混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工及方案
隧道工程結(jié)構(gòu)加固方法及工藝分析
結(jié)構(gòu)工程中常用的加固措施有加大截面法、置換法、粘鋼法、粘碳纖維板（布）、植筋法等，加國(guó)方法選取需依照結(jié)構(gòu)承載特征、結(jié)構(gòu)形式、可拆換性及允許空間等多種因素決定。隧道襯砌結(jié)構(gòu)作為特殊的結(jié)構(gòu)工程，應(yīng)結(jié)合自身承載特征和破壞機(jī)理，選取合適的加固方法和工藝。首先，根據(jù)國(guó)內(nèi)外隧道加固技術(shù)的進(jìn)展和現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要分析和闡述常用的隧道加固技術(shù)。
1.裂縫處理
對(duì)不影響結(jié)構(gòu)安全性的細(xì)小裂縫，考慮裂縫擴(kuò)展和美觀影響，需對(duì)其進(jìn)行封閉和填充。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，裂縫寬度在0.2~1mm時(shí)，需用高強(qiáng)度密封砂漿將裂縫表面封閉，以防止裂縫內(nèi)鋼筋氧化，同時(shí)起縫合作用，并防止裂縫進(jìn)一步發(fā)展；裂縫寬度大于1mm時(shí)，除需封閉裂縫表面外，還要用注射等方法將環(huán)氧樹(shù)脂和高強(qiáng)度膠填充裂縫內(nèi)。
高強(qiáng)度砂漿封閉，其剛度和強(qiáng)度均較高，具有連接裂縫表面、防止裂縫擴(kuò)展的功能，故對(duì)于各種類型裂縫均可有效封閉；裂縫填充物主要用于防止裂縫上下表面錯(cuò)動(dòng)摩擦，從而防止裂縫剪切、壓剪破壞。
裂縫內(nèi)填充物僅對(duì)壓剪斷裂和剪切斷裂有效，對(duì)于張拉裂縫或拉剪無(wú)效。裂縫內(nèi)填充物填充飽滿即可，壓力不得過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大填筑壓力不利于裂縫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
2.嵌拱（軌）及鋼帶加固
隧道襯砌裂縫較嚴(yán)重、但結(jié)構(gòu)尚有較強(qiáng)承載能力時(shí)，可通過(guò)嵌拱（軌）、鋼帶以及網(wǎng)片加噴射（鋼纖維）混凝土的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。
嵌拱（軌）法和鋼帶加固法通過(guò)在襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)環(huán)向支撐（或鑿槽埋設(shè)）鋼帶、鋼拱架或鋼軌，從而使襯砌結(jié)構(gòu)得到有效的支撐。
嵌拱（軌）加固可根據(jù)實(shí)際需要直接在襯砌外施作，也可以在原襯砌內(nèi)鑿槽安裝，具體施作方式可根據(jù)緊急程度、加固目的、建筑限界因素綜合選定。
3.套拱加固技術(shù)
隧道凈空允許且襯砌結(jié)構(gòu)存在一定的承載能力時(shí)，在既有襯砌外重新施作套拱結(jié)構(gòu)，新施作結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)形成一體共同承擔(dān)圍巖壓力，在充分利用原有結(jié)構(gòu)承載力基礎(chǔ)上，保證隧道安全。
按照套拱結(jié)構(gòu)施作范圍不同，可分為整體式套拱和和局部套拱。需注意，套拱施作前需鑿除部分或局部混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證原結(jié)構(gòu)與新施作結(jié)構(gòu)有效連接。
套拱可通過(guò)模筑混凝土施工，也可用噴射（鋼纖維、碳纖維）混凝土方式施作，噴射混凝土添加鋼纖維和碳纖維可有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載能力，減少套拱結(jié)構(gòu)厚度。
4.襯砌換拱
隧道原有結(jié)構(gòu)已失去承載能力或結(jié)構(gòu)凈空不允許時(shí)，且采用鋼帶、嵌拱等無(wú)法保證承載能力時(shí)，需將原有襯砌結(jié)構(gòu)拆除并更換。與襯砌套拱類似，襯砌更換可分為整體全換和局部結(jié)構(gòu)更換。
換拱結(jié)構(gòu)加固除上述病害處治技術(shù)外，新材料、新技術(shù)和新工藝在我國(guó)公路隧道襯砌加固工程也得到了嘗試和應(yīng)用，噴射碳（鋼）纖維混凝土加網(wǎng)片、粘碳（芳綸）纖維板（布）法、粘鋼板法等方法也在不同的公路隧道、地下鐵道的病害處治工程得到了應(yīng)用。
隧道修復(fù)技術(shù)應(yīng)用條件不盡相同，方案選擇時(shí)需綜合考慮襯砌結(jié)構(gòu)裂損程度、技術(shù)方案工藝復(fù)雜性、造價(jià)、施工周期、營(yíng)運(yùn)壓力、是否必須中斷交通、修復(fù)方案是否可有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載力、是否能夠防止其它并發(fā)病害（例如滲漏水）等。
隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)期間，在不斷出現(xiàn)襯砌裂損和巨大運(yùn)營(yíng)壓力背景下，快速、不中斷交通的隧道襯砌裂損處治技術(shù)是公路隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)的迫切需要，是隧道工程中新的研究方向。
因此，亟需在現(xiàn)有隧道襯砌裂損病害處治技術(shù)基礎(chǔ)上，解決快速修復(fù)技術(shù)的施工工藝和工法、相關(guān)處治裝備和設(shè)備的研制、施工組織和交通組織、施工變形量測(cè)與監(jiān)控技術(shù)、運(yùn)營(yíng)安全防護(hù)保障措施等一系列問(wèn)題，建立完善的隧道病害快速處治技術(shù)體系。
可用噴射（鋼纖維、碳纖維）混凝土方式施作，噴射混凝土添加鋼纖維和碳纖維可有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載能力，減少套拱結(jié)構(gòu)厚度。
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