[发明专利]使用ECC混凝土后浇带的无缝隧道结构及其施工方法

说明书

本发明涉及使用ECC混凝土后浇带的无缝隧道结构及其施工方法，属于隧道施工技术领域。本发明分段施工隧道二次衬砌，每两段二次衬砌之间预留后浇带。本发明使用后浇带消减先行浇筑的二次衬砌混凝土的温度应力、混凝土收缩应力，在后浇带中减少配筋诱导变形产生在后浇带部位，使用ECC混凝土浇筑后浇带，利用ECC混凝土的超高韧性和自愈合能力消减因差异沉降和荷载导致的混凝土裂缝，实现超长无缝隧道结构。采用ECC混凝土浇筑后浇带，能够有效控制混凝土的宽度，解决隧道在运营过程中裂缝的产生，进而从根本上解决隧道的开裂漏水问题。

技术领域

本发明涉及使用ECC混凝土后浇带的无缝隧道结构及其施工方法，属于隧道施工技术领域。

背景技术

渗漏水是公路隧道工程最常见的病害的之一，工程界广泛流传着“十隧九漏”之说，被称为隧道工程的一大顽疾。公路隧道的防排水工作是一项系统性的工作，而隧道的施工缝、变形缝、沉降缝是隧道防水的薄弱部位，设计一般在设缝位置使用环向止水带等措施进行防水；然而，由于渗水下排不畅、止水带接头不严、止水带-膨胀橡胶条周围不密实等原因，很容易导致施工缝、变形缝、沉降缝位置发生地下水渗漏，并进一步引发其他裂缝及渗漏水病害的发生。大量的工程实践证明，传统的地下工程施工缝、变形缝、沉降缝设置及相关的防排水措施并不是一种可靠的防排水系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种使用ECC混凝土后浇带的无缝隧道结构及其施工方法，目的在于克服传统隧道施工缝、沉降缝、变形缝中止水带易开裂、易腐蚀、老化等隐患，从根本上解决传统施工方法隧道二次衬砌容易开裂造成渗漏水病害带来的问题。

本发明技术方案是：一种使用ECC混凝土后浇带的无缝隧道结构，包括先期分段浇筑的二次衬砌、后浇带3、环向盲沟5、后浇带配筋6、先期浇筑二次衬砌混凝土配筋7、连接主筋8、ECC混凝土9；施做前一段二次衬砌1和后一段二次衬砌2时，先期浇筑的混凝土按设计要求配筋，同时在分段施工的二次衬砌两侧预留连接主筋8，预留连接主筋8的密度比先期浇筑二次衬砌混凝土配筋7的密度要低，其目的在于降低后浇带的刚度，将二次衬砌的变形引导在后浇带内产生；待先期分段浇筑的前后段二次衬砌终凝完成后，再对ECC混凝土与普通混凝土界面4进行拉毛处理，拉毛槽深控制在0.4mm左右，其目的在于增加ECC混凝土与普通混凝土界面的粘结强度，防止裂缝在界面处产生；然后在临近后浇带的初期支护的墙面上设有环向排水盲沟5，环向排水盲沟5下端引入隧道的侧向排水沟，之后完成后浇带配筋6的绑扎，安装环向模板10，浇筑后浇带3，达到强度要求后拆模。

所述前一段二次衬砌1、后一段二次衬砌2的分段长度为5-8m，具体根据隧道围岩的等级确定，围岩等级越好，分段长度越长，围岩等级越差，分段长度越小。取相邻两段二次衬砌之间预留后浇带3，后浇带3宽度50-80cm，具体根据先期浇筑二次衬砌混凝土分段长度选取，二次衬砌混凝土的浇筑长度越长，后浇带的长度也取长值。

后浇带3通过先期分段浇筑的二次衬砌中预留的纵向主筋与二次衬砌相连，后浇带内部配筋，配筋密度较先期浇筑的二次衬砌配筋7稀疏，以引导变形在后浇带发生，后浇带内配筋率为先期浇筑的二次衬砌配筋率的50%。

在临近后浇带的初期支护的墙面上设有环向排水盲沟5，通过环向排水盲沟5将渗过初期支护及防水板的排向隧道边沟。后浇带背后的环向排水盲沟5采用长方形结构，其宽度与后浇带3同宽。

所述后浇带3在两侧的二次衬砌终凝完成后再浇筑，后浇带3采用ECC混凝土9浇筑。ECC混凝土采用掺入聚乙烯醇纤维配置，掺入率控制在2%左右。

本发明通过设置后浇带可以有效消除先期分段浇筑的二次衬砌混凝土因收缩应力、温度应力而导致的混凝土开裂，在后浇带内减弱配筋量，引导因衬砌外部荷载、差异沉降导致的变形在后浇带内部产生，后浇带使用ECC混凝土浇筑，利用ECC混凝土的超高韧性承受结构的变形、控制裂缝的大小，有效解决隧道衬砌开裂导致的渗漏水问题。