和拱圈不均匀的沉降，以及当地的围岩与设计所依据的围岩类型不相符，以致造成衬砌断面与所需的受力不相符。

1.4施工方面

在施工方面对衬砌裂缝的因素有多种，主要概况以下几点：

(1)隧道拱部开裂，特别是施工时就出现的拱部裂纹，主要原因之一就是施工采用先拱后墙的施工方法，拱部完工后在拉中槽开挖马口时放炮对拱圈混凝土的影响和拱脚杀尖缝不饱满导致拱圈下沉。

(2)施工过程中支护不及时或根本不作施工支护，容易导致围岩条件恶化而导致衬砌裂缝的产生。

(3)边墙基础底虚渣未清除干净就灌注边墙混凝土，破碎泥岩遇水软化导致边墙承载力不足，边墙下沉将边墙混凝土拉裂。这是隧道边墙出现纵向水平裂纹的主要原因。

2.二衬裂缝治理方法

综合国内外已有研究成果和经验，针对不同类型衬砌裂缝，以下对隧道衬砌裂缝的不同的加固方法适应性进行总结分析。

2.1普通加固方法

(1)直接涂抹：裂缝宽度在0.2～0.5mm之间，无明显的剪切滑移、渗水迹象。

(2)注浆：裂缝宽度在0.2～0.5mm之间，无明显错动迹象；有渗水现象；衬砌背后空调及地层压力注浆等。

(3)锚固注浆：裂缝有明显的剪切滑移或明显的错动迹象；围岩为II﹑III级，裂缝宽度在1.0～5.0mm，且密度较小的混凝土裂缝。

(4)凿槽嵌补：裂缝宽度在0.5～1.5mm之间、且无明显的剪切错动渗水迹象。

2.2衬砌裂缝治理其它技术

(1)粘钢加固:粘钢加固技术是用钢板代替钢筋，用高强结构胶把钢板牢固粘接在衬砌表面，提高衬砌的承载力。在粘钢加固前，必须进行加固设计，并绘制设计详图。混凝土实际强度等级不小于C15时，可用此法。

(2)碳纤维布补强:碳纤维布适用于曲面和不规则形状的结构物;重量轻、密度小，施工便捷，有极强的耐久性，碳纤维材料充分利用。碳纤维材料可提高衬砌结构强度和结构承载力，已在日本著名的Yoshino隧道为代表的大型土木工程结构加固中应用，且不影响隧道净空，有良好的防水效果。因此对渗漏水隧道的治理，碳纤维材料具有广阔的应用前景。

3.工程实例

(1)工程概况:国内某高速公路隧道建成后，2008年6月下旬出现以下病害:该隧道左右墙角均出现纵向和环向裂缝，裂缝宽度大多在1～3mm之间，个别裂缝宽度约5mm，仰拱局部最大隆起达12cm，渗水中含有泥沙等物质。据该隧道施工的变更会议纪要，病害段处于不良地质段，拱顶有2道溶沟槽，溶槽部分充填红黏土，沟槽内裂隙水发育，呈涌水柱状，溶槽宽度最大55cm，最窄处20cm，围岩稳定性差。该隧道病害区段衬砌按照S4支护，40cm厚C25素混凝土，仰拱设计采用C25素混凝土。

(2)成因分析:结合现场钻孔伴有涌水、涌砂现象，分析认为该隧道仰拱隆起与衬砌边墙开裂产生的原因:2008年6月中上旬该隧址区连降暴雨，地表水和地下水通过溶洞溶槽及白云质灰岩与钙质页岩层面渗入到隧道周边，由于围岩较差及岩溶填充物流出导致排水管堵塞，在隧道周边、仰拱下部形成一定的水压力;同时该隧道衬砌设计是不考虑水压作用的，仰拱采取素混凝土，仰拱中无型钢、也无钢筋。水压力作用下打破隧道原有的平衡状态引起隧道从拱部到边墙的水平裂缝及环状开裂;基底在水压的浸泡下软弱，造成仰拱强度不足，产生不均匀沉降，进而仰拱隆起。

(3)治理方案:基于该隧道病害，本着“综合治理、一次到位、不留后患”和“安全可靠、易于操作、节约投资”的治理原则，合理确定总体处治方案，即“仰拱底部注浆加固、边墙增设泄水孔排水、二次衬砌增设型钢钢架补强、裂缝凿槽埋管封堵注浆”。

该隧道病害处治理具体要点如下:①针对渗漏水的裂缝，采用凿槽嵌补，沿裂缝凿出宽4cm，深5cm的沟槽并埋设注浆管，采用强度高、水溶性和粘结性好的注浆材料进行注浆。注浆过程中要始终注意观察注浆压力和输浆管的变化，当泵压骤增、注浆量减少，多为管路堵塞;当泵压升不上去，进浆量较大时，应检查浆液粘度和凝固时间。注浆过程中出现跑浆、冒浆，应停止注浆，重做封闭工作;②在该隧道病害严重段，两边墙锁脚锚管采用φ50×6mm钢花管，长度5m，水平向间距1.5m，注浆材料采用纯水泥浆。③对裂缝病害严重区段的二次衬砌增设型钢钢架补强，在仰拱施工的同时，已施工仰拱回填强度达到设计强度70%后，可施工对应桩号处的边墙及拱部钢架。型钢沟槽深度25cm左右，槽底宽20cm，槽口宽30cm，槽面凿毛，以利槽内喷射C25纤维微膨胀混凝土，确保喷射混凝土密实。

4.结语

随着隧道工程在交通运输工程中所占比例的增加，隧道衬砌裂缝的问题也会越来越多的受到广大工程技术人员的重视。随着科学技术的发展和各种新型材料在施工中的广泛应用，隧道病害整治应采取治标与治本并重的原则，特别是克服隧道衬砌裂缝这种常见病害至关重要，以避免造成不必要的重大事故发生。

【参考文献】

［1］刘学增，俞文生.隧道稳定性评价及塌方预警［M］.上海:同济大学出版社，2010.

隧道泵送混凝土施工收缩裂缝控制 篇4

一、泵送混凝土收缩裂缝产生的原因

1. 水化反应。

混凝土的水化反应是产生泵送混凝土收缩裂缝的主要原因。隧道泵送混凝土一般是大体积浇筑, 水泥的水化热很大, 且聚集在混凝土内部的水泥水化热不容易散发出去, 加之混凝土内部和表面升温降温速度不同, 混凝土表面的拉应力增大, 就造成了混凝土的胀缩变形的不同, 从而产生表面裂缝甚至贯穿裂缝。同时, 混凝土浇筑后, 逐渐散热收缩, 伴随混凝土的硬化过程中内部拌合水逐渐水化、蒸发以及胶质体的胶凝作用, 混凝土硬化也将产生收缩。在实际作业中, 虽然设置了施工缝或伸缩缝, 但混凝土自收缩应力较大, 而实际工程中出现的混凝土收缩裂缝间距较小。因此, 设置施工缝或伸缩缝还不能完全消除混凝土收缩应力。

2. 水分蒸发。

混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发会引起干燥收缩。由于集料的干燥收缩很小, 因此混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石干燥收缩造成的。

3. 混凝土沉陷。

混凝土流动性过大或不足以及不均匀, 在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够, 当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷会导致产生沉陷 (塑性) 收缩裂缝。

二、泵送混凝土收缩裂缝的特征

1. 温度裂缝。

水泥水化热在1~3天可放出热量的50%, 由于热量的传递、积存, 混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3~5天, 因为混凝土内部和表面的散热条件不同, 所以混凝土中心温度低, 形成温度梯度, 造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比, 温度越大, 温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力时, 则会产生温度裂缝。温度裂缝出现在混凝土浇筑后的3~5天, 初期出现的裂缝很细, 随着时间的发展而逐渐扩大, 甚至达到贯穿的情况。

2. 干缩裂缝。

混凝土干缩裂缝是由于水分蒸发而引起的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢, 产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上, 有时甚至一年半载, 而且裂缝发生在表层很浅的位置, 裂缝细微, 有时呈平行线状或网状, 常常不被人们重视。但是应当特别注意, 由于碳化和钢筋锈蚀的作用, 干缩裂缝不仅会严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性, 也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成更为严重的裂缝, 影响结构的耐久性及承载能力。

3. 沉陷收缩裂缝。

在泵送混凝土现浇的各种钢筋混凝土结构中, 特别是板、墙等表面系数大的结构中, 经常出现沉陷收缩裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝, 裂缝中部较宽、两端较窄、呈梭状。沉陷收缩裂缝经常发生在板结构的钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处、结构变截面的地方。沉陷收缩裂缝在混凝土浇筑后1~3小时出现, 裂缝的深度通常达到钢筋上表面。

三、泵送混凝土收缩裂缝质量通病的控制

1. 严格控制泵送混凝土的水泥用量。

隧道泵送混凝土施工水泥用量不宜超过400kg/m3, 减小因水泥浆过剩, 遗留收缩裂缝产生的隐患。宜采用低水化热、细度不过细、矿渣含量不过多的水泥。为降低水泥用量, 可在混凝土配比中尽量选用高标号水泥, 内掺适量的超细粉煤灰和高效减水剂。减水剂的使用可采用后掺法, 按照石子、砂子、水泥的顺序同时投入搅拌机。

2. 严格控制混凝土的水灰比。

泵送混凝土要求有较好的和易性。和易性好的混凝土, 不仅可泵性良好, 不堵管, 且有良好的可振动性, 可使浇筑的混凝土获得高密实度。混凝土中参与水化反应的水量一般为用量的20%~25%, 其余的大部水是为了满足混凝土和易性要求, 这些水在蒸发后会在混凝土中产生大量的毛细孔, 导致混凝土结构的强度和耐久性下降, 干缩率增大。因此, 泵送混凝土的水灰比不宜过大, 水灰比越大, 干燥收缩越大。

3. 严格控制集料的质量。

为了确保混凝土的可泵性, 工程中常选用较小粒径的粗骨料, 因为粗骨料的粒径较小时, 其用水量和水泥用量均要增加, 同样会引起混凝土收缩的增加, 所以隧道工程衬砌混凝土的粗骨料应选5mm~40mm为宜。细集料宜选用中砂、粗砂, 其含泥量不得大于2%。

4. 注意提高混凝土施工质量。

混凝土泵送的各个环节都可能影响最后控制裂缝的质量, 因此, 控制隧道工程泵送混凝土收缩裂缝, 必须抓好施工过程的各个环节, 工程技术人员要以认真负责的态度, 做好预控, 加强质量检查, 施工人员要严格按照规程操作, 将隧道工程泵送混凝土收缩裂缩减少到最小范围。

要消除泵送混凝土施工裂缝的产生, 应注意原材料质量的把关和混凝土配合比的设计。尽量选用低中水化热水泥, 以降低水化热;采用高强水泥以减少水泥用量。根据情况, 掺入粉煤灰等掺合材料, 则可以改善混凝土的和易性和可泵性, 降低水化热, 从而增强密实度, 提高混凝土强度和耐久性, 保证混凝土拌合物的均匀性。泵送预拌混凝土配合比设计应符合国家现行有关标准, 除满足用户提出的强度、耐久性要求外, 还要考虑运距、泵送距离、具体施工条件等因素。科学设计配合比, 确定适宜的坍落度, 适当的砂率、水灰比、水泥用量, 选用适宜的掺合料。总之, 在保证强度的前提下, 不宜过多增加水泥用量;在保证泵送和浇筑的前提下, 坍落度不宜过大。高度重视泵送混凝土的施工质量, 除控制混凝土的制备及运输外, 还要注意混凝土浇筑时防止产生离析现象, 要加强捣固, 保证混凝土的均匀密实。

摘要：本文深入分析了隧道泵送混凝土施工收缩裂缝产生的原因, 描述了隧道泵送混凝土收缩裂缝的特征, 为提高泵送混凝土施工质量, 提出了控制泵送混凝土收缩裂缝质量通病的几点措施。

关键词：泵送混凝土,收缩裂缝,控制

参考文献

[1]李治平.公路隧道喷射混凝土施工质量控制[J].施工技术, 2008, (8) 101-105.

[2]金鑫.隧道衬砌泵送混凝土施工技术[J].石家庄铁路工程职业技术学院学报, 2003, 2 (3) .

[3]李占斌.泵送混凝土施工技术[J].山西建筑, 2006, 32 (13) .

隧道混凝土 篇5

(中铁二十局集团,陕西咸阳 71)

摘要:风火山隧道的施工和使用都处在负温以下,需研究出适于负温下施工的高性能混凝土,文章详细

介绍低温早强高性能混凝土试验中材料的选择、配合比的优化、施工参数选定及施工的质量控制。关键词:低温早强 高性能混凝土 试配试验 施工质量中图分类号:TU528131;U455191 文献标识码:B

212 原材料选择

(1)水泥。选用3215R以上的低碱普通硅酸盐水

1 工程概况

风火山隧道全长1338m,轨顶标高海拔4908139m,处于高原冰雪型气候区,其特征是干燥、急风、暴雪、雷电等变化无常,常年平均气温在-6℃以下,年平均地温为-115℃～-410℃。地质岩层复杂,集饱冰冻土、富冰冻土、裂隙冰、泥砂岩于一体,施工基本是在负温下进行的,是在低温下使用,凝土施工的研究。

泥或硅酸盐水泥,主要技术指标见表2。

(2)细骨料。>218秀水河河砂,主3。

(3),不得含有冰、雪等3,主要技术指标见表4。(3065处右侧泉水,其指5。

表2 水泥主要技术指标

指 标标准允许值实

测值

祁连山大通河

细度标准稠度Π%≤10315410

26132615

2 211 复合外加剂的选择

用水量

安定性

初凝

必须合格合格合格

≥45min

终凝≤10h

抗折

抗压

≥515≥3215813813

43154218

凝结时间28d强度ΠMPa

试验中选取的复合外加剂试配试验及其性能检验见表1。复合外加剂是由铁道科学研究院研制的、适

用于青藏铁路沿线不同环境气候条件下和各种结构部位及类型的系列混凝土外加剂,在规定负温条件下混凝土7d、14d、28d的抗压强度比同期基准混凝土分别提高20%～40%、30%～40%、25%～35%。当气温>-5℃时,掺复合外加剂为Ⅰ型;当气温在-5℃～-10℃时,掺复合外加剂为Ⅱ型;当气温在-10℃～-15℃时,掺复合外加剂为Ⅲ型。

表1 复合外加剂性能

性能外加剂

凝结时间差

减水泌水含气Πmin率率比量

Π%Π%Π%初凝终凝

000

412415414

+20+40+40

1h36min3h30min1h45min3h50min

表3 细骨料主要技术指标

指 标标准值实测值315

含泥泥块坚固云母氯化硫化轻物

细度

量含量性含量物含量物含量质含量碱活性模数

Π%Π%Π%Π%Π%Π%Π%

≤310

018

118

015

01004

≤110

015

≤011活性

骨料

表4 碎石主要技术指标

抗压强度比

Π%

指 标标准值实测值

含泥量Π%≤110

016

泥块含坚固性针片状颗粒量Π%≤0125

压碎指标Π%≤910

510～716

碱活性≤011无

Π%≤810

210

总含量Π%≤1010

911～512

-7d28d

-7d-7d

+28d+56d115123120

132129129

复合外加剂1918复合外加剂复合外加剂1815

+502613Π-5℃102+432315Π-10110+43Π-15126

表5 水质主要技术指标

不溶物

指 标

(mgΠΠL)标准值

注:-7d+28d系指在负温下养护7d后转入标准条件下再养护28

d;-5℃时的抗压强度比是指在规定负温条件下7d的抗压强度与同期

基准混凝土抗压强度的比。

可溶物

(mgΠΠL)

Cl

(mgΠΠL)

-

SO4

(mgΠΠL)

2-

pH值5～9

第12期青藏铁路风火山隧道高性能泵送混凝土的试验研究31

213 配合比的优化

低温早强高性能混凝土的影响因素较为复杂,选

4

择L9(3)正交表头进行正交试验,所拟因素水平见表6,试验结果及分析见表7。

4

表6 L9(3)因素水平

分析正交试验的结果可得出:①水胶比是影响混

凝土强度的主要因素,当WΠC胶≥0138时,强度达不到设计要求;②砂率对混凝土和易性有显著影响,取值在41%～43%为最佳;③复合外加剂掺量对混凝土的坍落度和含气量影响显著,当掺量

经过正交优化设计试配后,初步确定了风火山隧道采用的混凝土配合比,见表8。

表8 混凝土配合比

强度等级

C30

水平

123

ABC

水胶比

013501380141

砂率Π%

404244

复合外加剂Ⅲ型掺量Π%

81012

水泥用量3

(kgΠΠm)

378～400

水胶比

砂率

Π%

复合外加剂掺量Π%

10～11

0135～013740～43

4

表7 L9(3)正交试验与结果分析表

214 配合比试验方法及养护条件

R7

R28

因素

编号

A

B

C

D

坍落度Πmm

9018555185205

水胶比砂率Π%掺量Π%空列

Q2010QQQQQQQQ

01350135013501380138013801410141014115815518729410411413013461141104011510

40424440424440424413818517747412411411011421241154316211

810121012881013318218552319411413014431142184113118

1233123116016018020412412410012

Π%

319410410410319416410413

ΠMPa

381539153718281628142919

ΠMPa

45194710451340344414401339104111

根据《青藏铁路高原多年冻土区隧道工程施工技

术细则》《、术条件》以及设计、,;试件成(设定温度为

,养护7d后再转入标养条件下养,28

d,以作强度对比之用;另外还需制作混凝土抗冻融、抗渗及护筋性等试件。215 混凝土拌合物性能试验通过对优化后配合比的试拌和拌合物性能的检测,其结果见表9。

表9 混凝土拌合物性能

强度

等级

C30

坍落度极差分析

K1K2K3RK1K2K3RK1

影响规律:

11复合外加剂掺量影响最大,取1210%,坍落度最大;

21砂率有一定影响,取中间值最佳;

31空列最小,试验结果合理。影响规律:

11掺量影响较大,不宜超过中值;

21水胶比有一定影响,不宜>0138;

31砂率有影响,取42最佳;41空列R稍大,试验合理性欠佳。

水泥用量外加剂坍落度含气量泌水率

和易性3

(kgΠmmΠ%Π%Πm)掺量Π%Π

387

10

175

413

良好

含

气量极差分析

216 混凝土力学性能及强度发展规律

R28

极

差分析

K2K3R

4118影响规律:

11水胶比影响大;431921砂率影响不大;

31强度随复合外加剂掺量的增大而明显降低;4115

41空列R稍大,试验合理性欠佳。214

共制作试件48组,按不同龄期进行强度试验,其

结果见表10。通过分析可以发现,在负温条件下混凝土并没有停止水化,水化仍以一定速度进行;混凝土强度发展规律表现为强度随龄期增长明显;从标准养护强度上,混凝土早强、增强效果好,有利于混凝土早期抗冻。

表10 混凝土强度试验结果

强度等级

C30

混凝土抗压强度ΠMPa

-3d515

(12)

-7d-14d-28d-56d1015(23)

1818(41)

2318(52)

2819(63)

7d3411(74)

28d4518(100)

-7d+28d3618(80)

注:①水泥为甘肃永登祁连山牌3215R级普通硅酸盐水泥。②使用青藏公路里程3022处碎石场石子最大粒径为40mm。③试验机械拌制成型。④文章中涉及外加剂的掺量均为内掺法。

注:-7d+28d系指在负温下养护7d后转入标准条件下再养护28

d;负温控制在-13℃～-17℃;括号内为达到28d强度百分比。

32铁 道 建 筑December,2004

217 混凝土的长期耐久性能(4)混凝土施工设备。进出口各使用:1台DXLZ21112AX型蒸汽锅炉,布置暖气片,对原材料进行预加

经过对成型的试件进行长期耐久性的试验,见表11。混凝土的各项耐久性指标均符合青藏铁路耐久性

指标标准要求。

表11 混凝土长期耐久性能试验结果

序号

指标名称

抗冻相对动弹性模量PΠ%

1

热;2台JS500型强制式混凝土搅拌机和2套PLB1200

3

型自动计量配料机进行混凝土拌制;2台TST26型6m轨行式混凝土搅拌运输车水平运输;2台HBT60116175ZAG型混凝土输送泵压至模板台车内;1

标准值

P≥60

大通河水泥实测值

6216

祁连山水泥实测值

6510314113

台9m长轨行式衬砌台车进行初期衬砌施工,2台6m

长轨行式衬砌台车进行二次衬砌施工。

(5)原材料的保温及加热。原材料根据气温不同进行调整。当气温低于-5℃时,使用蒸汽加热水的预热方法,当水温超过60℃时,就先将骨料与水拌合,均匀后再加入水泥、外加剂等。当气温低于-10℃时,采用水与骨料同时加热的方法。

(6)混凝土的搅拌。混凝土的拌制统一在拌合站集中进行,拌合站设置于暖棚内,采用2台JS500型强制式混凝土搅拌机和2套PLB1200型自动计量配料机进行混凝土拌制,拌制的时间控制在210～215;,按,5%～6%。

2台TST26。当气候,在容器外套保温罩,混凝土运输至浇筑处的温度与热工计算的要求不相符时,及时采取措施进行调整,尽量减少混凝土的运输和现场停留时间。根据含气量的损失试验,控制时间为30min。

(8)混凝土的.浇筑。混凝土的浇筑采用2台HBT60116175ZAG型混凝土输送泵压至模板台车内,利

性能

300次

强度损失率fcΠ%质量损失率ωnΠ%

fc≤25

ωn≤5

S≥S12Q≤1000

2345678

抗渗性能S

抗渗透Cl-性能Q/C抗裂性能(裂缝宽度)δΠmm

-耐SO24腐蚀性能K

14mmΠ112MPa5390118011140133

27mmΠ112MPa8980103111170125

δ≤012

K≥018G≤0150

(kgΠ耐磨性能GΠm2)

护筋性能

抗碱―骨料反应性能εtΠ%

无锈蚀ε0110t≤

无锈蚀

0104

无锈蚀

0104

注:混凝土强度等级为C30,均评定为合格。

3 (1)凝土配合比为:水泥∶石∶水∶外加剂=1∶1199∶2175∶0139∶0111。复合外加剂掺量内掺法为10%,外掺法为11%,塌落度为16～18cm。负温控制在-13℃～-16℃内养护时,R-3=516MPa,R-7=1015MPa,

R-7+28=4112MPa;负温控制在-7℃～-10℃内养护

时,R-3=614MPa,R-7=1116MPa,R-7+28=4312MPa;负温控制在0℃～-5℃内养护时,R-3=715MPa,R-7=1214MPa,R-7+28=4318MPa。

(2)动力设备。根据施工及生活用电总功率及发

用插入式振动器振捣密实,最后利用台车上安装的附

着式振动器振捣1min,一次成型。浇筑现场入模温度控制在5℃～8℃。

(9)洞内通风、供氧、保温。风火山隧道地处高原,空气稀薄,含氧量低,影响施工工作效率,洞内施工要求环境温度-5℃～5℃,为保证洞内施工人员每分钟

3

应有4m新鲜空气,且空气中氧含量≮19%,二氧化

3

碳≯015%,氮氧化合物浓度

3

20mΠh,氧气纯度达96%)连续供氧,洞内的供氧方式采用管道弥散式结合移动氧吧车。在隧道进出口各挂一道棉帐门帘(预留通行口),以控制洞内外热量、氧量的交换。

(10)初衬混凝土的两阶段养护。在未拆模板之前主要采用洞内控温、保温养护;脱模后喷涂一次养护液,采用洞内控温、保温进行保温养护,并及时监测温度变化以调节洞内温度,确保混凝土的温度在下降到

电机组的24h工作情况,进出口各配备2台扬州英泰功率为250kW的250GF型移动式发电机组,1台扬州华东功率为264kW的HDV325型移动式发电机组。根据用风量,进出口各配备3台750HH型(空压机公

3

称容积流量2112mΠmin,发动机功率224kW)美国寿

力移动式空压机,适用于高海拔、缺氧地区的隧道施工。

(3)通风设备。暖季进出口各使用1台8821型轴

流通风机向隧道内通风(风量1000mΠmin);寒季使用我单位研制的STDK2100型空气加热隧道通风机(风量

3

3880mΠmin)。

20第12期

铁 道 建 筑RailwayEngineering

33

文章编号:100321995(2004)1220033203

两种模式下的线路平面施工复测

李善军

(中铁二局第四工程公司,成都 610300)

摘要:设计单位向施工单位交桩时,或者交接中线桩,或者交接导线点。文章针对两种交接模式,分别介

绍利用J2型全站仪进行施工复测的内外业工作方法。关键词:线路施工 施工测量 中线法 导线法中图分类号:U212124 文献标识码:B 施工单位中标一项线路工程后,首先要做的一项重要工作就是对所辖管段进行线路平面施工复测。复测目的是对设计单位所交桩点和线路资料进行现场核对,以保证施工放样出来的中线符合设计要求。

以前设计单位交桩时,常将线路的交点、副交点、直线转点、曲线五大桩和线路资料交给施工单位,施工单位复测时通常沿着设计单位所走线路对水平角和距离进行复核。线上,一旦开工肯定要被破坏,要依据,需要不停地恢复,置六个护桩,,细部放线时还要置镜在恢复的中桩上进行。这种传统复测

方法不仅要浪费很多物力和时间、效率不高,而且细部放线的误差也较大。

现在由于全站仪在施工单位的普及使用,使得利。,,施工时利用主,由于每次,所以测设精度不受影响。

中线桩的,简称中线法交桩复测;近年来不少设计单位习惯将控制线路的导线点和线路资料交给施工单位,对这种交桩方式的复测更简单,简称导线法交桩复测。下面详细阐述这两种复测方法。

0℃以前能获得抗冻所需的临界强度。

4 高性能泵送混凝土的施工质量控制

检查拌制混凝土所用原材料的品种、规格和用量、每一工班至少2次;检查混凝土在拌合站和浇筑地点的含气量、泌水率、坍落度,每工作班至少2次;在每一工作班内,当配合比受外界影响有变动时,及时调整混凝土的施工配合比。在浇筑地点制作3组混凝土试件进行强度试验,其中1组试件在标准养护条件下养护,1组放置在与结构物同条件下养护(最好放在易于受冻的部位);1组放置在与结构物同条件下养护7d后转入标准养护条件下养护。检验抗渗、抗冻等所用试件,应在与结构物同条件下养护28d后,再按标准养护条件养护28d后进行耐久性指标试验。通过对强度试件及耐久性试件按《青藏铁路高原多年冻土区混凝土耐久性技术条件》进行检测均满足要求,见表12。

强度等级

表12 混凝土强度及长期耐久性能试验结果

强度实测值ΠMPa

融300次抗渗

锈蚀强度损失质量损失相对动弹标号作用率fcΠ%率WnΠ%性模量P(S≥12)

(Δfc≤25)(ΔWn≤5)(P≥60)无

211～514

115～314

慢冻法冻融300次

快冻法冻

C303614～5118≥75>12

5 结语

经过大量试验和研究,低温早强高性能泵送混凝

土在风火山隧道工程中各项力学性能均能达到要求,保证了风火山隧道的质量。

修回日期:2004-09-20

隧道湿法喷射混凝土施工工艺 篇6

制要点。

关键词：隧道 湿喷 混凝土

新奥法施工技术早已应用于隧道施工中。喷锚支护和围岩自承形成的支撑体系则是新奥法施工的核心。因此，喷射混凝土的质量尤为重要。目前隧道内喷射混凝土多采用干喷法。经长期实践，干喷法存在诸多缺点：①由于砂石和水泥没有充分拌合，导致混凝土喷层强度不高。②由于喷射的砂石料为干料，砂石料和水泥的结合不好，因此喷射混凝土的密实度不好，导致混凝土本身强度低。③干法喷射混凝土的早期强度低，不能适应隧道安全快速掘进的需要。④喷混凝土的回弹量大（回弹量基本在40%~50%），造成很大浪费。⑤粉尘大，对作业人员的职业健康影响大。正是由于干喷带来的种种缺点，近年来，湿法喷射混凝土技术应运而生。湿法喷射混凝土施工工艺是在水泥混凝土拌合站按照配合比生产成品混凝土，将混凝土运输至作业面后，采用湿式喷射混凝土机械将其压送到喷嘴部位，在喷嘴处添加速凝剂后将其高速喷出，在高速喷射过程中混凝土和速凝剂充分结合，在围岩上冲击形成混凝土喷层的施工方法。湿喷法采用了较小的水灰比，混凝土在拌和机里充分拌合，且砂石料及减水剂用量可以准确控制，加之在喷射过程中加入速凝剂，因此，湿法喷射混凝土强度好，早期强度较高，回弹量少（回弹量在15%~20%）节约了材料且减轻了粉尘污染，使作业环境得到改善。正是由于湿法喷射混凝土的这些优点，这种方法也逐渐被推广。

1 湿喷法施工工艺

1.1 施工准备 施工前应首先检查隧道准备喷射作业的开挖轮廓是否符合设计要求。测量人员应测量受喷围岩的基本尺寸，对欠挖部位应补凿，并敲帮找顶、清除浮石，并采用高压水或高压风对围岩面进行冲洗。其次检查湿喷机工作是否正常。湿喷机运至作业面后，通电进行空载运转，检查电源供应是否正常，风压系统是否稳定，管路是否畅通及进料口振动筛是否安设妥当，湿喷机溜槽是否安装到位，同时施工人员是否到位。

1.2 供风 供风是将集中供风的高压风经过风管后进入混凝土喷射机，湿喷机内的混凝土在压缩空气的推动下被输送到喷头部位后再以较高的速度喷射到受喷面上，喷射过程中混凝土被冲击和压实而形成致密的混凝土。风压一般控制在0.4-0.6Mpa范围内，避免由于风压过大粗骨料碰到围岩后回弹或风压过小粗骨料不能冲进砂浆层而脱落，其最佳风压是混凝土回弹量小、易粘附、表面湿润光泽等。

1.3 混凝土制备及运输 混凝土制备在拌合站内制备。水泥应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级应不小于32.5级，粗骨料宜选用符合要求的碎石，其粒径不宜大于15mm，骨料级配应为连续级配，细骨料应采用坚硬耐久的中粗砂，其细度模数应大于2.5，混凝土砂率一般为45-55%。水采用饮用水或符合要求的水。减水剂采用高效减水剂，以降低混凝土中水含量，且保证混凝土有足够的塌落度，一般为80~130mm。混凝土的搅拌时间不宜少于2min以免拌合不均匀。运输采用混凝土罐车运至隧道作业面。罐车在装混凝土前应反转，将罐内残留水卸完，以免加大塌落度，降低混凝土强度。

1.4 湿喷作业 从隧道底部由下而上喷射混凝土，以免喷射时的回弹料污染已冲洗好的岩面；喷射时，喷嘴距岩面约1.0m，严格按风压要求喷射，混凝土输料管速凝剂管，以免当喷伸手改变方向时导致输料管内产生急弯或别劲现象，造成堵管或出料不均匀和速凝剂断料等现象。

喷射过程中必须对风压进行合理的控制，同时要均匀、连续地上料，料斗必须有一定量的混合料；为确保稳定、均匀地喷射混凝土，避免脉冲、堵管等问题出现，振动筛上的杂物和大骨料一定要及时清理干净。

参照围岩以及实际施工状况来设计混凝土初喷层的厚度。如果初喷层太薄，骨料粘接不牢固使回弹量增加。如果初喷层太厚，混凝土自重大于混凝土和岩面之间的粘接力或超过内部凝聚力，致使初喷层坠落。其厚度一般控制在5cm左右。

喷射时，操作人员一定要注意喷射料束垂直于喷面，料束和喷面的垂线夹角不应超过0-15度，避免喷射角太大使混合料在受喷面反弹导致掉落，增大回弹量或产生凹凸不平的波形喷面。有的部位安装了盲管，为使其后面形成透水空隙，必须正对盲管进行喷射；有的岩面装设了钢筋网片，在喷射过程中要尽量缩短和喷面之间的距离，同时与垂直方向留有一定角度角度，以确保其后面喷射的混凝土的密实度满足设计要求。

喷射时，要按照施工设计确定一次喷射厚度，如果喷射厚度不够骨料就可能回弹，如果喷射厚度超出设计要求，喷层就会下坠、流淌，甚至产生空鼓等缺陷。一般情况下，一次喷射厚度至少为骨料粒径的2倍，采用湿喷法进行喷射，一次喷射的喷层大概厚5cm，二次喷射喷层的厚度至少为10cm，合理安排分层喷射的时间间隔；同时为了使上下层混凝土的粘接满足施工规范，进行二次喷射时先要对表面进行喷水湿润。

1.5 整平与养护 完成混凝土的喷射后进行自然整平能增加结构的耐久性，并确保其强度达到设计要求。喷射后如果进行振动整平，可能会造成混凝土与钢筋的连接， 而且混凝土内也可能有裂缝出现，这些现象都对结构强度造成一定程度的破坏。实际上，采取自然整平的处理方法也有不妥之处，成立后的混凝土表面太粗糙，会对后期二衬施工产生影响，所以在整平施工过程中，待混凝土初凝后，操作人员可采用刮刀剔除多余的混凝土，再用水泥浆、喷浆找平。

湿喷后的混凝土表面比较粗糙，水分散失较快，导致水泥不能充分水化或引起混凝土干缩裂缝，降低混凝土强度，因而对其进行的养护非常重要。按照正常施工顺序，应在混凝土终凝时就开始至少7d的洒水养护。对于掌子面湿度较大（湿度达到90%）可以不采取专门的洒水措施。

2 施工质量控制要点

2.1 喷头移动方式 喷射过程中喷射手应根据围岩具体情况，慢速的采用绕8字、绕S或螺旋线等使用，以保证混凝土堆到一定厚度方离开，然后逐步扩充喷射面，再按由下往上、先墙后拱的顺序喷射。当混凝土表面凹凸不平时，首先要填平表面，然后喷头成S型或螺旋状均匀缓慢地移动，为尽量避免回弹现象发生，每圈必须压前面半圈喷射，每次喷射3-4米长即可，总之要确保混凝土表面光滑、平顺。

2.2 回弹量调整 混凝土喷射面和钢筋、岩面即骨料颗粒发生碰撞后，被碰掉的混凝土就是回弹量，水泥用量、钢筋量、骨料粒径、喷射角度、湿喷机风压和水灰比等都会会对回弹量造成影响，往往在初喷时回弹量较大，形成塑性层后因粗骨料的嵌入而降低了回弹量。所以一次喷射厚度至少为4cm。由于回弹料中的水泥用量不大，且杂物较多，因此不允许将回弹料再次放入湿喷机使用。

2.3 喷射角及距离 喷射时，喷嘴要与岩面垂直，而在边墙喷射的过程中，为了将混凝土喷射到较厚的混凝土顶端，喷嘴最好向下约10度，以直径方向为准进行顶部的喷射，受喷面如果被钢筋或格栅等覆盖，则允许喷头适当倾斜，同时要防止其间角度太小致使混凝土物料在受喷面滚动，在产生波形喷面的同时加大回弹量；根据最小回弹量即最高强度来设计喷射距离，但最好以回弹量最小和料束比较集中的条件为主，喷射距离一般不允许超过0.6-1.2米，喷嘴处空气压力必须在0.4-0.6Mpa的范围内。

2.4 速凝剂添加 速凝剂在喷射作业现场添加，添加量控制在水泥用量的3~5%左右。速凝剂添加量过大会降低混凝土强度，添加量过小，会造成已经喷射成型的混凝土成片脱落，造成回弹量过大。

3 结语

湿喷混凝土施工质量控制应控制混凝土的各种原材料用量及外加剂，严格按照施工工艺进行施工及质量控制，并对成型的混凝土进行有效的养护，实现其结构支护和结构防水功能，最终体现其早期强度高、防水性能好、施工粉尘低以及适应性广等优点。在沪昆客专长昆湖南段Ⅷ标的隧道施工中，我部采用了中铁岩锋成都科技有限公司生产的TK600型，功率7.5KW，工作风压0.4~0.6Mpa湿喷机，进行湿喷混凝土施工，取得了良好效果，后在全线推广。

隧道混凝土施工的病害防治的探讨 篇7

关键词：隧道,混凝土施工,病害,防治,措施

1隧道混凝土施工的病害类型

隧道混凝土施工的病害类型主要包括二衬混凝土渗水与漏水、二衬混凝土错台、表面蜂窝以及表面麻面四种, 以下文章主要针对上述四种病害的表现形式以及产生的原因进行了简要地阐述。

1.1二衬混凝土渗水与漏水

二衬混凝土渗水漏水是当前隧道混凝土施工过程中存在的一个主要病害, 主要表现为局部有水印或盐渍的现象。 上述现象均可以通过肉眼观察到, 盐渍一般呈白色。上述病害一旦严重, 很可能会导致滴水以及水流的出现。

导致二衬混凝土渗水与漏水现象出现的原因主要在于防水板的问题。如果在施工中, 防水板焊接不牢会导致其隔水效果被削减, 这样一来, 混凝土便很容易出现渗水以及漏水的现象。除此之外, 在混凝土施工过程中, 安装透水管也十分重要, 安装数量是需要得到保证的, 一旦没有安装透水管, 或安装的数量没有得到保证, 渗水与漏水的现象便很可能会发生, 这对于混凝土质量的保证十分不利。

1.2二衬混凝土错台

二衬混凝土错台的现象也是隧道混凝土施工过程中存在的一点病害。主要表现为二衬脱模后两板混凝土的接缝处不在同一个曲面上。

造成上述现象的原因如下:

首先, 上板混凝土与台车扣板之间应该是相互紧接的, 如果两者之间出现缝隙, 那么便会产生错台现象, 从而导致混凝土的质量受到影响。

其次, 台车大梁和模板均属于二衬混凝土施工过程中的重要设备。如果两者出现了变形的现象, 也会导致二衬混凝土错台问题的出现。

另外, 在混凝土的施工过程中, 控制施工时间十分必要, 如果施工时间太过仓促, 侧压力过大导致混凝土超量, 施工效果必定会受到影响, 同时混凝土的质量也会出现问题。

1.3表面蜂窝

表面蜂窝的现象主要体现在二衬混凝土结构局部出现酥松的现象, 进而形成类似蜂窝状的结构。

导致上述现象出现的原因主要在于以下几点:首先, 混凝土的配合比十分重要, 一旦配合比出现了误差, 混凝土质量必定会受到影响, 导致表面蜂窝现象出现的一个主要原因便在于混凝土的配合比存在误差, 砂石以及水泥的配合不当, 便会导致表面蜂窝现象的产生。 其次, 混凝土搅拌的时间也会对其质量造成影响, 搅拌时间不能过长也不能过短, 要控制在一定范围内。如表面蜂窝的现象主要是由于搅拌时间过短所导致的。再次, 混凝土振捣不实也会导致表面蜂窝的产生。混凝土供应需要具有连续性, 如果供应出现了断裂的现象, 则很可能会导致导致混凝土出现温度裂缝以及表面蜂窝的现象。

1.4表面麻面

表面麻面的现象主要体现在混凝土表面出现粗糙问题的现象。

导致表面麻面现象的原因:首先, 模板的打磨非常重要, 这是保证模板光滑性的主要原因, 如果打磨过程出现了问题, 便会导致表面麻面现象的产生。 其次, 混凝土振捣不实除了会导致表面蜂窝现象出现之外, 也是导致表面麻面现象出现的一个主要原因, 由此可见, 做好混凝土振捣工作十分重要。

2隧道混凝土施工的病害防治措施

从上述文章中可以看出, 隧道混凝土施工的病害类型有很多种, 不同类型的表现形式以及产生原因均存在差距, 想要解决问题, 针对每一种类型的病害, 必须提出具有针对性的措施, 这是保证问题能够被解决的基础。隧道混凝土施工病害防治措施有以下几点:

2.1二衬混凝土渗水与漏水的解决措施

由于防水板的问题是导致二衬混凝土渗水与漏水现象的主要原因, 因此想要解决这一问题, 也必须要从防水板的施工方面出发。想要保证防水板的质量, 在施工之前就需要对其进行检查, 要对防水板安装区域进行清理, 如果发现存在尖锐的物体, 一定要及时地对其进行处理, 这样才能为防水板的安装提供一个更加良好的环境。另外, 在施工过程中, 必须要采用吊挂施工的方法, 要根据相应的技术标准进行安装, 以保证安装的规范性。最后, 在施工完成之后, 要对安装结果进行检查, 一旦发现其中存在不足, 要及时地对其进行弥补和修正, 以最大程度地防止二衬混凝土渗水与漏水现象的出现。

2.2二衬混凝土错台现象的解决措施

由于上板混凝土与台车扣板之间存在缝隙会导致混二衬混凝土错台现象的出现, 因此, 想要解决这一问题, 首先就必须要保证两者之间联系的紧密性。 除此之外, 保证台车大梁和模板不变形也是必须要做到的一点, 对此, 在对台车的制作过程中, 可以尽可能地采用电动自行式的台车, 这对于防止变形具有重要价值。最后, 在混凝土施工过程中, 必须要保证施工时间, 要将施工时间控制在一定范围内, 以避免错台现象的产生。

2.3表面蜂窝现象的解决措施

为解决表面蜂窝现象, 可以从配比以及搅拌时间两个角度来实现。首先, 要将混凝土的配比控制在合理的范围内, 一般情况下, 混凝土的配合比需要按照国家的规定来配置, 要避免其中出现误差, 否则会导致表面蜂窝现象的产生。 其次, 工作人员还要认识到搅拌时间对于混凝土质量的影响, 要将搅拌时间控制在一定范围内, 以最大程度地保证混凝土质量, 防止表面蜂窝现象的产生。 最后, 在混凝土搅拌完成之后, 还要做好养护工作, 要保持混凝土的湿润, 并做好盖膜, 以防止水分蒸发, 这对于保证混凝土质量具有重要价值。

2.4表面麻面现象的解决措施

想要解决表面麻面的现象, 可以通过以下手段来实现:首先, 要做好模板的打磨工作, 要保证其光滑性, 在台车模板的打磨过程中, 要将其表面清理干净, 同时还要保证其表面不能存在划痕, 这对于其光滑性的保证十分重要。其次, 在对脱模剂的涂刷过程中, 要保证不能漏刷, 以最大程度地防治混凝土施工中出现麻面的现象。再次, 在振捣过程中, 工作人员的实践水平会对振捣的质量产生很大影响, 因此, 保证振捣人员理论以及实践素质十分重要。

3结束语

就目前的情况看, 在隧道混凝土施工过程中, 病害现象很容易发生, 由不同原因所导致的病害, 其表现形式也存在不同, 同时解决措施之间也存在差距。 做好病害的防治工作十分重要, 需要注意的是, 在防治过程中, 保证工作人员的素质是一项重点, 这一问题必须得到有关人员足够的重视。

参考文献

[1]王正辉.隧道衬砌混凝土施工常见病害的防治探讨[J].隧道建设, 2012 (S1) :111-154.

隧道气密性混凝土性能试验研究 篇8

1 隧道气密性混凝土性能试验研究的目的

在如今发展迅速的社会中,混凝土的出现解决了交通隧道的问题,给交通带来了极大的便利,而隧道的应用不只在于交通建设,对于一些输送高瓦斯或腐蚀性气体的隧道,其气密性也就变的相当重要。一旦发生瓦斯泄漏、有毒气体释放等情况,对社会的危害极大,严重的话会造成非常严重的人身安全和经济财产损失,为防止这种状况发生,混凝土气密性应用于隧道已迫在眉睫,试验研究主要对隧道衬砌混凝土进行分析水胶比、掺合料、外加剂等,最终得出最适合的混凝土配合比,保证混凝土最好的气密性。

2 隧道气密性混凝土性能试验研究前的准备阶段

为完成隧道气密性混凝土性能的试验研究,需在试验前进行充分准备,包括试验材料和试验仪器。试验材料必须充足,保证试验的需要,同时须考虑到试验时的各种突发状况,保证试验能顺利进行。主要的试验材料包括水泥、骨料、掺合料、外加剂和水。主要的试验器材包括混凝土气密性测试仪、混凝土搅拌机、恒温培养箱等试验器材。在试验前的准备阶段,做好充分准备才能保证试验研究的顺利完成。

3 隧道气密性混凝土性能试验研究的方法和步骤

此试验研究作为对混凝土气密性的检测,通俗来讲就是检测混凝土的透气度,主要方法是利用混凝土气密性测试仪检测混凝土的气密性,进行分组比较试验的方法,设计三组试验,将干燥28d的试件用石蜡密封完好并保存,之后通过气泵对密封的试件施加气压,约为0.8MPa,待压力稳定后约6h,再使用混凝土气密性检测仪检测试验结果。首先选取三种外加剂制作成三种试件,密封保存后放置于空气不流通的实验室中,使用气泵对三种试件分别加压,加压完成后待气压稳定,再使用混凝土气密性测试仪检验试件的气密性,并记录试验结果。

4 隧道气密性混凝土性能试验研究的结果及影响

隧道气密性混凝土性能的试验研究关系到我国隧道运输工程的建设,由此可见,试验结果对我国隧道气密性建设的发展非常重要。

4.1 非粉体纳米材料复合细颗粒掺合料对隧道气密性混凝土性能的影响

现在很多国家和地区仍使用粉体纳米材料,但这些材料还存在很大问题,主要在于粉体材料成本较高,在施工过程中极易造成粉体污染等问题,对生态环境造成非常严重的污染。同时在施工过程中,工作人员吸入了大量的粉尘容易导致肺痨等疾病。为减少成本,保护生态环境,且还要保护工作人员的生命健康。国家科研部门研制出了非粉体纳米材料,这种材料增强了混凝土的粘合强度,减少回弹,同时这种材料的工作性能、抗渗性、力学性都得到了较大的提升。试验研究表明,非粉体纳米材料制作的试件有良好的性能,非粉体纳米材料制作成胶凝材料气密性较高,在试件中这种非粉体纳米材料的抗压强度约70MPa,同时在施工过程中这种材料可充分发挥纳米活性,在施工过程中迅速发挥作用,而且这种材料随着时间的增长,气密性也随之增长,检测出在28～90h,其抗压强度会提升20%左右。这种非粉体纳米材料对于隧道气密性的建设将有很大的帮助。

4.2 高含量石粉机制砂对隧道气密性混凝土性能的影响

随着混凝土的使用越来越广泛,我国对混凝土的需求量也越来越多,曾经大量开采天然砂的方法早已不适用,开采大量的天然砂势必会对生态环境造成严重影响,因此必须淘汰开采天然砂制作混凝土的方法。据此,我国的科研部门采用高含量的石粉机制砂制造混凝土,但机制砂不能制作成骨料,所以国家有关部门采用在天然砂中掺入机制砂的方法,这样可在不降低混凝土各项性能的情况下,解决天然砂短缺的状况,同时还保护了生态环境。这种高含量的石粉机制砂在隧道气密性混凝土性能试验研究中随着机制砂掺入量的提高,制作的混凝土抗压强度也在不断地提高,但是随着机制砂掺入量的加大,抗压强度也会在到达一个高峰后逐渐降低,在活性和气密性方面,高含量的石粉机制砂对隧道气密性并没有非粉体纳米材料好。

4.3 聚丙纤维网对隧道气密性混凝土性能的影响

纤维混凝土是由高新材料制作的混凝土,是高科技产物,它不同于普通混凝土材料,这种混凝土采用水泥加纤维骨料为基体,增强混凝土的气密性及抗压能力,这种复合材料在混凝土中是不定向的,纤维在混凝土中乱向排列,程度也不同。此混凝土包含两种以上的纤维材料,与普通的混凝土相比它极大程度的改善了混凝土的收缩性能、气密性、抗冲击性及疲劳韧性等诸多性能。隧道气密性混凝土性能试验研究结果表明,聚丙纤维网加入混凝土中会改变混凝土结构,使混凝土抗压能力提升不大,一旦加入过高的聚丙纤维网就会改变混凝土的内部结构,使纤维混凝土的致密性产生不良影响,混凝土的致密性与气密性息息相关,一旦致密性出现差错,气密性就会大大降低,在隧道运输过程中产生不良影响。

5 隧道气密性混凝土性能试验研究结论

由以上试验结果看出,由非粉体纳米材料制作成胶凝材料对混凝土气密性有较好保障,同时它的成本较低且不会影响生态环境的发展,是保障隧道气密性的良好材料。对高含量的机制砂混凝土来说,这种材料所制造出混凝土虽然气密性良好,但是对机制砂含量有着相当高的要求,机制砂含量过高使混凝土气密性大大降低,若机制砂含量过少,混凝土抗压能力也会大大降低。这对制作技术有着相当高的要求。对于聚丙纤维网混凝土来说,它在一定程度上改变了混凝土结构,提高了混凝土抗压强度和疲劳韧性,但因为结构的改变使混凝土的致密性降低,混凝土的气密性也随之降低。

6 结束语

在当今社会,已生产出各种高新材料,很多材料对于隧道气密性都有很大保障,不同材料对混凝土来说有不同的影响,若想保障隧道的气密性,须更加严格谨慎,一旦发生了由于混凝土隧道气密性不佳而造成大量有害气体的泄漏,会产生极大的危险。

参考文献

[1]余志刚.隧道气密性混凝土性能试验研究[J].混凝土,2015(9):54-55.

[2]王秀芬.高瓦斯隧道混凝土气密性能试验研究[J].铁道工程学报,2016(4):264-265.

[3]夏吉涛,王海彦,战启芳,等.高含量石粉机制砂对隧道二衬混凝土性能影响试验研究[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2015(1):8-61.

[4]孙亚婷,梅志荣,李蓉.非粉体纳米材料复合细颗粒掺合料对隧道衬砌混凝土性能影响的试验研究[J].现代隧道技术,2012,49(5):160-168.

[5]边亦海,朱永全,华渊.隧道用聚丙烯纤维网混凝土力学性能的试验研究[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2003,16(1):40-43.

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治 篇9

隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。

1、干缩裂缝

混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失, 使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形, 由于受到围岩和模板的约束, 变形产生应力, 当应力值超过混凝土的抗拉强度时, 就会出现干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的, 走向没有规律。影响混凝土干缩裂缝的因素主要有:水泥品种、用量及水灰比, 骨料的大小和级配, 外加剂品种和掺量。

2、温度裂缝

水泥水化过程中产生大量的热量, 在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力, 当温度应力超过混凝土内外的约束力时, 就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽, 夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

3、荷载变形裂缝

仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净, 混凝土浇筑后, 基底产生不均匀沉降;模板台车或堵头板没有固定牢固, 以及过早脱模, 或脱模时混凝土受到较大的外力撞击等都容易产生变形裂缝。荷载变形裂缝在隧道衬砌混凝土病害中占有的比例逐年增大, 已经引起了广大工程技术人员的重视。

二、裂缝形成的原因分析

1、设计粗糙, 建设、监理单位工作随意性大

由于多方面的原因, 勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作, 隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据, 带有一定的盲目性。个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺, 任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构, 监理工作失去了独立性。随着建筑市场的规范, 这些问题会逐步得到解决。

2、施工工艺或现场操作不规范

a.隧道开挖成型差, 衬砌混凝土厚度严重不均匀;欠挖或初期支护侵入衬砌限界, 造成衬砌混凝土厚度不足。个别隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。

b.未开展监控量测工作, 仅凭经验来确定二次衬砌的施作时间, 安全可靠性差, 造成二次衬砌超设计荷载承受围岩压力。

c.混凝土生产时原材料计量误差大, 尤其外加剂的掺加随意性大, 没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量, 造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。

d.采用整体式钢模板台车施工, 混凝土浇筑时不振捣或漏振, 混凝土均质性差。

3、原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当, 安定性不良, 不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差, 含泥量超标, 碎石中石粉含量大, 针、片状物过多, 影响了水泥与骨料的胶结。

进行配合比设计时, 忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响, 错误认为水泥用量越多, 混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导, 往往达不到预期的效果。

三、混凝土裂缝的治理

混凝土作为多组材料组成的脆性材料, 裂缝的存在是客观的。作为施工单位应加强衬砌混凝土的施工管理, 避免或减少混凝土裂缝的产生。对于出现的裂缝, 应认真分析原因, 分清是有害裂缝还是无害裂缝, 并对有害裂缝进行处理, 防止裂缝继续发展, 影响衬砌结构的稳定。

1、细微裂缝

隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性的细微裂缝, 这种裂缝是稳定的, 一般可自愈, 不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑, 可先清洗干净裂缝表面, 然后涂刷环氧树脂浆液二至三遍, 最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面, 使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。

2、贯通性裂缝

贯通性裂缝的危害较大, 必须采取有效的治理方法。沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽, 在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔, 孔深为衬砌厚度的1/2或2/3, 一般不少于15cm, 并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘, 在孔内插入￠10的压浆管, 利用环氧树脂水泥砂浆锚固, 用灰刀将砂浆压实抹光。

3、密集裂缝

衬砌背后有空洞或衬砌厚度不足引起的密集裂缝, 必须进行防水和地层加固处理。沿裂缝两侧每隔1.2m~1.5m交错布点, 凿成10cm×10cm大小深5cm的方槽, 用风动凿岩机钻孔, 孔深3m, 安装WDT25中空注浆锚杆, 注入水泥砂浆, 灰砂比1: (3~5) , 水灰比1:1, 施工时由下往上逐级注浆, 注浆压力以0.4MPa~0.6MPa为宜。

四、预防或缓解混凝土裂缝的措施

1、提高设计精度

加强工程前期地质工作, 为设计提供详尽的工程地质、水文地质勘探资料, 提高设计的质量。

2、把好材料进场关, 严格控制原材料的质量和技术标准

(1) 水泥。施工现场多使用普通硅酸盐水泥, 但应尽量减少单位水泥用量。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥不能混用。

(2) 碎石。根据泵送管路的内径, 尽可能选用较大粒径的碎石。严格控制含泥量≤1%, 针、片状物含量≤15%, 粒径以5~31.5mm为宜, 最大不超过40mm。

(3) 砂。采用级配良好的中砂, 细度模数应为3.0~2.3, 粒径小于0.315mm的颗粒含量所占比例宜为15~20%, 严格控制含泥量在3%以内。为方便混凝土的运输、泵送和浇筑, 砂率取35%~45%。

(4) 水。最好选用饮用水。当采用其他水源时, 应按国家现行《砼拌合用水标准》 (JGJ63) 的规定进行检验, PH值应大于4。水灰比越大, 混凝土的干燥收缩越大。严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。施工中水灰比在0.45~0.55之间, 混凝土入泵塌落度控制在 (12±2) cm。

(5) 掺合料。推广掺加粉煤灰和膨胀剂的双掺技术, 等量替代水泥, 以减少水泥用量。对强度等级C25以下的混凝土, 粉煤灰掺量一般为水泥用量的10%~15%, 膨胀剂掺量为水泥用量的8%~12%, 具体掺量需经试验确定。

a.粉煤灰比表面积小, 需水量低, 不仅能有效降低混凝土的干燥收缩值, 还可以改善混凝土的流动性、粘聚性和保水性。在水泥中掺入原状或磨细粉煤灰后, 可以降低混凝土中水泥的水化热, 推迟水化热峰值的出现, 减少绝热条件下的温升, 有利于控制温度裂缝的产生。粉煤灰的掺加在水工大体积混凝土施工中应用比较广泛, 由于认识、技术上的原因, 目前在山岭隧道施工中应用较少。

b.掺加适量的膨胀剂可以补偿混凝土的收缩, 增加密实度, 提高混凝土防渗抗裂能力。

(6) 外加剂。高效减水剂能够有效减少拌合用水, 降低水化热, 延缓水化热释放速度, 从而减少温度裂缝, 但掺量过多, 会引起混凝土的肿胀和开裂。施工时必须慎重选择外加剂的品种和掺量。

3、严格混凝土施工工艺

a.提高钻眼技术水平, 优化钻爆参数, 提高光面爆破效果, 加强隧道开挖断面检测, 严格控制超欠挖, 为衬砌施工创造良好的条件。

b.二次衬砌施作时间, 应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显, 需提前进行二次衬砌时, 必须对初期支护或衬砌结构进行加强。

c.混凝土的拌合

①严格按施工配料单计量, 定期检查校正计量装置。加强砂石料含水率检测, 及时调整拌合用水量。

②控制混凝土的入模温度。夏季施工时, 当气温高于32℃时, 砂石料、搅拌机应搭设遮阳棚, 用冷水冲洗碎石降温。尽量安排在夜间浇筑混凝土。

d.混凝土的灌注

①混凝土在运输和泵送过程中严禁加水。

②适当放慢灌注速度, 两侧边墙对称分层灌注, 到墙、拱交界处停1h~1.5h, 待边墙混凝土下沉稳定后, 再灌注拱部混凝土。

③混凝土灌注过程中必须振捣, 提高混凝土的密实度和均质性, 减少内部微裂缝和气孔, 提高抗裂性。

e.混凝土的脱模、养护

①混凝土拆模时的强度必须符合设计或规范要求, 严禁未经试验人员同意提前脱模, 脱模时不得损伤混凝土。

隧道混凝土 篇10

一、工程概述

作为例子的地铁隧道总长大约五千米, , 按照相关文件的要求, 该隧道利用盾构方式掘进时, 防水等级必须要达到二级, 即要求仅仅隧道的结构表面可以有少许的水渍, 但是其他任何部分都不能够渗水, 总体的渗水面积需要控制在千分之六以内, 每一百平方内的水渍不可以大于四处, 单个的水渍的面积也需要控制在二平方分米之内。

因此, 想要却把该工程的盾构隧道施工能够达到防渗水要求, 就一定要把控制好管片的安装。从以前的一些实例发现, 如果管片安装的好的话, 那么管片就能够起到很好的防水效果, 但是如果没有安装好, 不仅会浪费成本, 还无法进行防渗水工作。所以, 针对这种情况一定要在各个环节中控制好管片的安装。针对本次施工要求, 需要加大隧道的整体硬度, 优化管片的承受力, 因此, 安装管片采取正确的拼装方式。

二、管片防水技术具述

为了能够符合规定的防水要求, 需要对管片自防水的施工中的每一个项目进行把控, 重点需要注意以下几点:

1. 管片自防水准备工作

首先防水要求一定要符合国家制定的标准, 如果存在不合格的现象就意味着很容易出现安全事故的问题。首先一定要在材料的选择上下一番功夫, 选择的原材料一定要质量过关, 其次在调配阶段一定要合理的进行配比, 所应用的部件、材料也要设计合理, 如果将不适配的零件安装上, 不仅会造成建筑不适应的情况, 还很容易产生松动。对于管片来说, 一定要做好质量监管工作, 管片作为防水的一个主要设备, 如果自身的质量出现问题, 那么即使再高超的技术也无济于事, 因此施工单位重点把控管片质量, 运输过程中要轻拿轻放, 防止因为受到较大力的作用而出现裂缝或者开口。管片当运输到施工地点时需要检查一遍, 下井时还需要再检查一遍, 避免问题管片被应用到防水工作中。

2. 拼装缝工作

管片的拼装缝是至关重要的一个步骤, 这一步骤决定着前期的准备工作是否得到有效的发挥, 后续的工作能否顺利的展开, 该工程为了做好这一步骤, 主要做了一下几个工作:在密封条、聚合剂的选取方面, 选择具有较高专业性、口碑良好、信誉良好的厂商;同时做好每一个防水材料的质量把控工作;在止水条的安全方面, 该工程采用的是粘贴的方式, 即在施工的现场进行粘贴, 同时保证粘贴的止水条一定要在进行安装之前的十二个小时以上;等待粘贴的面一定要保证没有灰尘、没有油渍、没有污迹、不湿润, 如果出现这些问题要及时做一定的处理, 防止因为这些问题而导致粘贴出现缝隙, 进而不牢固的问题。具体来说, 粘贴的流程应道按照下面的方式进行:根据管片的规格选择合适的止水条→对待粘贴的表面进行清理→添加粘贴剂→在封条的表面涂抹粘贴剂→进行粘贴工作→对粘贴面施加一定的压力使其粘牢。当粘贴工作完成以后拼装工作进行之前, 还有后续的保养工作, 即避免被雨水或者其他方面渗入;在转移或者进行安装的时候也要防止出现磕碰、粘贴不牢的问题。在进行安装时一定要防止对止水条的破坏, 正确管片安装的工作可以高效有质量, 如果总是反复的安装必定会给止水条造成损害。针对管片一些薄弱的部位, 需要加强处理, 避免出现渗水的现象。

3. 嵌缝防水

通常来说, 如果采用嵌缝的防水措施, 就需要用一些特定的材料, 第一步要将嵌缝进行处理, 保证里面没有任何的杂物, 第二步要涂抹一些合适的处理剂, 在铺上一层薄膜, 最后用调制好的材料进行填缝。该工程需要及逆行嵌缝的部位有三个, 首先是始发和到达洞口的那一段距离, , 每一个洞口段的三十米需要二十环的嵌缝;联络的通道段, 每一个联络的通道前后的十米左右需要十四个整环两个特殊环的嵌缝;别的一些盾构的洞段也要进行嵌缝。

4. 螺栓孔等防水

该工程中的螺栓孔的密封圈所应用的材料是遇到水就会膨胀变大的特殊材料, 这种方式的好处在于不仅能够通过高压实现防水, 还可以因为材料遇到水就会膨胀, 进而进一步保证了防水工作。还有一种是吊装孔的防水工作, 具体流程为:先进行注浆→注浆工作完成后对孔内进行清理→清理完毕后填入能够遇水膨胀的特殊材料→最后应用能够防止渗水的泥浆封住孔口。

三、质量控制

1.首先要对材料进行严格的把控, 因为材料是工程的主体, 如果材料不合格, 所有的工作做得再好也会出现问题。因此, 一定要做好防水材料的质量把控工作。在施工时, 无论是运输、粘贴还是拼装都要避免磕碰的现象。

2.进行粘贴工作时, 首先要认真清理待粘贴面的杂物, 保证表面是干净的, 粘贴要保证干燥, 不能收到水的侵入。因此在施工现场尽量设置一些能够防御的设备。

3.在进行微小动作的调整时, 不能够急躁, 保证拼装工作的质量, 避免出现拼装误差。可能小小的误差就会埋下非常大的隐患, 进而造成重大的损失。

四、结束语

文章通过具体的工程实例对防水技术进行详细的阐述, 地下渗水的问题一直以来都困扰着地下工程作业, 因此希望相关部门的技术人员能够不断的完善与优化隧道管片混凝土自防水技术, 争取能够保证地下隧道工程的顺利进行。也希望能够创新研发出更加高效可靠的技术, 进而更好的服务于人民。

参考文献

[1]席占雨.结合实际工程探讨隧道防水施工技术[J].建筑工程技术与设计, 2015, (32) :241-241.

[2]刘海达.隧道防水若干问题的探讨[J].建筑工程技术与设计, 2015, (11) :745, 940.

隧道混凝土 篇11

随着科学技术的发展，大量的新材料、新工艺、新设备、新技术不断应用于工程中，同时，隧道施工技术也在超长、大跨度、防水、穿过不良地层等方面取得了长足的进步，涌现出了大量的科技成果。锚喷构筑法在技术上有采用速度较快，支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好；省工、操作较简单，支护工作量减少；施工灵活性很大，可以根据需要分次喷射混凝土追加厚度，满足工作设计与要求等优点。喷射混凝土的喷射方法有干喷和湿喷两种，分别采用干式混凝土喷射机和湿式混凝土喷射机，两机相比湿式混凝土喷射机优点主要有四个：

（1）湿法：作业大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度，消除了对工人健康的危害。

（2）生产率高。干式混凝土喷射机工作效率一般不超过10m3/h.而使用湿式混凝土喷射机人工作业时可达20m3/h。

（3）回弹度低。干喷时，混凝土回弹度可达15%~50%.采用湿喷技术回弹率可降低到10%以下。

（4）湿喷时，由于水灰比易于控制，混凝土水化程度高，故可大大改善喷射混凝土的质量，提高混凝土的匀质性，而干喷时，混凝土的水灰比是由喷射混凝土操作机械人员根据经验及肉眼观查来进行调节的，混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否。

因湿式混凝土喷射机的优点，近几年来，它的这种优点在铁路隧道工程中被充分利用，同时在太中银铁路工程上也大展了它的优点。用湿喷法生产高性能喷射混凝土具有下列优点：①碱腐蚀性低；②工作性高和坍落度损失低；③回弹率低；④早期强度和后期强度高；⑤耐久性强。

2 施工工艺与原材料的控制

2.1施工工艺

喷射前，应清除开挖面的松动岩块及在拱脚与墙脚处的岩屑等杂物。喷射混凝土时应分段、分片，由下而上依次进行。每段长度不宜大于6米，一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10㎝，边墙不得超过15㎝。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝后1h以上再次喷射，应用风、水清洗混凝土表面。喷射混凝土终凝2 h后，应进行湿润养护。养护时间不得少于14d，混凝土喷射后至下一循环爆破时间，应通过试验确定，一般不小于3h，放炮后应对混凝土进行检查，如出现裂纹，应调整放炮间隔时间或爆破参数。

2.2原材料控制

（1）拌和用水：本工程中采用地下水作为拌和用水，而pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量（SO4-）超过水量1%的水，含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用。

（2）胶凝材料水泥：为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性，所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，应优先选用42.5以上的普通硅酸盐水泥，其次选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。在地质条件复杂的隧道中应采用早强水泥，使用前应做强度鉴定实验，水泥存放时严禁受潮和结块，也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。结合太中银铁路工程和当地水泥来源情况，选用了P•O42.5水泥作为配合比设计和工程使用胶凝材料。

（3）骨料：混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度，同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高，因此用碎石比用卵石好。实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土强度越高，骨料最大粒径地减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积，而且骨料周围有害气体减少，水膜减薄，容易拌和均匀，从而提高了混凝土的强度。根据以上理论结合实际经验，在太中银采用了粒径为（5-10）㎜碎石作为喷射混凝土的粗骨料，压碎指标小于25%的天然粗砂（Mx为3.0 -3.5）作为细骨料。

（4）外加剂：为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率，使喷射混凝土早凝早强，必须使用外加剂—减水剂、速凝剂。①速凝剂：在工程中采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂，掺加速凝剂之前，应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验。注意速凝剂效果实验，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于12min，为保证混凝土拌合的匀质性，本工程采用液体速凝剂。在喷射混凝土中添加速凝剂的目的是使喷射混凝土满足设计要求，促进早强。一般速凝剂最佳掺量约为水泥重量的3%一5%，过多的掺量对喷射混凝土反而不利，这是因为速凝剂虽然加速了喷射混凝土的凝结速度，但也阻止了水在水泥中的均匀扩散，使部分水包裹在凝结的水泥中，硬化后形成气孔，另一部分水泥因而得不到充足的水分进行水化反应而干缩，从而产生裂纹。②减水剂:掺用高性能聚羧酸减水剂可以减少水泥、水用量，改善混凝土的工作性能，提高喷射混凝土早、晚期强度，同时节约成本。为很好的保证混凝土质量，在此，采用了聚羧酸高性能的液体减水剂。

3喷射混凝土配合比的设计与控制要点

喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比，需要根据其施工工艺来选择，这里主要讲述在太中银铁路工程上，喷射混凝土湿喷法的配合比的设计方法。为了减少回弹量需要较高的砂率，砂率增加意味着集料的总面积增加，这就要求用更多的水泥来包裹集料表面，以满足喷射混凝土的强度要求，水泥用量越大，喷射混凝土就越容易干缩、开裂，同时成本也增加。因此按照配合比设计的步骤，首先需要确定三大参数：

⑴确定水泥用量。根据《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）、《铁路隧道喷射锚构筑法技术规范》，确定水泥用量宜为（400～450）kg/m3；

⑵确定砂率。根据山西省吕梁市离石当地得情况，选用粗砂，砂率宜为45%～60%，砂率过高或过低易造成堵管。

⑶确定水灰比。根据湿喷法需要配制的坍落度（80～130）㎜，水灰比宜为0.4～0.5，水灰比过小会产生粉尘，回弹量大，粘结力低，喷层会产生干斑，砂窝等现象，水灰比过大会造成强度低、速凝效果差，喷层流淌、滑移、坍落等现象，另外要注意根据施工环境的温度，周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相应的调整。

3.1在太中银铁路隧道中喷射混凝土所用材料。

⑴水泥。普通硅酸盐水泥42.5MPa由于水化速度较快，用于做喷射混凝土性能一般优于混合水泥，加上工地路线长，混凝土量大故选用了四个厂家的P•O42.5水泥—山西晋牌、太原狮头、河北鼎鑫及山西智海。

⑵速凝剂。四川柯帅减水剂厂生产的KS-SNJ型液体速凝剂；山西省黄腾外加剂厂生产的HP-HTC/AJ型液体速凝剂.

⑶减水剂。四川柯帅减水剂厂生产的KS-JS型聚羧酸高性能减水剂;山西黄腾外加剂厂生产的HP-HTC型聚羧酸高性能减水剂.

⑷集料。使用当地天然粗砂（mx为3.0～3.5 ），碎石（5 mm～10mm），

3.2混凝土配比设计及试验结果

根据以上选用的原材料，分别按四种水泥、两种不同厂家的外加剂产品进行配制调试、对比，由于使用了减水剂，砼在50min之内的坍落度损失非常小，这意味着在喷嘴处加入速凝剂之前坍落度损失可忽略不计，所以我们确定了W/C为0.43 、水泥用量为427㎏/ m3、粗集料812㎏/ m3、细集料823㎏/ m3,减水剂掺量为0.8%、速凝剂掺量为3.5%的混凝土配合比，该混凝土配合比拌合物工作性能非常好，混凝土的回弹率仅仅为3%一5%.并且在施工中喷射混凝土可达20m3/h，

4喷射混凝土养护措与施工质量控制

養护是喷射混凝土施工中的一个重要环节，在正常养护条件下，混凝土强度随龄期延长而增大，其原因是由于胶凝材料的不断水化。而水化速度与环境温度和湿度有关，由于经常放炮和通风不良导致隧道内的温度较高，喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥，加上水化热引起的混凝土内部温度较高，将使其表面水分很快就蒸发掉，进而引起水石“毛细管”中水分继续蒸发。喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限，与普通混凝土相比水泥水化的程度更低。喷射混凝土的凝结过程也是水泥进一步水化的过程，水泥的水化反应必须在有水的条件下才能发生，水泥水化因为水泥石缺少水分不能继续进行，还因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩，此时的喷射混凝土强度还很低，收缩引起的拉应力将使混凝土开裂，破坏了混凝土结构，影响混凝土强度的继续增长，而且停止水化使水化物不能进一步向水泥石的毛细孔填充，还将影响混凝土的抗渗性。

在施工现场采用强制式搅拌机，其搅拌时间不得小于1.5min。喷射混凝土强度检测也是必不可少的，在施工时，将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm（可制成6块）或45cmx20cmx12cm（可制成3块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10cmx10cmx10cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d进行试验。试验结果要满足验收标准。

5结束语

喷射混凝土在隧道施工中应用已经非常广泛，喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况，所以对喷射混凝土施工，必须按质量控制系统的要求，通过各种措施强化质量意识，加强质量管理，制定操作规程，使喷射混凝土在隧道防护中发挥越来越重要的作用。

参考资料

[1]《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）中国铁道出版社

[2]《铁路隧道喷射锚构筑法技术规范》,（TB10108-2002）中国铁路出版社

明月山隧道泵送混凝土配制与施工 篇12

泵送混凝土是用混凝土输送泵, 将混凝土通过输送管道送至浇注地点的一种施工方法, 凡采用泵送的混凝土, 都有较高的质量要求, 除满足设计规定的强度、抗渗等级、耐久性要求外, 还必须有良好的施工性能——可泵性。

1 工程概述

明月山隧道为我们承揽的沪蓉国道主干线支线 (GZ55-1) 重庆垫江至四川邻水高速公路DL01合同段中的重点工程, 此隧道全长6557米, 我们施工的是隧道出口段, 左线3273米, 右线3270米, 隧道二衬混凝土的浇注采用泵送施工工艺。

2 混凝土的配制

2.1 工艺参数的选择

2.1.1 水泥用量范围的确定

泵送混凝土中, 水泥浆起润滑输送管道和传递压力作用。水泥用量少时, 泵送压力增大, 泵送能力下降。我国《钢筋混凝土工程施工及验收规范》规定, 泵送混凝土最小水泥用量为300kg/m3。

2.1.2 坍落度

对于混凝土可泵性的评定和检验目前还没有一个统一的标准, 一般是石子粒径适宜, 流动性和内聚性比较好的塑性混凝土, 其可泵性能基本上也是好的。混凝土泵的工作压力, 一般是随着混凝土坍落度减小而增大, 而泵送混凝土的坍落度又随着时间的延长而减小。因考虑到坍落度的损失, 试配时的坍落度为180mm。

2.1.3 粗集料

根据混凝土泵送要求, 选用石子配制泵送混凝土时必须满足以下技术要求:

(1) 良好的连续级配。

(2) 石子的最大粒径不大于混凝土泵输送管径的1/3。

(3) 集料的吸水率愈小愈好。

(4) 石子的品质要求与非泵送混凝土相同。

2.1.4 砂率范围的选择

比较高的砂率是保证大流动性混凝土不离析, 少泌水及具有良好的成型和运输性能的必要条件。因此, 泵送混凝土砂率比非泵送混凝土高。目前国内配制泵送混凝土都采用通过0.3mm筛孔的细颗粒不小于15%的中砂, 当水灰比在0.4~0.9时, 砂率按35%~45%选用。

2.1.5 强度的要求

设计要求混凝土的抗压等级为C25, 抗渗等级为S8。

2.2 原材料

2.2.1 水泥:采用蓥峰特种水泥厂生产的P.O32.5水泥, 28天实测强度47.0MPa。

2.2.2 细集料:采用长寿天然砂。细度模数在2.6~3.0之间, 空隙率低于45%。

2.2.3 粗骨料:采用天池产5~20mm、20~40mm二级配碎石, 掺配比例50%:50%, 空隙率低于45%。

2.2.4 粉煤灰:采用重庆欣荣粉煤灰厂的Ⅱ级灰, 掺量15%。

2.2.5 外加剂:采用重庆扬播HEA膨胀剂, 所检技术指标符合《混凝土膨胀剂》JC476-2001技术要求, 掺量8%;陕西中意TJB高效泵送剂, 所检技术指标符合《混凝土泵送剂》JC473-2001技术要求, 掺量1%时减水率18%。

2.2.6 水:水的所检技术指标应符合《混凝土拌合用水》JGJ63-89技术要求。

2.3 配制过程

依据《普通混凝土配合比设计规程》计算:

2.3.1 混凝土配制强度

2.3.2 混凝土水灰比

《普通混凝土配合比设计规程》中规定强度等级C25抗渗等级S8混凝土的最大水灰比为0.55, 计算出的水灰比大于规范要求, 所以水灰比确定为0.55。

2.3.3 用水量

查表坍落度180mm时用水量为220kg, 掺外加剂时的混凝土用水量按下式计算:

2.3.4 水泥用量

2.3.5 砂率

查表确定砂率为43%

2.3.6 粗细集料用量

假设每方混凝土重量为2450kg

2.3.7 粉煤灰用量

为了改善混凝土泵送性, 粉煤灰采用外加法Fm=C·fm (%) =327×15%=49kg, 粉煤灰所占的体积应在砂的体积中扣除。

2.3.8 膨胀剂用量

膨胀剂采用外加法Pm=C·pm (%) =327×8%=26.2kg, 膨胀剂所占的体积应在砂的体积中扣除。

2.4 配合比的试配选择

根据基准配合比的水灰比, 分别确定另两个水灰比, 通过三个配合比的试配, 最终确定配合比为:

理论配合比1:3.34:2.23:0.53:0.15:0.01:0.08

3 混凝土的施工

3.1 混凝土机械的选择。在选择机械前必须经过有效的混凝土泵送计算, 求出在一定输送量及输送距离情况下, 所需泵车的泵送能力。混凝土拌合物在管内流速为一平矢抛物线, 其水平管单位压力损失为0.0071MPa。根据经验, 150mm垂直管段每米折算成5m水平管, 每个半径为500mm的90度折算成12m水平管, 每米软管折算成6m水平管, 折算后总长134m, 则需泵压力为0.0071×134=0.95MPa, 混凝土泵工作效率按0.8考虑。因此选定的国产三一HBT50C泵, 低压为7.8MPa, 其最大输出功率60.2m3/h, 最大水平输送距离为700m, 垂直输送最高能达200m, 完全能满足要求。混凝土拌和站采用两台JS750搅拌机生产, 每台混凝土产量35m3/h。运输采用五十铃混凝土搅拌运输车。

3.2 尽量缩短管线长度, 保证下部水平管段不小于垂直管长度的1/2, 即不小于15m, 以减小逆流压力, 降低混凝土泵容积效率, 影响混凝土泵的排量, 防止混凝土工作时产生的振动传给垂直管。要把进入每个台车窗口的输送管提前准备好, 这样可以缩短换管时间, 提高工作效率。

3.3 砂石配料。为了泵送顺利, 管道流畅、施工中严格控制粗细集料的级配。对于不能满足要求的粗细集料应调整级配掺和使用。

3.4 混凝土坍落度控制。当气温高与25℃时坍落度损失比较明显, 应以考虑。由于混凝土自拌和地点运输到泵送地点, 坍落度也易损失, 故应进行二次拌和。施工中设专人控制混凝土坍落度在±20mm以内。夏天最好把混凝土浇注安排在夜间施工。

3.5 搅拌站要准确计量, 严格按照配合比施工, 外加剂按每盘用量称量后用塑料袋装好。

3.6 泵送混凝土尽量保持连续进行, 如遇混凝土供应不及时, 宁可降低泵送速度也要保持连续泵送。因故不能连续时, 混凝土泵应慢速间歇开动, 每隔4~5分钟正泵反泵三次, 如间歇时间超过45分钟, 则排空管道中的混凝土。

3.7 现场值班人员要掌握好现场浇注情况, 计算好每模所需混凝土方量, 在混凝土快浇注完毕时及时通知搅拌站最后一车的混凝土方量, 不要超用量搅拌混凝土造成不必要的浪费。

结束语