張廣松

【摘要】在引水隧洞施工中，有諸多不可控制因素，很容易造成引水隧洞混凝土襯砌開裂，從而引起表面滲水，這一方面影響到引水隧洞的施工質(zhì)量，同時還會留下極大的安全隱患，帶來安全事故。對此，下面結(jié)合工程實例，就引水隧洞混凝土襯砌開裂原因及處置技術(shù)進行全面分析。

【關(guān)鍵詞】引水隧洞；混凝土襯砌；開裂；處置

前言：

在我國水利水電工程中，引水隧洞是十分關(guān)鍵的項目，會對水利水電工程的發(fā)展及今后運作帶來全面影響。由于在引水隧洞施工中，受諸多因素的影響，會出現(xiàn)混凝土襯砌開裂的情況，造成表面滲水現(xiàn)象，甚至?xí)斐射摻钿P蝕，混凝土的耐久性受到影響，對工程質(zhì)量帶來極大影響，同時也縮短了引水隧洞的使用壽命，而在處置過程中還會消耗大量的人力、財力、物力資源。對此，在實際中，必須針對混凝土襯砌開裂的成因，制定針對性處理措施，從而保證引水隧洞的安全使用。

1.工程概況

在某水利水電工程中，引水隧洞共4條，平均洞長16.67km，洞群沿線上覆巖體一般埋深1500m～2000m，最大埋深2500m，引水隧洞開挖斷面為馬蹄形，大部分斷面開挖直徑13m，襯砌厚度40～60cm，具有埋深大、洞線長、洞徑大的特點。本工程中引水隧洞混凝土襯砌施工環(huán)境比較惡劣，涉及到雜谷腦組大理巖（T2z）、三迭系下統(tǒng)綠泥石片巖和變質(zhì)中細砂巖（T1）、三迭系上統(tǒng)砂板巖（T3），中部的白山組大理巖（T2b）及東部的鹽塘組大理巖（T2y）等地層，對施工的順利進行帶來影響。同時在施工中，受其他因素的影響，造成了引水隧洞混凝土襯砌裂縫的產(chǎn)生。由于引水隧洞穿越巖層地質(zhì)，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，支護方式也無法固定，隧洞壓力大、高埋深，洞線長，在施工中出現(xiàn)不同程度的裂縫。其帶來的危害主要有：裂縫的產(chǎn)生無法使得引水隧洞永久安全運行；裂縫的產(chǎn)生會出現(xiàn)新滲水通道，從而對發(fā)電量造成影響；形成裂縫后，會造成表面滲水，甚至?xí)斐晒苡?，造成山體災(zāi)害。為了保證引水隧洞的后期運行安全，必須對裂縫進行及時有效的處置。

2.引水隧洞混凝土襯砌開裂原因

在本工程中，造成引水隧洞混凝土襯砌開裂的主要原因在于：（1）水泥漿體收縮，在對引水隧洞混凝土襯砌工程進行施工的時候，在施工材料中水泥較為重要，主要存在于化學(xué)結(jié)合水、毛細水、物理吸附水等，由于水泥在施工中會逐漸出現(xiàn)硬化的情況，原有的水分失去，從而出現(xiàn)收縮的情況。此外，在進行水泥漿體施工時，會受到基礎(chǔ)巖石層面、骨料等的限制，降低水泥漿體抗拉力，最終出現(xiàn)引水隧洞混凝土襯砌開裂。（2）溫度裂縫，在施工過程中為滿足泵送要求，襯砌混凝土進行了數(shù)次配合比和外加劑摻量的調(diào)整，粉煤灰、外加劑摻量及砂率和用水量都有所增加，且泵送混凝土較其他普通混凝土坍落度大，一般按照坍落度的控制上限在控制，混凝土的水泥用量為260kg。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來看，引水隧洞邊頂拱澆筑完成后達到最高溫度40～48℃，內(nèi)外溫差達26～32℃。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，混凝土澆筑完后30h 左右溫度為最高，7～8d 內(nèi)溫度下降較快，30d 左右降至正常溫度。從內(nèi)外溫差分析，在混凝土內(nèi)部和表面間形成溫度梯度而產(chǎn)生應(yīng)力，當溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫。

3.引水隧洞混凝土襯砌處置技術(shù)

3.1 表面修補技術(shù)

在處置引水隧洞混凝土襯砌開裂時，表面修補術(shù)是比較常見的一種技術(shù)，在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)承載力沒有受到大影響的混凝土襯砌開裂中有良好的適用性。在進行混凝土襯砌開裂修補時，可以通過水泥漿涂抹、環(huán)氧膠泥、混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料的方式進行修補。但是在進行混凝土襯砌開裂表面修補中，需要對其表面進行全方位清理，嚴禁雜物的存在，避免雜物對修補質(zhì)量帶來影響，確保表面結(jié)構(gòu)的密集度符合相關(guān)要求。此外，在進行引水隧洞混凝土襯砌開裂修補時，對于一些特殊的地位，可以通過表面粘貼玻璃纖維布，降低施工安全事故。

3.2 灌漿封堵處理技術(shù)

在引水隧洞混凝土襯砌開裂處置中，如果需要開展防滲修補工作，且結(jié)構(gòu)整體性良好，可以采用灌漿封堵處理技術(shù)。在進行施工時，可以利用相應(yīng)的壓力設(shè)備，將修補材料壓入混凝土裂縫中，然后經(jīng)過硬化處理，使得修補材料、引水隧洞混凝土襯砌形成一個整體，從而達到鞏固結(jié)構(gòu)的目的。采用灌漿封堵處理技術(shù)時，需要對所使用的修補材料進行全面確定，如甲基丙烯酸酯、水泥漿、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等，從而提高結(jié)構(gòu)的承載力。此外，對于裂縫鑿槽，可以采用嵌縫封堵技術(shù)，其主要材料有塑料油膏、丁基橡膠、聚氯乙烯膠泥等。

3.3 施工材料調(diào)制技術(shù)

在施工過程中，由于晝夜溫度相差比較大，所以在進行引水隧洞混凝土襯砌開裂處理時，需要加強對這方面的重視，特別是對施工材料進行適宜的調(diào)配。進行施工材料調(diào)配，需要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，科學(xué)確定施工材料配比，并對其進行嚴格控制，同時在進行施工材料調(diào)制時，可以適當?shù)奶砑右恍┨砑觿?，但是要控制好劑量，確保引水隧洞混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的抗拉力符合相關(guān)規(guī)定。此外，在進行引水隧洞混凝土襯砌開裂處置時，還需要對溫度進行充分考慮，避免溫度偏差引起施工材料配比偏差，從而造成施工質(zhì)量差。在本工程中，由于施工環(huán)境比較惡劣，加上施工失誤，從而出現(xiàn)變形、沉降等現(xiàn)象，對此，在施工中為了有效提高工程質(zhì)量，可以在修補中添加相應(yīng)的添加劑，并針對溫度變化，適當?shù)恼{(diào)整施工材料比例，從而確保引水隧洞混凝土襯砌的質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定。

4.總結(jié)

在引水隧洞施工中，受各種因素的影響，很容易出現(xiàn)混凝土襯砌開裂的情況，這不僅影響到襯砌外觀質(zhì)量，同時也對工程安全留下一定隱患。因此，在實際中，為了確保工程的施工效益，必須對引起混凝土襯砌開裂的原因進行分析，并進行針對性處置，從而為工程的安全運行提供保障。

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