水工隧洞施工缺陷問題分析及防治_施工論文發(fā)表

發(fā)布時間： 1

水工隧洞施工缺陷問題分析及防治
孫成文
李興
摘要：本文針對水工隧洞混凝土襯砌施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷原因進行分析并提出了防治措施。
關(guān)鍵詞：水工隧洞；質(zhì)量缺陷；防治方法
1 襯砌質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因
1．1 表面破壞
表面破壞產(chǎn)生的主要原因是由于底板不平整及底板表面強度過低，在高速水流作用下發(fā)生表面破壞。底板不平整主要原因是在施工過程中采取的方法不正確。目前水平底板表面采用人工收面抹平壓光，施工人員借助兩米左右靠尺工具進行找平，由于洞內(nèi)照明條件不足，操作工人的責任心不強，找平的底板表面平整度往往很難達到要求。
為了更大地降低水化熱及改善混凝土的和易性，目前混凝土配合比均不同程度地摻入粉煤灰，在澆筑過程中，由于隧洞較長，入倉方式一般采用混凝土泵送，泵送混凝土的塌落度較大，因此在振搗過程中表面一層厚度2cm 左右主要為細顆粒(主要為粉煤灰、水泥、細砂)，且表面水分較多，相應改變了表層混凝土的水灰比，導致其表面強度大大降低。
底板施工完成后如果未加任何保護措施，在后續(xù)工作進行中也會對表面產(chǎn)生破壞。
1．2 水平施工縫滲水
在底拱部分施工完成后，在對邊頂拱進行襯砌時由于水平施工縫鑿毛時間過早，混凝土水化反應仍在進行，表面形成再生乳皮，清倉時處理不干凈，砂漿鋪設(shè)不認真，地下水引排不當都易使施工縫產(chǎn)生滲水，并影響襯砌質(zhì)量。
1．3 伸縮縫滲水
洞身段一般按10m左右進行分縫，在伸縮縫內(nèi)常規(guī)設(shè)置了一道橡皮止水或金屬止水。橡皮止水因固定不牢，在澆筑混凝土時操作人員稍有忽視極易翻卷(特別是頂拱部分人員不易進入倉內(nèi))；其次橡皮止水如粘接不牢固，易造成人為破損。金屬止水焊接時也容易導致漏焊、破損等。這都將使止水失效，從而造成伸縮縫滲水。
1．4 錯臺
底拱邊墻、洞身每段之間出現(xiàn)的錯臺，主要是由于底拱邊墻頂部在澆筑時幾何尺寸不準確、沿水流方向不順直，鋼模臺車剛度強度不夠造成。
1．5 頂拱脫空
頂拱混凝土澆筑時由于頂拱空間較小，人員一般無法進行平倉振搗，只依靠混凝土泵送附以附著式振搗器進行振搗。特別在跳倉澆筑時，夾倉段頂拱脫空現(xiàn)象較多，主要原因是倉內(nèi)排氣不暢，人員無法進入倉內(nèi)。
1．6 灌漿孔
目前隧洞灌漿孔主要采取的是預埋PC管，預埋管在混凝土澆筑過程中由于固定不牢易發(fā)生位移，待灌漿造孔時，找不到預埋的管口位置，鉆機在原位任意開孔，碰到鋼筋時重新?lián)Q位，使原本一個孔位的地方造出許多廢孔，嚴重影響了洞身的外觀。灌漿結(jié)束時封孔如不按要求進行，易導致灌漿孔嚴重滲水。
1．7 洞身混凝土裂縫
洞身混凝土產(chǎn)生裂縫的因素是多方面的，溫度應力產(chǎn)生的裂縫是其主要的一個因素。
2 預防處理措施
2．1 底板施工控制
為避免底板混凝土表面強度降低，澆筑中在保證水灰比不變的同時，應盡量采用較小的塌落度，采用其他入倉方式而不用泵送，這樣即可保證表面混凝土強度不降低，又可減少表面混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。
在找平收面時，對兩端模板加強固定，并使模板頂面標高符合設(shè)計標高，采用長出底板兩端各50cm 的經(jīng)加工的槽鋼(必須具有足夠的鋼度)上附振搗器進行大面找平，而后人工再輔以兩米靠尺局部找平收面。
為減少人為對已施工完成的底板造成破壞，可在澆筑完成的底板上鋪設(shè)一層柔性材料進行保護。
2．2 水平施工縫的處理
對水平施工縫應在混凝土強度達到100 ％以上后才進行鑿毛，鋼筋安裝完成立模前再將表面乳皮等鑿除，混凝土澆筑前灑水保濕使老混凝土充分濕潤。澆筑時倉內(nèi)不得有積水，在鋪筑砂漿后，人工用鋼絲刷在倉面仔細認真地涂刷，待倉內(nèi)砂漿全部涂刷均勻后開始澆筑第一層混凝土。在地下水豐富洞段，應加強引排水措施。
2．3 伸縮縫滲水的質(zhì)量控制
伸縮縫滲水的主要原因是施工過程中止水發(fā)生移位或破損。為防止伸縮縫滲水，必須嚴格控制止水的安裝。止水安裝首先要滿足設(shè)計及規(guī)范要求，搭接粘接要牢固，不得有破損現(xiàn)象；其次是澆筑過程中必須控制入倉方式以保證止水的牢固性、受力的均衡性，避免止水移位�；炷翝仓^程中在止水兩側(cè)混凝土入倉要均勻緩慢上升，安排專人看護，有骨料集中時應清除集中的骨料，振搗過程要避免止水移位。對頂拱澆筑時，人員必須進入倉內(nèi)，待混凝土完全填充滿止水底部，上層覆蓋后再出倉。如確屬倉內(nèi)不能滿足進人條件，應用鋼筋作成止水卡子，每30cm～5Ocm設(shè)置一道，對止水進行加固，使其不易發(fā)生翻卷。
2．4 錯臺的控制預防
底拱立模澆筑時，左右兩邊墻幾何尺寸放線要準確，水平施工縫要保證在一條水平線，這樣在立邊頂拱模板時才能嚴密。采用鋼模臺車進行邊頂拱襯砌時，鋼模臺車要經(jīng)過科學的設(shè)計，臺車必須具備一定的剛度、強度，面板厚度必須滿足要求。往往臺車所采用的千斤支撐不能滿足要求，因此應按工程實際情況增加部分臨時支撐，以確保臺車的牢固穩(wěn)定。
2．5 避免頂拱脫空的措施
水工隧洞工程一般情況都帶有一定的縱坡，因此在通常情況下邊頂拱襯砌時建議采用從下游向上游推進的方式，挨倉澆筑，避免采用跳倉澆筑的方式。這樣操作的優(yōu)點有二：一是由于縱坡的存在，混凝土從上游側(cè)入倉，施工人員容易觀察確保使混凝土全端面澆筑，克服了夾倉澆筑排氣不暢，混凝土泵送不進，人員無法觀察判斷等不利因素影響，有利于避免頂拱由于混凝土澆筑不滿產(chǎn)生脫空現(xiàn)象的發(fā)生；二是人員可以進入倉內(nèi)，及時對止水進行保護，確保伸縮縫不會由于止水原因而產(chǎn)生滲水。
2．6 灌漿孔的處理
由于目前灌漿孔所采取的預埋管方式在造孔時為找到孔位，容易破壞洞身外觀質(zhì)量。因此建議灌漿孔采用拔管成孔法進行。具體做法：在鋼模臺車上按設(shè)計孔位放點開孔，在孔內(nèi)先安置好鋼管(直徑略大于灌漿孔徑)，混凝土澆筑過程中派專人隨混凝土澆筑邊澆邊轉(zhuǎn)動埋管，待混凝土終凝后將管拔出成孔。(當然改變灌漿孔的布置形式前，必須征得設(shè)計部門的同意)。灌漿孔封孔不嚴主要是操作人員的素質(zhì)，只要加強管理，嚴格按程序按要求進行即能滿足。
2．7 洞身混凝土裂縫預防
為防止洞身混凝土由于溫度應力而產(chǎn)生的裂縫，在對原材料水泥的選擇上應優(yōu)先選用中低熱水泥，合理科學的設(shè)計配合比，降低混凝土絕熱升。在施工過程中應嚴格控制混凝土入倉溫度，炎熱夏季要有降溫措施。低溫季節(jié)，應將要施工的部位采用隔離措施，避免洞身內(nèi)有穿堂風。加強混凝土的表面養(yǎng)護，盡可能減少混凝土內(nèi)外溫差，從而降低因溫度應力而產(chǎn)生的裂縫。
3 結(jié) 語
綜上所述；水工隧洞混凝土襯砌施工中經(jīng)常出現(xiàn)底板不平整、過水后表面破壞嚴重，水平施工縫滲水，止水失效、邊頂拱同底拱產(chǎn)生較大錯臺，頂拱脫空，灌漿預埋管移位造成造孔時對洞身破壞及灌漿后封堵不嚴，洞身裂縫等質(zhì)量缺陷。本文通過一些工程的實踐，針對以上問題在施工中產(chǎn)生的原因及應采取的措施進行了探討。