大断面高标号衬砌砼抗裂防护施工技术.docVIP

　　大断面高标号衬砌砼抗裂防护施工技术 摘 要：通过对阿尔及利亚贝佳亚隧道高标号衬砌砼防裂生产性试验，分析高标号、大体积砼衬砌裂缝产生的主要原因，引进新型SIKA缓凝型高效减水剂系列产品，有效控制了高标号衬砌砼表面裂缝现象的发生，为阿尔及利亚贝佳亚隧道以及预制梁等其他高标号砼抗裂防护施工提供借鉴。 中国 8/vie 　　关键词：隧道 高标号 砼浇筑 质量控制 　　中图分类号：TU74 文献标识码：A ：1672-3791（2017）01（c）-0063-02 　　为保证阿尔及利亚贝佳亚隧道大断面高标号衬砌砼施工质量，防止衬砌砼表面裂缝的产生，根据前几年阿尔及利亚东西高速公路M3隧道衬砌砼施工经验和总结，特制定了Sidi-Aich隧道衬砌砼施工裂缝预防施工方案，引进了新型的缓凝型高效减水剂产品，有效控制了高?撕懦钠鲰疟砻媪逊煜窒蟮姆⑸?。 　　1 工程概况 　　阿尔及利亚贝佳亚港口至阿尼夫高速公路连接线全长100 km，为双向六车道高速公路；其中的Sidi-Aich隧道是全线唯一的一座隧道，也是全线的关键性控制工程，为泥灰岩强风化地质，围岩地质条件比较软弱，地质比较破碎时采用CRD法+大管棚施工支护，衬砌采用同心圆锯齿形结构，衬砌厚度在0.6～1.2 m之间；围岩地质条件转好时采用CD法或3台阶法施工支护，衬砌采用同心圆圆形结构，衬砌厚度为0.6 m。 　　隧道左线设计长1 691 m，右线设计长1 628 m，单洞合计总长3 319 m，开挖最大断面尺寸为173 m2，开挖最大跨度17.21 m，最大高度13.11 m，砼衬砌最小断面半径尺寸为6.77 m，典型衬砌厚度为0.6 m，每10 m衬砌砼量为224 ～277 m3，砼衬砌为RN40高标号钢筋砼，砼试配强度必须达到40 MPa。 　　2 贝佳亚隧道高标号砼浇筑施工经验 　　2.1 隧道衬砌裂缝产生的原因分析 　　贝佳亚隧道明洞于2015年7月份开始正式浇筑，浇筑后3～20天内均出现不同程度的裂缝，衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送砼施工工艺；但在砼施工过程中，砼裂缝形成的原因非常复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果，而高标号砼温度应力裂缝的控制更是一个世界性难题。 　　为了最大可能地减少砼施工过程中各种裂缝的产生，在施工时对其原材料的选用和施工工艺质量等各个方面都进行了不断的研究和改进，然而并不能完全得到避免；如在笔者前期参建的阿尔及利亚东西高速公路M3隧道施工中，虽然采取了各种不同的施工工艺，有严格的质量保证体系和控制措施，但在砼施工中都不同程度有裂缝的产生；砼衬砌产生的裂缝均在内侧表层内，虽然未对衬砌结构产生不良影响，但对以后衬砌钢筋的锈蚀保护有一定影响，不仅影响了美观，还给工程质量留下了隐患，因此，高标号衬砌砼施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少砼中裂缝的产生。 　　2.2 砼温度应力裂缝防裂措施 　　隧道衬砌砼裂缝类型主要有水化热温度裂缝、砼干缩裂缝、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，其中的衬砌砼水化热温度应力裂缝是引起砼表层开裂最主要的原因。砼衬砌温度裂缝主要是因为水泥水化过程中产生大量的热量，在砼内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过砼内外的约束力时，就会产生温度裂缝；裂缝宽度一般在国内冬季较宽，夏季较窄，热胀冷缩现象明显；温度裂缝的产生与衬砌砼的厚度、水泥及外加剂的品种和用量有关。为了限制砼水化热温升峰值，减小温度应力梯度，砼浇筑温度一般不能超过16 ℃。另外，砼衬砌其下表面点和上表面点的温度历时曲线几乎重合，同一时刻的内外温差小于0.5 ℃，下表面点的温度变化差不多和外表面点同步；因此，环境温度对砼温度的影响很大，不仅影响砼的表面温度，而且对砼的内部影响也很大，由于阿尔及利亚夏季高温炎热，冬季多雨寒冷，早、中、晚温差相差大，对砼浇筑时的温度控制影响比较大。 　　3 贝佳亚隧道高标号衬砌砼抗裂防护施工方案 　　大体积砼温控防裂控制，涉及到设计、原材料、施工、环境等诸多因素，为了控制裂缝，应着重从控制温升，延缓降温速率，减少砼收缩等方面采取措施，并根据现场测试数据及时调整养护措施；这些措施之间是相互联系、相互制约的，必须结合实际全面考虑合理采用，才能收到良好的效果；为了达到上述所要求的砼性能，必须采用特殊的外加剂才能满足砼的要求，在贝佳亚Sidi-Aich隧道衬砌高标号砼进行施工配合比设计时，就要充分考虑了砼抗裂性能的要求，砼原材料的选择尽可能选用能够提高砼的抗拉强度和极限拉伸变形能力，减小砼的绝热温升、热强比、线膨胀系数以及收缩变形，外加剂特别选用了新型的SIKA VISCOCRETE 4H缓凝型高效减水剂进行试配，从而达到抗防裂的目的。 　　3.1 水泥 　　主要考虑抗裂性