隧道侧墙裂缝防治

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,隧道侧墙混凝土裂缝防治,广州市市政集团有限公司,勇进QC小组,一、QC小组简介：,小组名称：,勇进QC小组,（广州市市政集团有限公司）；,成立时间：,小组成立于2007年2月；,取得成果：,2007年在佛山市季华路下穿隧道工程中开展的加快隧道基坑支护桩施工进度的QC活动中，容获2008年度广州市市政工程建设质量管理QC小组活动二等奖。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,广州市市政集团有限公司工程分公司勇进QC小组简介,小组名称,广州市市政集团有限公司工程分公司勇进QC小组,课题名称,隧道侧墙混凝土裂缝防治,小组类型,现场型,活动日期,2008年8月1日2009年1月30日,小组成员,10人,活动次数,10次,序,号,姓名,性别,年龄,学历,职务,组内职责,1,杨斌,男,36,本科,总工,组长、全面决策,2,刘国强,男,28,本科,现场主管,副组长、技术指导,3,向宏,男,34,本科,现场副总工,副组长、技术指导,4,过勇,男,25,本科,质检员,组员、质量控制,5,刘政,男,28,本科,试验员,组员、质量控制,6,林文通,男,27,大专,材料员,组员、材料监控,7,肖斌,男,44,中专,测量员,组员、实施监控,8,林伟雄,男,42,中专,施工员,组员、实施监控,9,蔡汉林,男,43,中专,施工员,组员、数据整理,10,赵惠茹,女,31,大专,资料员,组员、实施监控,制表人：赵慧茹,制表日期：2008年8月1日,隧道侧墙混凝土裂缝防治,小 组 活 动 时 间 表,隧道侧墙混凝土裂缝防治,二、工程概况,广州市洲头咀隧道工程是连接广州海珠区与芳村区之间的一条重要通道。隧道下穿珠江，西连芳村花蕾路，东接海珠区的T13规划路，隧道全长1934.127m。共分为三个标段，其中三标由广州市市政集团有限公司承建，标段内隧道长度388m，为岸上段明挖暗埋式隧道。,隧道侧墙及中墙混凝土高度5.76.5m，厚度0.451.1m，纵向分段施工，分段长度15m左右，每个浇筑段内墙体均一次浇筑成型。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,三、选题理由,课题,隧道侧墙混凝土裂缝防治,选题理由,一直以来，对研究大体积混凝土裂缝产生的原因及如何控制控制混凝土开裂等问题的方法，大量土木工作者做出了巨大的贡献。大体积混凝土产生裂缝的原因是复杂的，而且往往是各种因素的综合，为防止混凝土产生裂缝，应首先对裂缝产生的机理进行分析判断，采取一系列综合技术措施，以提高结构的安全性及耐久性。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,裂缝种类的判别：,根据隧道侧墙、中墙等此类薄壁型混凝土裂缝产生机理的不同主要可分为两类：,1、表面收缩裂纹，,2、混凝土应力裂缝。,本QC小组即针对可能出现的隧道侧墙裂缝问题，同时结合以往类似工程中出现的侧墙裂缝现象，分析产生裂缝的原因，通过本次QC活动的开展，制定相应的措施，从而尽量减少隧道侧墙开裂，以提高结构的安全性及耐久性。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,四、现状调查,根据项目部2009年春节前施工计划，节前计划完成隧道里程AK1+867.919AK1+964.004范围内的隧道侧墙混凝土浇筑，此段隧道共分为6个浇筑段，每个浇筑段长度1517.6m。2008年9月首先已完成隧道AK1+867.919AK1+900.319里程范围内共2个浇筑段的侧墙混凝土浇筑，两个浇筑段长度分别为17.4m、15m。根据隧道侧墙裂缝种类及裂缝产生机理的不同将隧道侧墙裂缝分为表面收缩裂纹和混凝土应力裂缝。2008年9月下旬小组成员即针对不同种类的裂缝分别进行了调查，调查对象是目前已完成浇筑的第一、第二段侧墙。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,隧道侧墙混凝土裂缝防治,隧道侧墙裂缝调查统计表,日 期,浇筑段,分段 长度（m）,裂缝,种类,裂缝,条数,2008年9月21日,AK1+867.919AK1+885.319,（第1浇筑段）,17.4,表面收缩裂纹,17,应力裂缝,2,2008年9月21日,AK1+885.319AK1+900.319,（第2浇筑段）,15,表面收缩裂纹,15,应力裂缝,1,制表人：过勇,制表日期：2008年9月24日,以上数据裂缝种类的判别主要根据裂缝宽度、长度及裂缝申展情况进行辨识。数据采集范围为两个浇筑段内，分别取各段中部长为10m范围、高度为隧道侧墙高度（5.7m）内肉眼能够辨识的侧墙裂缝及裂纹。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,1、混凝土材料,原设计情况：主体结构砼强度等级：C35，抗渗等级S8（泵房采用S10），最大氯离子含量0.3%（与水泥用量的百分率），最大碱含量3kg/m3，砼强度等级不得超过设计等级一个等级；最大水胶比：0.4；水泥用量不少于320kg/m3，增加其他活性粉用量时，不少于280kg/m；骨料要求：质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小。粗骨料的压碎指标不大于7，吸水率不大于2，针、片状颗粒不宜超过5。粗骨料宜用540mm石子，细骨料宜用中、粗砂。,分析情况：通过分析混凝土材料及配合比参数，小组人员认为：为降低混凝土凝结硬化过程中水化热问题，混凝土内水泥应采用低水化热水泥，如火山灰水泥、矿渣水泥；混凝土采用双参技术，即掺入粉煤灰及减水剂，其用量由试验确定；为降低混凝土收缩裂纹，可在混凝土内添加一定数量的微膨胀剂。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,简要分析出现问题及相应对策：,2、辅助降温措施,原设计情况：原设计隧道侧墙厚度70110cm，侧墙厚度较大，侧墙内部混凝土水化热引起的升温，比较难快速释放。,分析情况：可在混凝土侧墙中部设置冷却管，通过测定进出水口温度，调整水量，加快中心部混凝土降温速度，防止内外温差过大。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,3、施工工艺顺序,目前情况：,分析情况：为减小侧墙与底板混凝土浇注时差，必须对以上工序进行调整。首先，在浇注底板混凝土前，可先进行底板与支护桩间刚性铰混凝土浇注；再者，在完成底板混凝土浇注前即可进行侧墙钢筋绑扎；此外，加强施工过程管理，减少各工序间及工序施工过程中时间的浪费。通过以上工序的调整，预计侧墙与底板浇筑时差可缩短810天，保证侧墙与底板间浇筑时差7天。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,4、侧墙混凝土养护,目前情况：目前已浇筑完毕的两段侧墙，浇筑完毕后第2天即进行拆模，拆模后除进行淋水养护外，未进行其他养护措施。,分析情况：混凝土养护对控制表面裂纹作用很大，表面湿度过低，表面温度过低，从而使混凝土内外温差过大，都是使混凝土表面出现裂纹的重要原因。小组人员在进行认真分析后认为，延长隧道侧墙模板的拆模时间，可一定程度上降低隧道侧墙表面早期温度和湿度的降低，此外在混凝土拆模后，仍需必要的覆盖养护措施，从而尽量减少隧道侧墙表面裂纹。,隧道侧墙混凝土裂缝防治,1、活动目标：,我们的活动目标就是通过QC小组的技术攻关活动，减少或消除隧道侧墙裂缝，从而保证隧道结构安全性及耐久性。对不同种类的裂缝分别加以控制，并制定了活动目标：,对混凝土应力裂缝控制每段数量为0，对表面收缩裂纹控制在5条。,五、活动目标和可行性分析,混凝土应力裂缝：12条/10m；,表面收缩裂纹：1517条/10m。,混凝土应力裂缝：0条/10m；,表面收缩裂纹：5条/10m。,制图人：刘政 制图时间：2008年10月5日,隧道侧墙混凝土裂缝防治,2、目标可行性分析,目,标,可,行,性,分,析,QC小组组长杨斌、副组长刘国强、向宏都有丰富的大型明挖暗埋式隧道施工经验。,目,标,可,行,项目部在07年佛山市季华路下穿隧道等以往类似工程中取得了许多宝贵的成功经验。,隧道侧墙裂缝可以通过调整混凝土配比、调整施工工艺及施工过程控制来实现。,制图人：刘政 制图时间：2008年10月7日,隧道侧墙混凝土裂缝防治,六、原因分析,通过现状调查，我们找出了主要问题。根据侧墙产生裂缝机理的不同，小组全体成员针对问题，对人、机、料、法、环这五方面进行全面分析，同时针对隧道侧墙施工工艺流程中每个工序步骤，具体分析如下页因果分析图：,隧道侧墙混凝土裂缝防治,隧 道 侧 墙 裂 缝,人,工序间搭接时间过长,未及时浇水养护,现场监督不到位,现场操作不规范,技术交底不详细,机,料,法,环,砼振捣不密实,振动棒规格不合理,辅助机械不配套,机具使用不合理,机械故障多,吊车调配不及时,砼水化热过大,砼配合比,砼内外温差过大,收缩徐变大,骨料质量不好,砼养护方法不当,天气变化大,温度散失过快,湿度散失过快,侧墙与底板砼浇筑时差过长,各工序安排不合理,各工序施工时间较长,拆模过早,拆撑不及时,机械调配不及时,浇水不足,制度不完善,各工序施工时间长,作业人员不够,表面收缩,裂纹,混凝土,应力裂缝,施工周期增加,表面收缩,裂纹,混凝土,应力裂缝,其他添加剂,水泥种类及用量,砼入模温度过高,表面收缩,裂纹,混凝土,应力裂缝,表面收缩,裂纹,混凝土,应力裂缝,无辅助降温措施,降雨影响工期,混凝土,应力裂缝,表面收缩,裂纹,天气干燥,七、要因确认,隧道侧墙混凝土裂缝防治,序号,末端原因,引起裂缝种类,确认方法,确认理由,验证人,结论,完成日期,1,人,技术交底不详细,表面收缩裂纹,排查法,查阅资料，操作人员已进行技术交底，并进行了专业培训。,杨斌,非要因,10.15,2,砼振捣不密实,排查法,砼浇筑时有专门施工员全程监督检查振捣情况，发现问题及时纠正。,林伟雄,非要因,10.15,3,未及时浇水养护,调查法,现状调查记录侧墙砼浇筑后78天内24小时均有专人负责浇水养护。,蔡林汉,非要因,10.15,4,制度不完善,砼应力裂缝,排查法,制定奖、罚措施等有效激励机制。,刘国强,非要因,10.15,5,作业人员不足,排查法,由于现场工作面有限，目前现场工作人员基本能够满足施工需要。,向宏,非要因,10.15,6,机,振动棒规格不合理,表面收缩裂纹,排查法,现场所用的振动棒为加长型振动棒，侧墙混凝土拆模后未发现蜂窝、麻面等现象。,过勇,非要因,10.15,7,辅助机械不配套,排查法,根据振动棒数量配备相应型号的压缩机。,过勇,非要因,10.15,8,吊车调配不及时,砼应力裂缝,调查法,设专人负责现场各机械的调配，施工过程中较少出现由于机械调配等原因造成的工期延误。,刘国强,要因,10.15,9,机械故障多,排查法,机械进场后出现需先调试、维修等现象。在施工过程中，较少出现故障等现象。,蔡林汉,非要因,10.15,10,料,无辅助降温措施,表面收缩裂纹,调查发,目前无任何辅助降温措施。,向宏,要因,10.15,11,砼配合比,因果法,现场混凝土配合比按照混凝土各掺和料，经实验室试验结果确定。,刘政,非要因,10.15,12,水泥种类及用量,表面收缩裂纹砼应力裂缝,因果法,现场混凝土用水泥目前采用标号为42.5的普通硅酸盐水泥，水泥用量320kg/m,3,，水泥用量较大，水化热较大。,刘政,要因,10.15,13,骨料质量不好,砼应力裂缝,排查法,骨料质地均匀坚固，粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小。粗骨料的压碎指标不大于7，吸水率不大于2，针、片状颗粒不宜超过5。粗骨料宜用540mm石子，细骨料宜用中、粗砂，满足设计要求。,林文通,非要因,10.15,14,其他添加剂,因果法,现场混凝土除添加减水剂外未添加其他外加剂。,刘政,要因,10.15,15,法,拆模过早,表面收缩裂纹,因果法,目前已浇筑完毕的两段侧墙，浇筑完毕后第2天即进行拆模，拆模后除进行淋水养护外，未进行其他养护措施。,向宏,要因,10.15,16,浇水不足,排查法,经现场记录，混凝土养护能够做到24小时不间断浇水养护。,林伟雄,非要因,10.15,17,各工序安排不合理,砼应力裂缝,调查法,底板与侧墙混凝土浇筑时差内，后存在多部工序需完成，浇筑时差较长，易引起侧墙与底板间限制收缩裂纹，部分工序赢进行调整，缩短浇筑时差。,杨斌,要因,10.15,18,各工序施工时间较长,调查法,现场专人负责各工序的施工监管，经调查记录现场未发现明显误工现象。,刘国强,非要因,10.15,19