现浇隧道混凝土裂缝修补技术

中国港湾建设ChinaHarbourEngineeringVol.36

Jul.2016No.7

现浇隧道混凝土裂缝修补技术

陈三洋，刘保永，何海龙

（中交一航局第一工程有限公司，天津300456）

摘要：港珠澳大桥主体工程岛隧工程西人工岛隧道暗埋段墙体混凝土施工时采取了多种抗裂措施，但混凝土表面

仍出现少量裂缝。文中详细介绍了暗埋段隧道墙面裂缝的修补方法，可为其他工程裂缝修补提供借鉴。关键词：港珠澳大桥；混凝土裂缝；表面封闭；化学注浆中图分类号：U641.5

文献标志码：B

文章编号：2095-7874（2016）07-0073-03

doi：10.7640/zggwjs201607021

Crackrepairtechnologyofcast-in-placeconcretefortunnels

（No.1Engineering.Co.,Ltd.ofCCCCFirstHarborEngineeringCo.,Ltd.,Tianjin300456,China）

Abstract：ManycrackcontrolmeasureshadbeentakenduringthewallconcreteconstructionofthecoveredsectionoftheMethodstorepairthesecracksaredetailedlypresented,whichmayprovidereferencefortherepairofcracksonotherprojects.Keywords：Hongkong-Zhuhai-MacaoBridge;concretecracking;surfaceclosure;chemicalgrouting

CHENSan-yang,LIUBao-yong,HEHai-long

tunnelinthewestartificialislandforHongkong-Zhuhai-MacaoBridge,butsomecracksstilloccurredontheconcretesurfaces.

1工程概况

港珠澳大桥岛隧工程起于粤港分界线（K5+972.454），止于西人工岛结合部非通航孔桥西端（K13+413），全长约7440.546m，包括东人工岛、西人工岛、沉管隧道、结合部非通航孔桥、岛上建筑及附属设施等工程，混凝土用量大。在西人工岛暗埋段隧道混凝土结构施工过程中，虽采取了一系列防裂控裂措施，但墙体混凝土表面仍出现了裂缝。港珠澳大桥主体工程设计使用寿命为120a，若裂缝修补不当，可能对混凝土结构的耐久性造成不利影响，甚至会危及结构的正常运行[1]。因此须对出现的裂缝进行修补，恢复结构的整体性，实现结构的致密、防渗和耐久[2]。2裂缝的分类及修补方法

暗埋段墙体上出现的裂缝宽度为0.1~0.5mm，长度1~7m，深度80~300mm，水平间距约3m，

收稿日期：2016-05-19

作者简介：陈三洋（1986—），男，湖南邵阳市人，工程师，水利水电

工程专业。E-mail：344867064@qq.com

在墙面呈竖向分布，从底板与墙体施工缝处呈不

同程度蛇形向顶板延伸，部分裂缝达到顶板倒角底部。

根据裂缝宽度，将裂缝分为3类。根据不同的裂缝类型、修补施工工艺和修补材料性能特点，进行了实体模型裂缝修补试验，选定了裂缝修补材料，制定了裂缝修补技术方案。裂缝分类及修补方法如表1所示[3]。

表1

Table1

暗埋段裂缝分类及修补方法Classificationofcracksandmethodsfortheirrepair

适用范围域类裂缝修补方法

修补材料Concresive1438环氧砂浆

—玉类裂缝（裂缝宽度约0.05mm）不修补（0.05mm臆裂缝宽度约0.2mm）表面封闭

芋类裂缝（裂缝宽度逸0.2mm）化学注浆Sikadur52环氧树脂3

修补材料

II类裂缝采用Concresive1438环氧砂浆修补，

窑74窑中国港湾建设2016年第7期Concresive浆体，由A1438、B两环种氧组分组砂浆为成，双组分环A组分为氧树脂白色粘，结B组分为黑色，使用时按照2.76颐1的比例均匀混合，具有操作方便、不留挂、坚硬、附着力强、抗冲击能力强等优点，且能与潮湿表面粘结，可方便使用在难以干燥处理的区域。Concresive1438环氧砂浆力学性能较好，满足规范要求，力学性能如表2所示[4]。

表2Concresive1438环氧砂浆力学性能表Table2

Mechanicalpropertiesofepoxymortar-Concresive1438

检验项目标准要求检验结MPa果拉伸剪切强度逸8.012.2抗压强度逸7081抗拉强度

逸1540粘结强度

干粘结逸4.05.2湿粘结

逸2.54.2抗渗压力

逸1.2

1.3

SikadurIII类黏度高强52裂度环缝环氧采氧树脂用树脂是一Sikadur基注种浆双52液组分、环氧树脂修补，，不仅无可作溶剂为混凝，低土构件之间的结构粘结剂，而且可有效防止水渗透和腐蚀介质的侵蚀。Sikadur52环氧树脂固化后无收缩，能够很好填充裂缝间隙，减小二次开裂的风险。港珠澳大桥西人工岛隧道暗埋段处于海水环境中，水渗透及腐蚀介质对混凝土结构的侵蚀严重，Sikadur52环氧树脂能够满足要求，确保大桥使用年限，其性能如表3所示[4]。

表3

Sikadur52环氧树脂力学性能表

Table3

Mechanicalpropertiesofepoxyresin-Sikadur52

检验项目标准要求检验结果初始黏度/（mPa·s）约200172可操作时间/min跃3042抗压强度/MPa逸70151抗拉强度/MPa

逸1521粘结强度/MPa

干粘结逸4.04.1湿粘结

逸2.53.0抗渗压力/MPa

逸1.2

1.4

4裂缝观测

裂缝观测采用2种方法同时进行，裂缝上粘贴石膏饼及定期检测裂缝宽度。

拆除模板后，查看裂缝，在裂缝上粘贴石膏饼，用以观测裂缝宽度是否增大。石膏饼为圆形，

直径约3cm，厚度约3mm，采用医用石膏粉制成，强度适中，固化后受潮湿影响较小。沿着裂缝走向，石膏饼间距约2m，且裂缝首尾各粘贴1个。若石膏饼在裂缝位置开裂，说明裂缝宽度增大，裂缝尚未稳定。

混凝土达到养护期后，对裂缝进行编号，测量宽度及长度，并绘制位置及大致走向。裂缝宽度测量使用ZBL-F101裂缝宽度观测仪，该仪器采用摄像头及电子显示屏，操作十分便捷，裂缝宽度可从显示屏上直接读出，精度达0.02mm。观测裂缝时，选择目测最宽位置，使用签字笔垂直3于化d，观裂同测缝时1划石次细膏饼，线，作当未连出续为现3测量开次裂观位，可测置数。观测频率为2~判据基定裂本缝未已发生稳定变，可以5II进类行裂缝修补

修补。ConcresiveII类裂磨1438缝（0.05环氧mm砂浆表面臆裂缝封闭宽度约修0.2补。mm使）采用

Concresive机沿着裂在1438缝打磨环氧约砂8浆cm按照宽，配清用角比理调灰尘配好均后，将6裂III缝上，宽度8cm，厚度3mm。匀抹环氧III类树脂类裂缝修补

裂缝（裂缝宽度逸0.2mm）采用Sikadur52等。1采用高）清注理浆压裂修空缝补气内。

吹杂或物丙酮，如清灰尘洗，、确灰保浆裂、缝油污不被堵塞。

浆进2行）粘贴粘贴，注间浆距嘴约。注20浆cm嘴，为并铝确制，保裂采用环缝处于注氧砂浆嘴中嘴3）心裂。

缝封闭。mm进，行均封闭匀涂，抹宽。度注为使浆裂用环嘴缝粘贴两氧侧砂及各浆将裂缝3裂封cm缝堵，连见厚同图度注13~5浆。

图1粘贴注浆嘴及裂缝封堵

Fig.1Affixinggroutingnozzleandcracksealing

2016年第7期陈三洋，等：现浇隧道混凝土裂缝修补技术

·75·（一般4）压气试验。待封闭环氧砂浆固化后

为24h）便可进行注浆施工。在注浆施工前，需进行压气试验，气压控制在0.2~0.4MPa，对漏气部位进行再次封闭。

5）树脂调配。注浆施工前，须调配注浆树

（环氧树脂颐固化剂）=2颐1调制脂。按照质量比

可能会流出树脂，封闭这些注浆嘴，待再无注浆

嘴流出树脂后，封闭第1个注浆嘴及流出树脂的注浆嘴（最上方那个除外），从最上方流出树脂的注浆嘴开始注浆，如此反复，直至所有注浆嘴都流出透明无气泡树脂后，封闭所有注浆嘴，此时，裂缝注浆完毕。

Sikadur52注浆树脂，使用电子秤精确称量。Sikadur52可操作时间约40min，一次配制浆量不能太多，避免浪费。称量完成后，将树脂搅拌均匀，调配完成的树脂呈淡黄色，透明。

6）注浆施工。注浆树脂调制完后，立即开始注浆。从最下方第1个注浆嘴开始，注浆机逐渐加压，压力保持在0.2~0.4MPa之间，待第2个注浆嘴流出树脂的颜色由乳白色变为透明，且无气泡时，将其封闭，上方第3个、第4个注浆嘴

7）饰面。注浆完成后，封闭注浆嘴，待树脂固化后（一般为72h），使用电锤拆除密封砂浆，并用角磨机打磨平整，凹陷的部位使用聚合物砂浆抹平，使混凝土表面平整、洁净、色泽与原混凝土面接近。7修补效果

III类裂缝修补完成后，对修补效果进行检

（图2）。芯样显示，测，利用水钻取出芯样[5]观察

裂缝中充满树脂，无断层，修补效果好。

图2

Fig.2

裂缝修补后芯样

Coresamplestakenafterrepairofcracks

63,72.

8结语

港珠澳大桥设计使用年限120a，处于外海环境，海水氯离子含量高，混凝土结构耐久性受到极大挑战，对于采取了抗裂措施仍然出现的裂缝，如何正确修补非常重要，直接决定结构的使用年限。本文介绍的裂缝修补技术通过了专家的评审，操作便捷，为以后类似工程积累了宝贵经验。参考文献：

[1]毛海滨，张保利.混凝土裂缝修补措施及评价[J].中国港湾建

设，2015，35（1）：59-63，72.

MAOHai-bin,ZHANGBao-li.Concretecrackrepairingmeasures

[2]GB50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

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GB50204—2002,Codeforacceptanceofconstructionalqualityof

[3]JTS311—2011，港口水工建筑物修补加固技术规范[S].

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JTS311—2011,Technicalcodeforrepairandstrengtheningof

[4]JC/T1041—2007，混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料[S].

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JC/T1041—2007,Materialsforepoxyresingroutingforconcrete

[5]GB50367—2012，混凝土结构加固设计规范[S].

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GB50367—2012,Designcodeforstrengtheningconcretestructure