隧道襯砌裂紋採用什麼檢查方法

A. 高速鐵路隧道襯砌混凝土裂縫產生原因分析及預防措施

去
網路文庫
，查看完整內容>
內容來自用戶:徐強昌
高速鐵路
隧道襯砌
混凝土
裂縫產生原因分析及預防措施
近年來我國高速鐵路發展迅速，作為支撐高速鐵路重點基礎設施的
高速鐵路隧道
也得到了快速發展。隧道襯砌
混凝土裂縫
問題是一個普遍存在而又難以根本解決的實際性質量問題，文章針對混凝土裂縫產生的原因，提出預防措施並進行了簡要的探討。
XX高鐵是技術標准為
客運專線
，速度
目標值
為350公里/小時。該工程地處山嶺
重丘區
，
隧道工程
佔比大。目前隧道襯砌普遍採用液壓整體式
鋼模板
襯砌台車，泵送
混凝土施工
工藝進行澆注。由於裂縫的存在和發展通常會使混凝土內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低
鋼筋混凝土材料
的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建築物的外觀、使用壽命，嚴重將威脅到人們的生命財產安全。在施工中必須採取有效的工藝措施和養護措施來減少混凝土裂縫的產生，本文結合XX鐵路隧道
二襯
混凝土施工過程，分析了隧道襯砌混凝土裂縫產生的原因和預防措施。
1、XX隧道工程概況
工程簡介
XX隧道隧道軌上
凈空
高度9.5m，凈寬13.4m。除Ⅱ級圍岩襯砌按曲牆底板和
仰拱
兩種襯砌，其餘均採用曲牆帶仰
拱結構
形式。
2、混凝土裂縫情況描述
隧道襯砌裂縫多集中在每組襯砌中間部位，高度位於矮邊牆頂至其上方2m范圍。經過現場
取芯
判斷為非
貫穿性
裂紋，寬度約0.2mm，經過一定時間觀測，裂3、因此，排除施工工藝與現場操作因素影響。

B. 隧道結構材質檢查的內容與方法是什麼

所有隧道設計使用的材料都會檢查，不過正常重點就是鋼材、地材、防水材料、中空注漿錨桿。隧道檢測內容的分類，材料檢測——屬土建工程的通用原材料，其檢測方法可查閱有關規定；屬隧道工程特有的材料需專項檢測，主要對錨噴的最終材質強度、防排水材料各項指標進行檢測。施工檢測——包括施工質量檢測和施工監控量測。施工質量檢測內容按施工順序分為：超前支護及預加固質量檢測——支護構件的材質、規格、尺寸及安裝尺度要求；注漿效果。開挖質量檢測——開挖面的尺寸、形狀、平整圓順程度。

初期支護質量檢測——錨桿的間距、排距、長度、漿液注滿度、抗拔力；噴射混凝土的強度、厚度、平整度；鋼支撐的間距、節間連接、榀間連接；支護背後密實度。防排水系統質量檢測——防排水材質、規格；加工安設質量。襯砌質量檢測——襯砌的幾何尺寸、混凝土強度、背後密實程度。環境檢測——分施工環境檢測和營運環境檢測。混凝土拌合物和易性檢測，強度檢測，抗滲性能檢測（鐵路還有電通量檢測）；鋼筋的焊接或連接性能檢測；防水板，土工布，止水帶，止水條、透水盲管，PVC管等防水材料的外委檢測，混凝土結構的無損檢測（超聲回彈等，地質雷達掃描檢測）；破壞性檢測（鑽芯取樣等）；錨桿拉拔力檢測等。隧道通風，照明，煙塵濃度檢測（外委檢測）。其他的還包括鋼架垂直度，地表下沉，圍岩的下沉、收斂等，這些都是由測量組來做。

C. 隧道結構材質檢查的內容與方法是什麼

所有隧道設計使用的材料都會檢查，不過正常重點就是鋼材、地材、防水材料、中空注漿錨桿。隧道檢測內容的分類，材料檢測——屬土建工程的通用原材料，其檢測方法可查閱有關規定；屬隧道工程特有的材料需專項檢測，主要對錨噴的最終材質強度、防排水材料各項指標進行檢測。施工檢測——包括施工質量檢測和施工監控量測。施工質量檢測內容按施工順序分為：超前支護及預加固質量檢測——支護構件的材質、規格、尺寸及安裝尺度要求；注漿效果。開挖質量檢測——開挖面的尺寸、形狀、平整圓順程度。

初期支護質量檢測——錨桿的間距、排距、長度、漿液注滿度、抗拔力；噴射混凝土的強度、厚度、平整度；鋼支撐的間距、節間連接、榀間連接；支護背後密實度。防排水系統質量檢測——防排水材質、規格；加工安設質量。襯砌質量檢測——襯砌的幾何尺寸、混凝土強度、背後密實程度。環境檢測——分施工環境檢測和營運環境檢測。混凝土拌合物和易性檢測，強度檢測，抗滲性能檢測（鐵路還有電通量檢測）；鋼筋的焊接或連接性能檢測；防水板，土工布，止水帶，止水條、透水盲管，PVC管等防水材料的外委檢測，混凝土結構的無損檢測（超聲回彈等，地質雷達掃描檢測）；破壞性檢測（鑽芯取樣等）；錨桿拉拔力檢測等。隧道通風，照明，煙塵濃度檢測（外委檢測）。其他的還包括鋼架垂直度，地表下沉，圍岩的下沉、收斂等，這些都是由測量組來做。

D. 既有線鐵路隧道襯砌病害整治及現場卡控重難點

                                                                                                              新線介入辦  藍鵬

       摘要：概述既有線鐵路隧道襯砌常見病害，分析病害產生的原因，並根據不同病害提出對應的整治措施，繼而對整治過程中現場卡控重難點進行分析研判，對既有線鐵路隧道病害整治關鍵控制項點積累經驗，保證既有線運營維護安全。

       關鍵詞：既有線、鐵路隧道、襯砌、病害整治、卡控重難點。

       在雲貴川等山區鐵道線上，長大隧道作為其中重要的組成部分，避免了線路繞行，大大縮減了線路長度，也極大的確保了列車運行。但是，從現正在新建及正在運營的隧道來看，有相當一部分隧道出現了襯砌空響、開裂、滲漏水等病害，嚴重危及既有線鐵路的運營安全。在設計院針對隧道襯砌不同的病害類型制定整治措施後，如何在確保行車安全的情況下進行病害整治，也成為了一個重點研究課題。本文就以既有大麗鐵路單線隧道襯砌病害缺陷整治措施及施工過程中卡控重難點進行分析研討。

一、隧道襯砌病害整治類型

       1.襯砌漏水。大多數隧道的襯砌漏水多發生在隧道施工中的施工縫、沉降縫、伸縮縫。經進一步分析除富水隧道常年存在滲漏水以外，其餘均為季節性滲漏水。

       2.襯砌裂紋。多數長大隧道存在縱向裂紋、橫向裂紋和斜向裂紋。典型的結構性裂紋主要為施工縫處的閉合性裂紋，風險性極大。

       3.襯砌空洞。襯砌空洞多位於隧道的拱部,主要與施工工藝及現場質量控制有關。

       4.襯砌剝落掉塊。襯砌剝落、掉塊的原因比較復雜，可能的原因有施工冷逢或異物(包括防水板)切割。砼本身強度不足，砼受腐蝕後疏鬆等原因。

二、隧道襯砌病害整治措施

（一）隧道襯砌滲漏水。

       滲漏水施工堅持「以排為主，局部封堵，堵排結合」的原則。根據現場滲漏水位置，在邊牆確定泄水孔位置，鑽設泄水管，後根據出水特徵等情況，選擇是否需要開槽引排施工，最後進行注漿封堵。注漿採用針孔注漿，材料採用聚氨酯等遇水迅速膨脹的封堵材料。最終將該部位的水截流排入側溝。

（二）襯砌裂紋。

       裂紋整治需根據裂紋的位置、寬度、深度等因素判斷是否為結構性裂紋還是淺表性的收縮裂紋。若為非結構性的淺表性的收縮裂紋採用注環氧樹脂封堵裂紋，表面塗刷水泥基滲透結晶型防水塗料。若為結構性裂紋需進一步根據裂紋形式進行再次劃分，大概劃分如下。

       縱向裂紋：若整板縱向裂紋深度未貫穿二襯厚度，則採用在裂縫兩側0.5m處先進行引孔後再打2.5m長騎縫錨桿（根據襯砌後岩體是否完整、襯砌是否空洞、是否有水的情況確定錨桿形式。如岩體完整、無水、無空洞時採用φ25mm砂漿錨桿；如岩體完整、有水，空洞時採用φ25mm中空錨桿加固），沿裂縫兩側呈梅花形交錯布置，騎縫錨桿完成後，實施沿縫鑿孔壓漿封堵；錨桿端頭需用膨脹水泥砂漿回填，並與原襯砌打磨平整。

       閉合性裂紋：根據閉合性裂紋裂損范圍進行確定。

       1.對於裂損范圍較小(圓弧矢高小於30cm)的裂紋，裂紋較深(超過襯砌厚度的50%)或松動的，將裂損范圍內的襯砌混疑土鑿除後，對混疑土表面進行打磨處理，並塗刷水泥基滲透結晶型防水塗料:裂紋較淺、穩定的弧形區採用沿縫鑿孔壓漿封堵處理。壓漿封堵後表面塗刷環氧樹脂封閉

       2.對於裂損范圍較大(圓弧矢高大於30cm)的裂紋，若裂紋深度小於原襯砌設計厚度40%或襯砌為鋼筋混凝土的，採用沿縫鑿孔壓漿封堵處理，壓漿封堵後表面塗刷環氧樹脂封閉。

       3.對於裂損范圍較大(圓弧矢高大於30cm)的裂紋，若深度大於原襯砌設計厚度40%，當裂紋位於拱部，採取拱部拆換（鋼筋混凝土地段可按90°拆換，素混凝土地段按129°15』37」拆換）。

（三）襯砌空洞。

       二襯空洞指隧道襯砌混凝土存在空洞、孔洞等情況，一般情況下同時具備脫空和厚度不足的特徵。根據驗證後的襯砌厚度及強度滿足設計要求，且無裂紋和滲漏水，則根據現場情況可做以下措施處理。

       1.襯砌內部未暴露的較小空洞面積1平方米以下，襯砌厚度在20cm及以上，可進行襯砌內部注漿，以填充空隙，恢復襯砌混凝土密實度和整體襯砌強度。

       2.當空洞面積較大，大於1平方米以上或伴有裂縫、強度不足等其它問題時，採取加固補強或拆除重建。

（四）襯砌剝落掉塊。

       根據襯砌剝落掉塊的具體位置分為以下兩類。

       1.施工縫剝落掉塊

       若能滿足隧道結構性、功能性要求，觀感質量存在缺陷的施工縫剝落掉塊，則採取徹底鑿除破損、松動的混凝土塊或砂漿塊後打磨平整，刷塗水泥基滲透結晶型塗料的方式進行處理。若不能滿足隧道結構性、功能性要求，本身存在缺陷的，則按相關缺陷整治措施進行缺陷整治。

       2.施工縫以外的襯砌剝落掉塊

        因襯砌剝落、掉塊的原因比較復雜，整治前應根據現狀和竣工圖、設計文件、檢查和觀測記錄以及其他相關資料分析原因，缺陷病害程度，再制定處理方案。

三、隧道襯砌整治現場卡控重難點

（一）襯砌空洞鑽孔注漿施工。

       為恢復襯砌混凝土密實度和整體襯砌強度，採取鑽孔注漿的方式對空隙進行填充。該項施工過程中應重點卡控以下幾方面：

       1.既有設備的保護。每次天窗作業施工前，需對作業點前後 2 米范圍的絕緣子用海綿整體包裹。作業范圍延伸 2m 區段的接觸線用海綿軟管進行包裹防護，承力索用預絞式鎧裝護線條進行包裹防護。在道床板上鋪設無紡布，防止落物污染道床板和鋼軌及扣件。

       2.整治范圍的確定。施工前應根據實際的襯砌厚度缺陷范圍和襯砌背後不密實、空洞的大小及范圍對鑽孔位置進行確認，防止整治達不到預期效果。

       3.注漿材料的選擇及調配。注漿材料採用微膨脹強結合材料，採用水泥漿液時，標號不低於M20。施工前應先進行注漿試驗，並通過現場試驗調整配合比（確保初凝時間在25分鍾左右）。還需確認該隧道地下水是否含有腐蝕性，若有的話應根據侵蝕環境類型採用對應耐侵蝕的材料。

        4.注漿壓力的重點控制。需根據現場襯砌形式（鋼筋混凝土或素混凝土）進行確定注漿壓力，注漿過程中應嚴密觀察襯砌狀況，若發現襯砌有異常、變形、開裂或既有裂隙有加速發展趨勢等，則應立即停止注漿，以確保襯砌安全。

       注漿監控實時監測示意圖如下：

       5.注漿孔的卡控。注漿前應對鑽孔進行編號，鑽孔及注漿過程中應對鑽孔、注漿壓力、注漿量等進行詳細記錄，根據鑽孔情況確定注漿鋼管長度。注漿結束標准應以注漿壓力和注漿時間、注漿量綜合判定。當達到下述情況之一時即可結束注漿：a．當注漿壓力達到設計終壓並穩定5min以上，吸漿量很少或者不吸漿時；b．當注漿量達到或超過理論注漿量，孔口管出現冒漿時。注漿完成後，應及時採用封堵措施，防止漿塊掉落，影響安全。

（二）閉合性裂紋、襯砌空洞、襯砌剝落等嚴重病害需拆換的施工。

       為保證隧道襯砌的整體性和功能性，部分病害需進行拆換施工，該項施工應重點卡控以下幾方面：

       1.監控設備的安裝。為確保整治施工過程的安全控制，必須在施工前安裝視頻監控（接入調度指揮系統）對施工地段實行24h監測，以防止因施工造成的行車安全隱患。

       2.既有設備的保護。每次天窗作業施工前，需對作業點前後 2 米范圍的絕緣子用海綿整體包裹。作業范圍延伸 2m 區段的接觸線用海綿軟管進行包裹防護，承力索用預絞式鎧裝護線條進行包裹防護。在道床板上鋪設無紡布，防止落物污染道床板和鋼軌及扣件

       3.拆除既有襯砌卡控重點。

       （1）臨時加固措施。拆除前應嚴格按照施工方案對拆除段及前後襯砌進行鋼架臨時加固，重點對鋼架的固定的錨桿位置、深度進行確認，並對穩固程度進行拉拔試驗。

鋼帶加固示意圖如下：

       （2）拆除范圍的卡控。拆除二次襯砌時，應在臨時加固措施前提下，邊緣先採用切割工藝切割到位後再鑿除襯砌混疑土，減少對拆換范圍以外的襯砌產生擾動破壞。每次拆除應根據天窗時間嚴格控制拆除面積，嚴禁大面積拆除，防止出現無法鑿除完造成施工頂點，無法正常開通線路，擾亂運輸秩序。拆除期間如發現變形較大、襯砌混凝土裂損嚴重，立即停止拆除。

       4.帶模注漿卡控重點。

       （1）模板安裝的穩固性。模板安裝前要對中部打設吊模的Φ25中空錨桿的布置情況進行確認，重點是對錨桿縱環向間距、錨桿深度、錨桿注漿情況及拉拔力是否達到設計強度進行確認。滿足要求後用模板將混凝土鑿除區域全部封閉，模板和襯砌之間的縫隙須用泡沫膠進行封閉完全。

       模板安裝加固示意圖如下：

（ 2）注漿過程的卡控。在注漿前應先進行砂漿試驗，確保聚合物砂漿在隧道內施工環境溫度條件下，終凝時間確保在40分鍾左右。每個天窗砂漿泵送前，必須先做小樣實驗，現場工務、監理、施工方三方見證下，滿足施工的前提下，方可泵送施工。注漿過程中要時刻觀察注漿壓力和流量的變化，防止因注漿壓力過大或漿液過滿導致脹模。

四、結束語

       造成隧道襯砌病害是有很多原因的，包括地質條件、設計、施工方法、施工工藝等多方面的因素。既有線鐵路隧道病害若整治過程關鍵項點卡控不到位或整治完成後不達標將直接影響到隧道的結構和運營安全。所以，隧道病害的整治必須先弄清楚其原因，針對性地採取合理有效的方法進行治理，繼而做好過程中的關鍵項點卡控，方可最大程度的確保既有線鐵路運營安全。

       【評語】：文章對隧道襯砌病害進行深入研究，並分析相關施工重點，將安全主線貫穿其中，確保安全施工，有效施工。

E. 對於結構缺陷，可採用什麼來檢查構建內部的空洞裂紋等

【鈦合金檢測內部裂紋】目前鈦合金中常見的鍛造缺陷主要有組織過熱及不均、空洞、裂紋等，這些缺陷一般在鈦合金產品顯微組織檢查或超聲波檢測中很易發現。而採用無損檢測方法，則只有超聲波檢測，也叫超聲檢測，Ultrasonic Testing縮寫UT，超聲波探傷，是五種常規無損檢測方法的一種。
【超聲波探傷】是利用材料及其缺陷的聲學性能差異對超聲波傳播波形反射情況和穿透時間的能量變化來檢驗材料內部缺陷的無損檢測方法。脈沖反射法在垂直探傷時用縱波，在斜射探傷時用橫波。脈沖反射法有縱波探傷和橫波探傷。在超聲波儀器示波屏上，以橫坐標代表聲波的傳播時間，以縱坐標表示回波信號幅度。對於同一均勻介質，脈沖波的傳播時間與聲程成正比。因此可由缺陷回波信號的出現判斷缺陷的存在；又可由回波信號出現的位置來確定缺陷距探測面的距離，實現缺陷定位；通過回波幅度來判斷缺陷的當量大小。

F. 怎樣 檢測 隧道 初砌厚度

初期支護一般是採用鑽芯取樣的方式檢查初襯厚度，
二次襯砌一般用聲波探測，地質雷達就是其中一種，可以探測襯砌厚度以及襯砌背後的空洞；也有用鑽探的，用鑽芯法的，一般也要測芯樣的強度指標

G. 隧道結構變形有什麼檢查方法你知道嗎

1、變形監測的精度，測量等級及精度取決於變形觀測目的、變形觀測體的級別以及預計變形量的「必要精度」。隧道施工期要求拱頂下沉的監測精度為0.1mm(相對於水準工作基點)。為了保證監測精度，作業組人員組成應精幹合理,整個變形觀測期間應以不更換觀測員和主要觀測儀器為佳,每次觀測次序和行進路線也應盡量相同。

2、測量儀器設備，結合工程的具體情況,拱頂下沉監測用DS1型精密水準儀進行水準觀測和用TOPCN（拓普康全站儀進行測距三角高程觀測相結合。三維位移觀測法又可分為絕對坐標觀測法和相對位移觀測法。測量儀器設備的選擇要在滿足精度要求的前提下，力求先進和經濟實用,要盡可能的應用快速高效的作業方法。3、隧道內監測基準點、工作基點和監測點的建立，我們應該盡可能布置較少控制點作為隧道內拱頂部分的監測點和基準點，監測點和基準點隨隧道開挖逐步向前布置。因隧道開挖過程所做導線點容易破壞,導線每周進行一次復核和延伸。