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施作時間:2006,8月

業主:台北市政府

施作地點:台北市軍功路

工程項目:隧道襯砌修補及改善隧道

                  混凝土碳化

 

 

說明︰
1.屬於政府之年度修繕工程。
2.老舊之隧道襯砌在經過適當的修補後,全面噴塗一層CDPS保護塗層,藉由深層滲透機制,可避免滲漏水及預防混凝土中性化問題。
3.總施作面積約為2,500 M2。

 

 
 
 

隧道襯砌混凝土裂縫處理、隧道襯砌裂縫、隧道襯砌滲漏、隧道襯砌滲漏形成原因 、隧道襯砌裂縫預防及治理

、隧道滲漏處理方法、隧道滲漏處理措施

隧道襯砌混凝土裂縫的處理

混凝土作為多組材料組成的脆性材料,裂縫的存在是客觀的。作為施工單位應加強襯砌混凝土的施工管理,避免或減少混凝土裂縫的產生。對於出現的裂縫,應認真分析原因,分清是有害裂縫還是無害裂縫,並對有害裂縫進行處理,防止裂縫繼續發展,影響襯砌結構的穩定。

細微裂縫

隧道襯砌混凝土表面常出現一些沒有擴展性的細微裂縫,這種裂縫是穩定的,一般可自愈,不會影響結構的使用和耐久性。從美觀考慮,可先清洗乾淨裂縫表面,然後塗刷環氧樹脂漿液二至三遍,最後用刮抹料、調色料處理混凝土表面,使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。

環氧樹脂漿液配比,環氧樹脂:501稀釋劑:二甲苯:乙二胺=10.20.350.08。刮抹料配比,水泥:細砂:水=120.35。調色料配比,水泥:白水泥:107=531。施工時應經試驗確定。

 貫通性裂縫

貫通性裂縫的危害較大,必須採取有效的治理方法。沿裂縫方向鑿成寬5cm、深3cmV形槽,在槽內騎縫每隔0.5m鑽一孔,孔深為襯砌厚度的1/22/3,一般不少於15cm,並不得穿透襯砌以防跑漿。用清水沖洗乾淨槽內的雜物及粉塵,在孔內插入¢10的壓漿管,利用環氧樹脂水泥砂漿錨固,用灰刀將砂漿壓實抹光。環氧樹脂砂漿配比,環氧樹脂:水泥:細砂:乙二胺:二丁酯=1:1.6:3.2:0.1:0.12,其中乙二胺是固化劑,二丁酯是稀釋劑。待環氧樹脂砂漿有一定的強度後,0.15MPa0.2MPa壓力壓入水泥-水玻璃漿液或環氧樹脂漿液。壓漿結束後在0.2MPa壓力下壓水檢查壓漿效果。裂縫表面用刮抹料和調色料處理。

 密集裂縫

襯砌背後有空洞或襯砌厚度不足引起的密集裂縫,必須進行防水和地層加固處理。沿裂縫兩側每隔1.2m1.5m交錯布點,鑿成10cm×10cm大小深5cm的方槽,用風動鑿岩機鑽孔,孔深3m,安裝WDT25中空注漿錨杆,注入水泥砂漿,灰砂比1:35,水灰比1:1,施工時由下往上逐級注漿,注漿壓力以0.4MPa0.6MPa為宜。注漿結束後,另鑿新孔在0.6MPa1.0MPa壓力下壓入純水泥漿檢查注漿效果,當達到規定壓力而砂漿壓不進時,即認為已經注滿。注漿24h後安裝錨杆墊板,用環氧樹脂砂漿抹平方槽,表面用刮抹料和調色料處理。

預防或緩解混凝土裂縫的措施

 提高設計精度

加強工程前期地質工作,為設計提供詳盡的工程地質、水文地質勘探資料,提高設計的品質。

 把好材料進場關,嚴格控制原材料的品質和技術標準。

.1  水泥 

施工現場多使用普通矽酸鹽水泥,但應儘量減少單位水泥用量。不同品牌、不同規格、不同批次的水泥不能混用。

.2  碎石

根據泵送管路的內徑,盡可能選用較大粒徑的碎石。嚴格控制含泥量≤1%,針、片狀物含量≤15%,粒徑

531.5mm為宜,最大不超過40mm

採用級配良好的中砂,細度模數應為3.02.3,粒徑小於0.315mm的顆粒含量所占比例宜為1520%,

嚴格控制含泥量在3%以內。為方便混凝土的運輸、泵送和澆築,砂率取35%45%

 

最好選用飲用水。當採用其他水源時,應按國家現行《砼拌合用水標準》(JGJ63)的規定進行檢驗,PH值應大於4。水灰比越大,混凝土的乾燥收縮越大。嚴格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。施工中水灰比在0.450.55之間,混凝土入泵塌落度控制在(12±2cm

CDPS-RC結構防水防蝕應用

 

 

圖1

混結晶 混凝土結晶滲透 結晶滲透材料 滲透結晶材料

1.水以不同的型態侵入混凝土結構

 

  圖2

 

2.水入侵的途徑有:水路、裂縫、冷縫、二次施工縫等

  圖3

 

3.無論從正水壓或負水壓,使用CDPS施做,以達到完

   整防水效果。

  

  圖4

4.開始結晶。CDPS活性物質,可與混凝土中的游離鈣

   與水形成無機質的結晶,這種結晶可達到奈米等級

  ,比水分子還要小。

  圖5

 

5.修補水路及裂縫

 

  圖6

 

6.日後再遇到水,又可以再度形成結晶,將新生的裂縫

   修補 起來。

摻合料 

推廣摻加粉煤灰和膨脹劑的雙摻技術,等量替代水泥,以減少水泥用量。對強度等級C25以下的混凝土,粉煤灰摻量一般為水泥用量的10%15%,膨脹劑摻量為水泥用量的8%12%,具體摻量需經試驗確定。

a.粉煤灰比表面積小,需水量低,不僅能有效降低混凝土的乾燥收縮值,還可以改善混凝土的流動性、粘聚性和保水性。在水泥中摻入原狀或磨細粉煤灰後,可以降低混凝土中水泥的水化熱,推遲水化熱峰值的出現,減少絕熱條件下的溫升,有利於控制溫度裂縫的產生。粉煤灰的摻加在水工大體積混凝土施工中應用比較廣泛,由於認識、技術上的原因,目前在山嶺隧道施工中應用較少。

b. 摻加適量的膨脹劑可以補償混凝土的收縮,增加密實度,提高混凝土防滲抗裂能力。

外加劑 

高效減水劑能夠有效減少拌合用水,降低水化熱,延緩水化熱釋放速度,從而減少溫度裂縫,但摻量過

,會引起混凝土的腫脹和開裂。施工時必須慎重選擇外加劑的品種和摻量。

  嚴格混凝土施工工法

a. 提高鑽眼技術水準,優化鑽爆參數,提高光面爆破效果,加強隧道開挖斷面檢測,嚴格控制超欠挖,為襯砌施工創造良好的條件。

b. 二次襯砌施作時間,應在圍岩和初期支護變形基本穩定時進行。當圍岩變形較大、流變特性明顯,需提前進行二次襯砌時,必須對初期支護或襯砌結構進行加強。

c. 混凝土的拌合

 

嚴格按施工配料單計量,定期檢查校正計量裝置。加強砂石料含水率檢測,及時調整拌合用水量。

控制混凝土的入模溫度。夏季施工時,當氣溫高於32℃時,砂石料、攪拌機應搭設遮陽棚,用冷水沖洗碎石降溫。儘量安排在夜間澆築混凝土。

d. 混凝土的灌注

混凝土在運輸和泵送過程中嚴禁加水。

適當放慢灌注速度,兩側邊牆對稱分層灌注,到牆、拱交界處停1h1.5h,待邊牆混凝土下沉穩定後,再灌注拱部混凝土。

混凝土灌注過程中必須振搗,提高混凝土的密實度和均質性,減少內部微裂縫和氣孔,提高抗裂性。

e. 混凝土的脫模、養護

混凝土拆模時的強度必須符合設計或規範要求,嚴禁未經試驗人員同意提前脫模,脫模時不得損傷混凝土。

傳統的混凝土灑水養護方法,增加了隧道內的文明施工難度,灑水也不均勻,使混凝土早期強度得不到保證。建議使用噴塗混凝土養護液的方法進行養護。

上述的預防措施都做了,如果不幸真的發混凝土結構裂縫,是否有補救的方法呢?筆者參考國內外的網站有一種叫CDPS
的材料,一個月滲透的深度即達3.5CM,一般的矽酸質的材料也無法到達這樣的深度,而且它的施工方式也很方便,不像pu等材料,須塗三、四層以上。但現在市面上的較普遍的防水材料,像pu或環氧樹脂之類,屬於有機質的材料,普遍都有材質劣化的疑慮,且若長期直接曝露在太陽下或長期浸泡在水中,通常防水效果不能持久。是否有無機質且長期直接曝露在太陽下或長期浸泡在水中,而不會劣化或分解的防水材料,筆者之前請教過建築師及工程顧問公司的朋友告訴我有一種叫CDPS的防水材料,也曾應用在許多重大工程,大家可以上YAHOOGOOGLE找找看..........

CDPS是一種可呼吸的水泥基結晶滲透型且可自動修復裂縫的防水材料,可直接應用於混凝土表面,滲入混凝土結構的微孔和空隙中,堵塞過水通道,處理混凝土結構裂縫有顯著效果!

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