公路隧道混凝土襯砌強度無損檢測方法

（山東平安工程質量檢測有限公司,山東 煙臺 265500）

一、隧道裂縫因素分析

由于地質比較復雜，地質勘察工作比較粗糙，隧道圍巖的級別劃分存在差異，直接導致隧道圍巖級別和設計方案不匹配；不良地質區域的專項設計方案有不足之處，該情況也是導致隧道襯砌結構裂縫的一項重要原因；設計理念相對傳統，依然采用“先拱后墻”的施工方式，該方式易使隧道襯砌背后存在空洞，進一步導致隧道襯砌受力條件發生改變，致使隧道襯砌開裂。

二、隧道襯砌結構特點和混凝土強度檢測方式

回彈法與超聲和回彈聯合檢測法在房屋建筑工程中得到了廣泛應用，主管部門對此也制定了統一規范及標準，檢測結果準確性與真實性都得到有效保障。公路隧道工程與房屋建筑工程在很多方面都存有共同點或相似點，所以可將這兩種方法用于隧道檢測。然而，相較于常規建筑，隧道具有其特殊性。首先，隧道為半隱蔽工程，具有跨度相對較大，需穿越復雜且不同的地質條件等特點，而且在不同的地層，往往會采取不同的襯砌結構。因隧道結構與圍巖間情況復雜，所以襯砌結構上荷載的實際分布是一個十分復雜的問題。當圍巖的類別及襯砌結構形式有所不同時，圍巖襯砌結構內部實際應力分布也會存在很大的區別。即便是在相同的地段，其巖性及巖層的產狀也會存在差異，使隧道內各個部位的實際應力分布具有不同的特點。在實際情況下，很多隧道還處在地下水環境中，由于水的存在，襯砌劣化屬于普遍現象。現有的回彈法及超聲與回彈聯合檢測均通過對不同標號試件的制備進行試驗，對混凝土強度、回彈結果和聲速等進行相互關系的構建，獲得基準曲線，從而間接確定結構強度大小。在試驗室開展測試的過程中，可以有效控制含水量，使其處在理想范圍內，并使應力狀態達到零。但在隧道工程中，無論是地下水還是應力狀態，都無法從根本上避免。由于這些條件存在差異，所以檢測過程中必須使用鉆芯法，其結果真實準確，具有很強的代表性，可以對采用回彈法得出的結果實施校正，進而起到保證檢測準確性的作用。但要注意，鉆芯法會對襯砌造成一定破壞，使其承重與防水等功能受到影響，也破壞了襯砌結構的美觀性，增加造價。因此，鉆孔的數量應嚴格控制，不可過多，這種情況下將無法對襯砌實施綜合判定，僅可以用作其他檢測方法的校核依據，從而實現以點控面的目標。

三、隧道襯砌裂縫處置措施

（一）襯砌裂縫治理

（1）治理原則與范圍。根據我國相關規范規定和本隧道的檢測報告，可將隧道襯砌裂縫進行分類。（2）治理的技術措施。根據裂縫技術狀況評定等級、裂縫寬度、隧道病害情況等。（3）裂縫斜孔襯砌注漿的施工技術步驟：①測量裂縫寬度和長度；②清除裂縫表面；③鉆孔（采用直徑為2mm 鉆頭按照25cm 距離進行鉆孔穿透裂縫）；④采用封縫膠封閉裂縫；⑤使用封縫膠將底座粘到鉆孔口；⑥將配制完成的樹脂注入軟管中，把裝有樹脂的灌漿器和底座連接在一起；⑦灌漿；⑧去除灌漿器，將底座封住；⑨灌漿樹脂固化之后，將堵頭和底座去掉，將表面封縫膠清理干凈。

（二）水泥基滲透結晶型防水劑裂縫處理方案

1）適用范圍。對于縫寬δ ≤0.2mm 的裂縫，可采用水泥基滲透結晶型防水劑（DPS）進行裂縫和表面處理，既可以保證混凝土的整體性，又可以利用防水材料的滲透作用填塞縫隙，達到防水的目的，適用于裂縫發展基本穩定區域。水泥基滲透結晶型防水材料屬于剛性防水材料，安全無毒，防水具有永久性和自修復等能力。2）處理流程。（1）基層清理。將裂縫周圍空鼓、起皮以及疙瘩等疏松部位鏟除，用清水沖洗干凈，浸潤防水基層。（2）材料制備。水泥基滲透結晶型防水材料在使用前，將溶液桶搖動均勻。（3）修補。混凝土開裂及振搗不密實的部位，先用同強度等級水泥砂漿或砼進行修復后再噴涂DPS。（4）噴涂。噴涂時應自上而下，左右噴射，保證DPS 均勻的浸透全部施工面。（5）養護。DPS 涂刷滲透時間為1～2h，處理區域周圍采取一定隔離措施。若天氣干燥可在噴涂完1h 后在混凝土表面輕噴水，以便溶液更好的滲入。

（三）環氧砂漿處理方案

1）適用范圍。縫寬δ ≥0.4mm 的裂縫，利用環氧砂漿高強度、高粘結力或聚硫密封膠高粘附性、柔軟性、抗拉和耐高溫老化的特點，達到防水的目的，適用于裂縫發展基本穩定區域。2）處理流程。（1）基層清理。將裂縫周圍空鼓、疙瘩以及起皮等疏松部位鏟除，沿裂縫方向鑿成一個寬25.0mm、深40.0mm 的“U”型槽溝，晾曬基層面保持干燥。（2）材料制備。按照重量配置環氧基液，按照重量配置環氧砂漿，將環氧樹脂加熱至60℃，加入丙酮、二丁脂拌勻后，再加入乙二胺拌勻，再將預熱至30℃的填充料加入拌勻。（3）涂抹。為增加環氧砂漿與原混凝土的黏接力，先在槽內涂刷一層環氧基液，厚度約1.0mm，槽兩側涂刷2.0cm；涂刷基液30min 熟化后，用配置好的環氧砂漿填充槽溝，密實后表面壓實、抹平。（4）養護。處理區域周圍采取一定隔離措施，防止雨水沖刷、動物踐踏，施工和養護環境溫度以15～40℃為宜。

結束語

公路隧道混凝土襯砌工程，一直是讓人困擾的問題，經過在混凝土襯砌工程，減少了隧道混凝土襯砌環向裂縫，保證結構的安全性。