市政工程

公路养护网:隧道衬砌侵蚀和残损原因及整治

  隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松,强度下降,降低隧道衬砌的承载能力,还会导致钢轨及扣件腐蚀,缩短使用寿命,危及行车安全。

  隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性,降低了衬砌结构的安全可靠性,影响隧道正常使用,甚至危及行车安全。

  衬砌背后的腐蚀性环境水,容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧,▪️•★成为隧道渗漏水,☆△◆▲■◆●△▼●对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生物理性或化学性的侵蚀作用,造成衬砌腐蚀。•●

  铁道部部颁标准《铁路混凝土及砌石工程施工范围》(TBJ 210-86)中指出:凡具有煤系地层、含硫化矿地层、含石膏地层、含盐地层、•●淤泥泥炭地层、盐渍土、◇▲=○▼=△▲盐田、海水及渗入范围等地理条件的地区,○▲可能产生环境对混凝土的侵蚀破坏,应予以注意。☆△◆▲■

  综合国内外的研究成果,根据主要物质因素和腐蚀破坏机理,可分为硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、溶出性侵蚀、碳酸盐侵蚀和一般性侵蚀5种。◇▲=○▼=△▲

  产生腐蚀的三个要素是第一、腐蚀介质的存在;第二、易腐蚀物质的存在;第三、地下水的存在且具有活动性。

  应首先从搞好勘测设计着手,掌握隧道工程地质和水文地质资料,查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分,在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的程度的基础 上,因地制宜地采取防治措施。

  针对隧道腐蚀产生的原因和条件。目前,对隧道侵蚀采取的防治措施主要有以下几种。□▼◁▼

  防蚀层是一种对混凝土表面进行处理的方法,把各种耐腐蚀材料铺设在衬砌混凝土的表面,▲●…△使之成为一层防蚀层。

  抗侵蚀水泥材料的选择:抗硫酸盐水泥、★▽…◇火山灰质水泥具有较好的抗硫酸盐和海水腐蚀的能力;矾土水泥抗各种化学腐蚀的能力较强;火山灰质水泥对各种化学侵蚀介质也有较好的抵抗能力,★▽…◇价格又便宜,适合于在中、低侵蚀性介质中使用,但其抗冻性较差,使用时需加注意。

  对于抗硫酸盐侵蚀的隧道,▪️•★在注浆与浇注混凝土时以采用低碱高抗硫酸盐水泥为佳;在运营维修、养护堵漏、抹面、•☆■▲○▲喷混凝土或砂浆时,▪️•★以选用双快水泥为佳。

  地层压力的大小,★◇▽▼•主要取决于工程地质和水文地质条件和围岩的物理力学特性,•☆■▲▼▲同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。

  由于形变压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等,使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形,影响隧道的正常使用,统称为隧道衬砌裂损病害。◇▲=○▼=△▲

  衬砌裂损是隧道病害的主要形式,•☆■▲隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性,降低了衬砌结构的安全可靠性,影响隧道的正常使用,甚至危及行车安全。

  (5)铺底和仰拱破损,★▽…◇基床翻浆、线路变形、危及行车安全,被迫降低车辆运行速度,量增加养护维修工作量;

  (6)在运营条件下对裂损衬砌进行大修整治,施工与运输互相干扰,▼▲费用增大。◇▲=○▼=△▲

  针对衬砌裂损病害提出整治措施:裂缝整修,衬砌背后空洞压浆,底版的稳定处理,★◇▽▼•换拱、公路养护网:隧道衬砌侵蚀和残损原因及整治换边墙。

  对于衬砌出现的无水或渗水裂缝,可以使用R-IIAB双组分灌浆树脂进行灌注粘合。

  尤其是碳纤维材料具有优异的物理力学性能,其抗拉强度一般为2500MPa-3550MPa,▼▲是普通钢材的10倍-15倍。

  对于隧道富水地带因衬砌裂损出现的渗漏水或修补施工遗留的各类孔、159彩票洞,◇▲=○▼=△▲★▽…◇修补结构缺陷可以采取速凝堵水砂浆、聚合物改性水泥基修补砂浆、防水砂浆三种材料配套使用的方法来完成病害整治。

  由于以上漏水点或漏水裂缝大多在应力集中区,所以在用以上方法治理后,需采用防水砂浆喷涂进行表面柔性防护。•●

  对于施工缝、•☆■▲▪️•★伸缩缝或其他活动裂缝的渗漏水病害,可以先采用注浆(防水型灌浆料)防水措施,然后将需嵌补的施工缝、伸缩缝或其他活动裂缝清理干净,☆△◆▲■◆●△▼●使用封缝胶进行缝隙嵌补,表面喷涂防水砂浆,▼▲进行柔性防护。□▼◁▼▼▲▲●…△□▼◁▼▲●…△◆●△▼●•☆■▲○▲★◇▽▼•★◇▽▼•