西秦岭特长隧道混凝土二次衬砌存在的常见缺陷与施工控制

　　摘要：本文结合西秦岭特长隧道的特点，分析了在混凝土二次衬砌中存在的常见缺陷，并针对病害的特征提出了施工措施和对缺陷的处理方式，最终不断完善西秦岭特长隧道混凝土二次衬砌的质量，减少混凝土产生的病害，保证混凝土二次衬砌的质量。
　　关键词：西秦岭特长隧道；混凝土；二次衬砌；常见缺陷；施工措施
　　
　　
　　在特长隧道建设过程中，二次衬砌施工一般使用整体式的钢模板台车，在对混凝土施工的过程中使用泵送工艺，但是在二次衬砌的混凝土中经常会出现泛砂、局部起泡和裂缝等质量问题。二次衬砌是特长隧道施工过程中的重要工序，会对整体的工程质量产生重要影响，因此，应该重视混凝土的质量问题，提高二次衬砌混凝土的质量。本文结合西秦岭特长隧道的特点，对混凝土常见缺陷和施工措施进行阐述，提高铁路建设者的技术水平。
　　1、 工程概况
　　西秦岭特长隧道位处甘肃省陇南市武都区，进口在透防乡潘家沟，出口在洛塘镇老盘底，
　　整个隧道处于秦岭的高、中山区，总体趋势为西高东低，山体十分陡峭，沟谷深。高程约为1000m到24000m，相对高差约为1400m，隧道深埋约为1400m，隧道总长28236.582m，其中洞口到里面2000米采用钻爆法施工，存在超欠挖的危害；剩余部分使用TBM掘进机施工，不存在超欠挖现象。
　　2、 特长隧道混凝土二次衬砌存在的常见缺陷
　　（一）裂缝形成原因
　　混凝土裂缝形成的主要原因在于缺乏规范的操作或施工工艺存在缺陷。隧道在开挖过程
　　中存在着明显的超挖和欠挖现象，使二次衬砌的混凝土存在厚度不均匀的现象，在二次衬砌的后部出现空洞，造成内部缺乏均匀的张拉力。在混凝土施工的过程中没有准确的外加剂量和计量，应该针对材料的含水程度，对施工配合的比例进行及时调整，尤其不能够在运输混凝土的过程中随意加水，避免混凝土水灰比增大的现象。在浇筑混凝土的过程中，没有规范的振捣，使混凝土产生不均匀的情况。为了保证工程的及时完工，会减少脱模的时间，造成了混凝土的强度变化，承载的围岩压力相对过大。在混凝土脱模之后，缺乏完善的潮湿养护措施，例如，湿度不合适等，最终造成混凝土因为过于干燥而使水泥无法正常的水化，甚至水化停止。同时，原材料的质量缺陷，会产生配合比不合理的设计，最终造成混凝土裂缝。
　　（二）泛砂和气泡形成的原因
　　气泡产生的主要原因有，混凝土捣固和搅拌不到位，无法对浇筑混凝土的层厚进行控制，最终在混凝土中产生了众多气体，假如无法及时将气体排出，很容易使气体吸附在模板表面，产生气泡。
　　泛砂产生的原因主要是由于混凝土的和易性较差，砂率较低，因此使混凝土的保水性能较差。混凝土本身是一种不均匀的材料，在浇筑施工的过程中存在着应力元不均匀的现象，大量多余的水会在这里聚集，并在此路上不断流动，相互挤压的水不断向上走，会带走浆液，最终在混凝土的表面造成“砂纹”，进一步演变为“砂斑”。
　　3、特长隧道混凝土二次衬砌的施工措施
　　对原材料进行严格的控制，提高材料的质量和技术水平。在施工现场使用的水泥多为硅酸盐水泥，应该降低单位水泥的使用量，将水泥的使用量控制在每立方米350千克左右，不能混合使用不同批次的水泥。应该针对不同泵送管路的大小，使用具有较大粒径的碎石，碎石的粒径一般为5mm到31.5mm，5mm到16mm的碎石占总量的三分之一，其余粒径的占总量的三分之二。对碎石的含泥量进行严格的控制，使含泥量在1%以下。泵送应该控制在45%左右。在施工过程中使用饮用水，一旦使用了其它水源，应该按照相关的标准进行检测，保证PH值大于4。总之，水灰比越大，会使混凝土的收缩越大，因此，施工过程中的水灰比一般控制在0.45到0.55之间，保证混凝土的坍落度在18cm到22cm之间。使用混凝土外加剂，例如，聚羧酸缓凝减水剂等，能够对混凝土的性能进行改善，提高混凝土的性能，对混凝土的硬化性能、强度、耐久性、凝结时间和其它性能等进行调整，将掺量保持在水泥整体质量的百分之0.005到百分之5之间。
　　衬砌台车的制作应该满足相关的要求，工作窗位置的高低和间距会对工人的工作产生影响，如果一窗的开口较低，二窗的开口较高，会造成在一窗和二窗之间的捣固不合格，在混凝土的表面产生气泡等质量问题。应该将工作窗分成上下两排，每排单侧三个到四个，一窗应该在距离模板底部三米的位置设置开口，二窗应该在距离底部5.4米的地方设置开口，同时，应该保证模板的稳定性和刚度，使其表面光滑，接缝十分严密，同时，使用电焊打磨的方式进行堵塞，减少漏浆的现象，防止混凝土表面泛砂，增加振动器的数量，进一步减少在混凝土表面形成的气泡。
　　提高混凝土的施工工艺。首先，对超挖和欠挖的现象进行控制，使用完善的TBM掘进机施工技术，对超挖和欠挖进行有效的控制。使用现场实验和工程类比的方式，提高施工水平。应该针对经济、技术的要求，使用性能良好、精确程度高和操作简单的机械进行钻孔。第二，严格控制混凝土的运输和拌和的过程。应该严格依据施工配料单的记录进行计量，并定期进行抽查，对计量装置进行矫正，严格控制砂石料的含水率。应该使运输车进行连续的转动，提高混凝土的和易性。对于长距离运输，应该在混凝土中增加混凝剂，在进入泵前测试混凝土的坍落度，对混凝土的损失量进行比较，及时发现问题、解决问题。第三，提高混凝土的振捣工艺。应该沿着模板边对混凝土进行捣固，直到泛浆出现、混凝土停止下沉，最终使混凝土摊平，同时，应该防止过度捣固的现象出现，减少混凝土离析的现象。应该使用分层浇筑的方式，针对混凝土的振捣、洞内气温、浇筑速度、运输距离和搅拌能力，确定浇筑的方向、次序和厚度，二次衬砌应该着重对每层浇筑的厚度。第四，提高工作人员的责任心和技术水平。在施工的过程中，施工队的职业素质会对隧道的质量产生影响，工人是否具有良好的敬业精神，会对混凝土的质量产生直接的影响，技术水平较高的工作人员能够对捣固的程度进行识别，针对坍落度辨明火候。因此，应该提高工作人员的专业素质，提高操作者的作业能力和实践能力，将理论知识和实践经验相结合，请专家莅临现场进行指导。
　　4、结语
　　总之，特长隧道混凝土二次衬砌施工是一个具有很强综合性的作业，每一个环节出现质量问题，都会对混凝土的表面质量产生影响，因此，应该在施工现场聘请具有专业知识的技术人员，对在施工中出现的问题进行分析，对施工措施进行完善，优化配置机械和劳动力，使用科学化和合理化的方式，提高作业水平，使混凝土的质量得到提高。在施工现场，应该对出现的问题进行解决，减少混凝土的常见疾病。
　　
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