公路隧道二次衬砌开裂原因及处理

公路隧道二次衬砌开裂原因及处理摘要：应该明确公路隧道二次衬砌开裂的原因，本文将通过详细的概述，判断公路隧道二次衬砌开裂的实际情况，通过明确具体的问题，制定出科学的处理对策，为公路隧道二次衬砌开裂问题的处理提供参考。关键词：公路隧道；二次衬砌；开裂原因；处理对策云南武倘寻高速公路TJ1合同段杜朗隧道是连拱隧道，主要是使用复合衬砌方式进行施工。但是在运行过程中，其左幅ZK21+659〜ZK21+691段右边墙二衬出现一定程度的混凝土压溃、剥离病害问题，严重影响其整体隧道结构的稳定性和安全性。针对这种情况需要综合应用填石路基施工技术，对其进行科学合理的病害处治，加强其整体结构稳定性和安全性，保障云南武倘寻高速公路TJ1合同段杜朗隧道交通运行可靠性。一、公路隧道二次衬砌开裂概况杜朗短隧道设计为连拱隧道，起点里程K21+407.04，止点里程K21+900，隧道全长492.96m，最大埋深58.73m。隧址区海拔高程介于1682.42〜1741.94m之间，相对高差59.52m，全洞位于-2.00%的下坡，属构造剥蚀中山地貌区。隧道区地形起伏大，地表植被发育，以松林为主。隧道整体采用新奥法施工，复合式衬砌。2018.10.23杜朗连拱隧道右幅后行洞掌子面施工至K21+722，仰拱施工K21+687〜K21+693段初期支护，在2018.10.24发现左幅先行洞右边墙水沟底以上1.8m左右的位置的二衬混凝土出现开裂、脱壳现象。K21+664.5〜K21+673.5脱壳最宽处2cm，最深处1cm。K21+678.9〜K21+687脱壳最宽处54cm，最深处2cm，裂缝呈纵向发展。到2018.10.25，左幅右边墙裂缝发展至K21+659〜K21+691，脱壳最宽处54cm，最深处4cm，到2018.10.27，裂缝还在持续发展，右边墙的二衬混凝土出现块状的脱落，且衬砌加强钢筋网片已严重变形，衬砌主筋已扭曲变形，同时K21+694〜K21+706段二衬右侧拱部也出现错台、开裂，到2018.11.07，裂缝已不再继续发展，直到2018.12.14日后行洞二衬浇筑至K21+695后，裂缝已基本稳定。二、公路隧道二次衬砌开裂处理（一） 监测原因此次病害处治监测里程范围是病害段落并向未处治段落延伸20m，即K21+639〜K21+711范围，需要对左右幅进行科学分析，监测点需要适当的布置于同样横断面，竖撑顶位移观测点可以适当的设置于周边衬砌表面。通过科学的量测，获取初始数据信息，明确变化的情况，处治施工的阶段，应该每天进行监测，观察二衬变形趋势和裂缝发展动向。（二） 处理过程二衬脱空检测处治施工前期，应该对左幅K21+659〜K21+691段初支、二衬背后空洞进行检测，如果发现空洞，则需及时的处理，当该段二衬混凝土强度符合设计要求后，再进行处治。选择要处治的段落第一次置换病害部分混凝土时，应该先从K21+675凿开的深凹槽位置展开，每一次需要对两个段落同时处治，长度需要控制在1.5米范围中，运用跳槽施工方案，跳槽的基本长度需要大于6米。设置临时支撑依照需要处治的段落情况，设置好临时支撑的方案，当清除一段边墙破坏的混凝土后，前后三米的范围内应该采取临时支撑方案，相邻竖撑间采用①25的钢筋连成整体。在进行临时支撑的时候，重点使用的是529X12钢管，经过现场量测，按照图纸底部嵌入仰拱填充，周边应该及时的运用混凝土包裹严实。钢管顶部依据接触面二衬角度完成合理切割，之后钢管顶部则适合利用10mm钢板焊接封顶，用木楔将钢管顶部同二衬表面楔紧，保证牢固与可靠，避免产生前后移动的问题。布设监控观测点左右幅K21+639〜K21+711段应该适当的设置出监控量测观测点，需要重视左右两边墙监测点布置于统一的横断面之上，每间隔5米的距离设置出一道。拱顶以及临时支撑竖撑顶均应该设置上相应的观测点，可以使用反光片进行完善，观测起始时间就是二衬边墙混凝土清除的当天，到变形稳定之后的15-20天。清除已经压溃、剥离的二衬混凝土利用静压爆破方式将病害范围的二衬混凝土加以清除，避免使用放炮或者是机械清除方案，以免影响到围岩和支护结构的稳定性。实际清除的时候，还应该重视已有二衬钢筋的保护。对衬砌钢筋进行处理置换若是病害情形不同，则涉及到的处置方案不一，有些病害情形仅需清除二衬表面压溃及剥离混凝土，清除病害部位混凝土之后，剩余部分的二衬混凝土厚度应在30厘米以下，为保证新旧混凝土结合受力理想，应该剩余二衬混凝土运用好植筋的手段，从而完成对已经压弯的环向衬砌主筋加以置换；病害情形相对严重时，则应该清除整体二衬厚度范围中的压溃、开裂混凝土，对压弯环向衬砌主筋重新置换，以此达到理想的效果。新旧混凝土接触面处理，涂刷界面胶为保证新旧混凝土完美结合起来，应该及时的将原衬砌混凝土表面凿出6毫米以上的粗糙面，及时的将原混凝土表面松动的砂砾以及浮渣等清除到位，使用清洁的压力水冲洗，涂刷改性环氧类混凝土用结构界面胶，确保界面胶冲刷的过程中均匀与稳定，不会出现任何的漏刷问题，新置换的混凝土应该和周边混凝土接触面涂抹界面胶。模板支撑该项目隧道病害处治阶段，沿着纵向施工1.5米，模板运用竹胶板当做主要的弧形模板，外侧则是以48X2.5钢管作为斜撑，钢管底部需要适当的加固，让新浇筑混凝土衬砌表面保持平整的状态，从而和原衬砌平顺结合起来。浇筑二衬混凝土原有二衬混凝土局部清除和进行了基面的处理后，应该及时的浇筑相应的混凝土，为了奥正新置换混凝土强度明显的提高，实际的标号和原设计相比应该提高一级，也就是运用C35混凝土。分析普通混凝土凝固时均会产生少量收缩，这就使得原有结构和新增结构无法结合，所以此次置换混凝土运用到的是补偿收缩混凝土，通过防水混凝土的浇筑，抗渗等级在P8以上。因单次置换范围较为有限，所以强化混凝土振捣力度，保证其密实的程度，在混凝土置换面的上方设置漏斗口，促使着新浇筑混凝土和原衬砌混凝土间不可存在任何的空隙。混凝土在模板拌和站集中拌和置换运送至现场使用，配合比应该符合试验标准，以此投入使用。拆模、养生置换混凝土强度符合设计强度百分之七十之后方可拆模，还需落实好养生细节，当新置换混凝土强度达到100%，则可开展后续跳槽施工，长度应该在6米以上。病害段处置完成后，新置换混凝土强度只有达到设计强度的百分之百，才能拆除临时的支撑。结语导致二次衬砌裂缝产生的原因非常多，且体现出复杂性，除了因材料本身性质差异引起的裂缝外，还因围岩压力不均导致多种问题，也包含着施工及技术原因。云南武倘寻高速公路二次衬砌中的开裂问题备受关注，通过制定出详细的策略，使得该项目的二次衬砌开裂问题得到有效的解决。参考文献朱麟晨.高地应力水平层状III级围岩隧道支护结构变形控制措施研究与实践[J].现代隧道技术,2020,57(S1):1061-1069.杨睿,王育江，徐文，李明.隧道二次衬砌结构温度裂缝预测及开裂风险影响因素的数值模拟分析[J].江苏建筑,2020(05):32-35.陈棚，余顺，韩自强,叶建虎.跳格拆换二次衬砌在茶林顶隧道人行横洞衬砌病害处治设计中的应用[J].北方交通,2019(02):81-