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隧道混凝土衬砌常见的质量问题包括哪些?

隧道混凝土衬砌常见的质量问题包括:

a、混凝土开裂

b、混凝土强度不够

c、衬砌厚度不足

d、衬砌表面渗漏水

e、衬砌背后充填不密实

一)衬砌混凝土施工检查

对衬砌混凝土各道施工工序的检查,是防止衬砌出现常见质量问题的有效措施

1、衬砌外轮廓检查。在防水板铺挂之前,用全站仪直角坐标法或全断面仪极坐标法检测实际轮廓。对侵入衬砌断面的凸出部分进行处理

2、基础基坑检查

a、量测基坑尺寸,应符合设计要求

b、检查基坑壁是否稳定,必要时采取加固措施

c、浇注基础前,检查基坑基底,应清除坑内浮渣和积水;对于易软化崩解的岩石基底及时用砂浆封闭,对于砂、土、泥注意检查基底承载力

3、模板台车检查

a、检查模板台车刚度。经验表明模板宜采用12毫米厚钢板弯制,门架及支撑件要有足够的刚度

b、检查模板台车轮廓尺寸。前后两端外形应尽量一致,最大径向尺寸差不大于5毫米,以免衬砌环向施工缝出现错台

c、检查模板台车长度。经验表明台车长度为8~9米为宜,对于曲线隧道还应捡算其长度是否合适

d、检查模板台车进料检查窗孔。其布置和数量应满足下表浇注混凝土的要求

模板台车进料检查窗孔布设

模板台车门架

e、检查模板台车就位。用全站仪直角坐标法检查台车按隧道中线和标高就位,主要测拱顶和两侧最宽处;检查台车抗上浮、抗两侧内缩的加固措施;检查模板支撑件是否张紧

f、检查挡头板安装。安装可靠、封堵严实,是否损坏防水板

4、混凝土浇注检查

a、观察角落和钢筋密度大部位的振捣

b、观察拱顶部位浇注

c、观察水平施工缝的处理

5、拆模检查

适宜的拆模时间应根据实际采用的混凝土强度-龄期关系曲线确定,应符合以下要求

a、不承受外荷载的拱墙,混凝土强度应达到5MPa,或拆模时混凝土表面积和棱角不被损坏并能承受自重

b、承受围岩压力较大的拱、墙,封顶和封口混凝土应达到设计强度的100%

c、承受围岩压力较小的拱、墙,封顶和封口混凝土应达到设计强度的70%

二)混凝土强度检测

1、回弹法检测法

a、回弹法原理

由于混凝土的抗压强度与其表面硬度存在某种关系,而回弹的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上,其回弹高度与混凝土的表面硬度成一定的比例关系。根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。

b、测试范围

以每板衬砌为一构件,随机抽取大于衬砌总数30%的构件作为试样

每个试样均匀布置不少于10个测区,相邻测区的间距不宜大于2米

测区的大小以能容纳16个回弹测点为宜,一般取400平方厘米

c、测区表面要求。应清洁、平整、干燥,不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢等,以及蜂窝、麻面

d、回弹值测读。回弹仪轴向垂直测试面,每测区弹击16点,同一测点只允许弹击一次。测点应均匀分布,避开外露的石子和气孔,测点距构件边缘或外露钢筋、铁件不小于5厘米

e、测区回弹值整理。剔出回弹值的3个最大值和3个最小值,求出测区的平均回弹值,精确到0.1

f、测区碳化深度值。在测点内凿出6毫米深的孔,滴1%浓度的酚酞酒精溶液在孔壁边缘,量取紫红色部分垂直深度。求出测区平均碳化深度

g、用测强基准曲线计算出测区强度值,进而计算试件混凝土强度,取其较低值为构件混凝土强度值

2、超声波法检测法

a、原理是根据混凝土的抗压强度与纵波的传播速度之间存在着某种函数关系,然后在标准状况下(即各种影响系数等于1的情况下)制备标准混凝土试块,并以测得每个试块的平均传播速度与破损强度,拟合出曲线方程,最后根据波速来测算强度值。

b、测试方法:超声波探测按探头安放的位置不同可分为:对测法、斜测法、平测法

c、影响强度测定的因素:横向尺寸效应;温度和湿度;钢筋;骨料;水灰比;龄期;缺陷和损伤

3、钻芯法检测法

钻芯法是利用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头,从结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度和混凝土内部缺陷的方法

钻芯取样时,一般要求芯样直径为粗集料直径的3倍

取芯数量同一批构件不得少于3个

三)隧道衬砌厚度检测

冲击-回波法

激光断面仪法

地质雷达法

凿孔直接量测法

四)混凝土缺陷检测

1、外部缺陷主要包括:裂缝、蜂窝、麻面、平整度、几何尺寸

检测仪器:(刻度放大镜、塞尺、直尺、数码相机)

2、内部缺陷,裂缝的深度、背部回填密实度、空洞。

检测方法:地质雷达、超声波、冲击-回波法、红外成像

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