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盾构大体积管片裂纹分析 2008-12-20 10:03:59|分类： 学术论文 |标签： |字号大中小订阅 摘 要：针对盾构隧道大体积管片施工技术的重、难点，结合武汉长江隧道盾构管片施工过程中的实际经验，介绍了盾构大体积管片施工过程中不同裂纹类型、形成原因及控制重、难点，对关键工序及关键工艺进行重点介绍，并简要介绍了常见问题及其对策和预防措施。 关键词：盾构 大体积管片 裂纹 原因中图分类号：U45543 文献标识码：B 盾构法目前在国内已经日趋成熟，国内已经使用盾构法的城市地铁有上海、广州、南京、北京、深圳，另外有天津、西安、成都、沈阳、杭州、青岛等城市都在紧锣密鼓地筹建。由于盾构施工在工期、质量、安全等诸多方面的优势，一些城市的其它地下工程(过江隧道、输水管道等)也越来越多的采用盾构施工。但是由于盾构在隧道内拼装的钢筋混凝土管片需要提前预制，而且需要很高的抗压、抗渗、耐久性等要求，一旦管片本身出现致命的缺陷，可能就会产生灾难性的后果。管片在预制过程中裂缝出现的几率很高，尤其是随着盾构施工水平的不断提高，大断面盾构项目不断上马，大体积管片出现裂纹的几率也愈高。管片裂纹防治技术也成为其中最重要的常见技术问题。1 大体积管片裂纹分类1.1 管片外弧面裂纹管片外弧面裂纹主要有两种：一种是在水养之后出现的龟裂纹。龟裂纹在管片生产中是比较普遍的，同时也是管片最主要的裂纹，在管片湿润情况下才易看出。龟裂是一种微细裂纹，在混凝土表面干燥的情况下，其肉眼不可见(宽度0.15 mm的裂缝，使用软质湿布沾修补胶液擦拭待修补区域表面，在表面未干时：对深度10mm的裂缝，表面涂结晶材料处理；对深度10 mm的裂缝，凿开裂缝，埋管用环氧树脂进行填补，填补后表面再涂一薄层水泥灰(灰水泥：白水泥=1：1)，裂缝凿开宽度以凿至裂缝深度为准，不可过宽。3.2.3 养护方法脱模后修补：用湿布覆盖湿润养护，待水泥达到初凝后入水池养护。出厂前修补：待水泥达到初凝后，用湿布覆盖湿润养护，并定时洒水保湿，时间为7 d。4 实例简介武汉长江隧道工程采用盾构法施工，盾构隧道外径为11 m，内径为10 m，采用C50P12通用环钢筋混凝土管片混凝土，每环管片分为9块，其中封顶块1块、邻接块2块、标准块6块。每片管片弧长约4m。管片宽度2 000 mm，厚度500 mm，楔形量为55 mm，管片在环、纵向均设凹凸榫槽，管片环向采用弯螺栓连接，纵向采用直螺栓连接。每环混凝土量31.75 m。，折合混凝土总量约为80 423 m。经过严格的配合比试验，采取掺加一级粉煤灰以降低混凝土水化热，在手孔部位涂刷2 mm厚纤维砂浆，同时严格控制工序管理(尤其是混凝土搅拌和管片蒸养)，生产的大体积管片抗压强度、抗渗指标、耐久性指标满足设计要求，单块管片抗渗、抗弯试验满足设计要求。管片颜色均一、外观无明显裂纹，达到了管片质量要求。5 结束语 大体积管片出现宏观裂缝(0.05 mm以上)是普遍现象，但裂纹大部分都是表面的收缩裂纹，多数情况下无明显危害，查明原因后可以接受。 管片表面龟裂是一种细微裂纹，与一般工程所指的裂纹不同，只有在干湿和冷热交替的作用下才会出现。 掺加粉煤灰和矿渣等可减少水泥用量，降低水化热，减少大体积管片裂纹出现的几率。 尽量降低手孔的设计深度，避免断面突变产生裂纹。另外可采取一定的措施增强混凝土表面(特别是断面部位)的抗拉强度。 混凝土表面短时间的ca(OH)：的碳化也是产生表面龟裂的一个重要原因。 突破现有规范对蒸养的束缚，尽量降低蒸养温度，减少与水化热温度的叠加，可有效降低大体积管片裂纹出现的几率。参考文献：1 夏明耀，曾进伦地下工程设计施工手册M北京：中国建筑工业出版社，20012 日土木学会隧道标准规范(盾构篇)及解说M朱伟，译北京：中国建筑工业出版社，20013 王铁梦工程结构裂缝控制M