一种超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法与流程

本发明属于隧道施工，具体来讲，涉及一种超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法。

背景技术：

1、隧道是高速公路、市政道路的重要组成部分，铺装层混凝土位于隧道底板与沥青面层之间，起到调平、承上启下的作用。通常而言，在隧道主体结构全部施工完成并对底板进行凿毛处理后才开始进行铺装层混凝土施工，并根据底板变形缝长度来控制铺装层浇筑长度。因此，对于常见的变形缝为60m～80m的隧道而言，铺装层属于超长结构。铺装层混凝土强度等级一般为c30、c35，加之铺装层结构厚度较小，通常为10cm～50cm，因此，混凝土温升值并不显著，温度收缩较小。但是，由于铺装层混凝土直接浇筑在底板上，受底板混凝土的强约束，且由于路面排水构造设计，铺装层为变截面结构，容易在结构内部形成梯度应力；因此，超长铺装层结构混凝土的开裂问题十分突出。与此同时，铺装层属于大面积板状结构，由于水分散失还面临着塑性开裂及长期干燥收缩开裂。此外，铺装层施工作业只是整个隧道施工作业其中一环，不可避免地同时交叉其他仓面施工作业，如若不能准确把握通勤行车时机，铺装层在早期受扰动后也会出现开裂损伤。铺装层混凝土出现开裂后，势必会影响上部沥青面层的质量，影响行车安全，降低结构耐久性。

2、对于底板、侧墙以及桥梁铺装层等类似结构现浇混凝土的裂缝控制，目前已在设计、材料、施工等方面形成了相对成熟完善的技术方案，但由于隧道铺装层自身结构形式、所受外部约束条件均与底板、侧墙等结构存在显著差别，引起隧道铺装层混凝土开裂的影响因素也有所不同，应用在上述场景下的裂缝控制手段并不适用于本场景。因此，非常有必要提出针对性技术方案来解决超长隧道铺装层混凝土施工面临的开裂难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法，该施工裂缝控制方法综合各方影响因素，能够抑制超长隧道铺装层结构混凝土出现裂缝，提高路面工程建设质量。

2、为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

3、一种超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法，包括如下步骤：

4、隧道底板预处理步骤；

5、铺装层混凝土控制步骤；

6、铺装层混凝土防扰动步骤；

7、铺装层混凝土保温保湿养护处理步骤。

8、在隧道底板预处理步骤中，优选采用下述方法对隧道底板进行预处理：首先，清除隧道底板表面的浮灰以及对隧道底板凿毛时残留松动的浮浆、骨料；然后，对隧道底板的表面持续喷雾、洒水、或蓄水，保证隧道底板表面处于湿润状态不少于3d。

9、在铺装层混凝土控制步骤中，一方面对铺装层混凝土配合比进行设计，另一方面根据施工时仓面日均气温与工程所在地日均气温之差，来控制铺装层混凝土入模温度。

10、具体地，铺装层混凝土的配合比设计，应当使得其性能满足如下条件：

11、混凝土1.5d绝热温升值不超过25℃；14d自生体积变形不小于150με，28d变形不小于100με；且混凝土坍落度为170mm±30mm。

12、每立方米上述铺装层混凝土中还掺有28kg～35kg抗裂剂；所述抗裂剂包括97％～98.5％钙镁复合膨胀剂和1.5％～3％水化温升抑制剂，以该抗裂剂总质量为100％计。

13、铺装层混凝土的入模温度tr根据铺装层混凝土施工时仓面日均气温tc和工程所在地日均气温t的不同而进行调节；其具体的调控方法为：

14、1)当-2℃≤tc-t≤2℃时，若t＞10℃，则控制tr≤t+8℃且tr≤30℃；若t≤10℃，则控制5℃≤tr≤18℃；

15、2)当tc-t＜-2℃时，若t＞10℃，则控制tr≤t+5℃且tr≤28℃；若t≤10℃，则控制5℃≤tr≤15℃；

16、3)当tc-t＞2℃时，若t＞10℃，则控制tr≤t+10℃且tr≤32℃；若t≤10℃，则控制5℃≤tr≤20℃。

17、铺装层混凝土防扰动步骤即控制铺装层混凝土在一定时间内不受行车扰动。

18、优选上述不受扰动的时间段确定方法包括如下步骤：

19、分别测试铺装层混凝土最先、最后完成浇筑1m3区域中心点毛细管负压，以每间隔不超过0.25h采集一次数据，直至毛细管负压达到峰值；

20、以最先完成浇筑1m3区域中心点毛细管负压达到10kpa时作为t1；

21、绘制最后完成浇筑1m3区域中心点毛细管负压与时间关系曲线，并进行一次微分处理获得微分曲线，记录微分曲线最大值对应的时间为t2；

22、在t1～t2时间段内，避免在距离铺装层混凝土边缘10m范围内行车。

23、进一步地，铺装层混凝土保温保湿养护处理包括如下步骤：

24、自混凝土开始浇筑至t2时段范围内，选择采取遮阳、仓面四周喷雾、抹面等其中一种或几种措施抑制塑性裂缝，抹面宜在t2-1 h时刻进行；

25、在t2～14d龄期范围内，覆盖一层规格不低于400g/m2的透水土工布或棉絮等相当物，并采取措施使得土工布等持续处于湿润状态，使土工布等湿润的水温不低于仓面日均气温tc；

26、对处于暴露状态下以及距离隧道洞口100m范围处于隧洞内的铺装层混凝土，在14d龄期后，在原来覆盖的透水土工布或棉絮等相当物上再加盖或替换为一层不透水的篷布或相当物，直至28d龄期上部面层施工需要时结束养护。

27、本发明具有下述有益效果：

28、本发明提供的该超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法，从铺装层混凝土材料、施工、现场管理等方面进行改进，可有效解决铺装层混凝土因收缩、受扰动而出现的开裂问题。基于该施工裂缝控制方法施工时，在一次性浇筑长度超过60m的条件下仍可实现铺装层混凝土无裂缝。

技术特征：

1.一种超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的施工裂缝控制方法，其特征在于，所述步骤s1的方法包括：

3.根据权利要求1所述的施工裂缝控制方法，其特征在于，在所述步骤s2中，每立方米所述铺装层混凝土中掺有28kg～35kg抗裂剂；所述抗裂剂包括97％～98.5％钙镁复合膨胀剂和1.5％～3％水化温升抑制剂，以所述抗裂剂总质量为100％计。

4.根据权利要求1所述的施工裂缝控制方法，其特征在于，所述步骤s4的具体方法包括：

技术总结
本发明属于隧道施工技术领域，尤其公开了一种超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法。该施工裂缝控制方法包括：隧道底板预处理步骤；铺装层混凝土控制步骤，包括铺装层混凝土的配合比设计、以及入模温度控制；铺装层混凝土防扰动步骤；以及铺装层混凝土保温保湿养护处理步骤。本发明提供的该超长隧道铺装层混凝土施工裂缝控制方法，从铺装层混凝土材料、施工、现场管理等方面进行改进，可有效解决铺装层混凝土因收缩、受扰动而出现的开裂问题。基于该施工裂缝控制方法施工时，在一次性浇筑长度超过60m的条件下仍可实现铺装层混凝土无裂缝。

技术研发人员：王峻,李明,田倩,杨睿,王育江,吴东阳,方若全,刘加平,李世龙,李敏
受保护的技术使用者：江苏省交通工程建设局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16