明挖隧道混凝土施工裂缝控制措施分析

明挖隧道混凝土施工裂缝控制措施分析

赵鹏鑫

京沈铁路客运专线京冀有限公司

摘要：随着城市建设步伐的加快，土地资源紧张的矛盾逐渐显现。为了提高土地利用效率，建设更现代化的大都市，隧道作为一个独特的建设项目应运而生。这条隧道的建造得益于技术的不断进步。而在明挖隧道的混凝土施工中，极易出现结构开裂的问题，如何利用先进技术解决这一问题，保证混凝土施工的整体质量，值得思考。

关键词：明挖隧道；混凝土施工；裂缝控制；措施分析

导言：近年来，在露天隧道施工中，混凝土施工中出现了大量裂缝和常见病害。这些现象的发生主要是由于我国施工单位对露天隧道施工缺乏深入的认识，并出现了一些偏差或错误。施工现场的技术管理难以完全控制。此外，混凝土结构裂缝控制本身的复杂性也决定了混凝土结构裂缝控制的复杂性。可见，在露天隧道混凝土施工前，有必要深入研究混凝土施工中裂缝的特点和成因，以便根据规划合理选择裂缝控制措施。

1混凝土施工裂缝产生的原因

混凝土结构出现开裂现象，可以是多个方面的原因引起，但归根结底可以总结为两点。

1.1干燥收缩

在混凝土施工作业中，水泥材料的选择是一个非常基本的步骤。如果类型选择不科学，可能会造成干缩裂纹问题。例如，如果在隧道施工中选用普通硅酸盐水泥作为材料，可能会出现水化热过大的问题。因此，粉煤灰水泥可以适当配合，以控制其水化热参数。

1.2减水剂的影响

经过实践经验显示，在混凝土中参杂部分其他类型的减水剂，混凝土的收缩比会呈现出一定的差异，通常情况下，不同减水剂形成的效果规律如下：木钙减水剂>萘磺酸盐减水剂>三聚氰胺减水剂>氨基磺酸减水剂>聚丙烯酸减水剂。而在隧道施工领域，运用最广泛的类型是木钙减水剂。

1.3施工建筑设计方案存在缺陷问题

在建筑施工中，施工过程往往参照设计图纸进行。如果施工设计图纸的设计方案存在一定的缺陷，将导致施工过程中出现各种类型的裂缝。例如，对于设计方案中的设计细节，如果出现断裂或明显的变化，会导致应力浓度过高、无法分散、局部压力过大，从而导致裂缝。此外，如果整个建筑本体的预应力张力不敷应用或不均匀，也会造成混凝土裂缝的问题。当然，如果设计上不把混凝土部件的变化视为外部原因，在实际施工过程中也会导致混凝土建筑主体出现裂缝。

1.4施工管理

混凝土组合比是否科学合理，水泥品种是否选用，水泥是否适合加料，砂级及其泥浆含量是否符合规范要求，影响混凝土的质量和收缩；对混凝土倒塌的控制是否合理。在立拱和铺面混凝土施工前，基座未清理，容易产生不均匀沉降和裂缝。混凝土浇注不均匀密集，因停电等原因造成的施工接缝和细部处理会带来结构开裂的后果。模板级模具时间过早，混凝土水化热处于高峰，内外温差最大，混凝土因拉伸应力过大容易开裂。同时，混凝土的维护也很重要，但许多施工单位忽视了这一环节，特别是道路绝缘和保湿处不在，容易产生收缩裂缝。在隧道的施工中，存在模板平台的破模时间过早，在拱建前未清理基座的现象。

2混凝土裂缝的处理

针对不同的裂缝以及裂缝产生不同的原因分别采取不同的处理办法。对于细小的无害裂缝采取表面涂抹法；对于裂缝宽度相对较大的边墙处采取填充法；对于裂缝宽度相对较大的拱墙部分采取灌浆法。

2.1表面涂抹法

表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的无害裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。用环氧树酯浆液先涂抹2～3遍，然后用水泥、白水泥和107胶进行调色处理，使修补后的裂缝颜色与衬砌混凝土的颜色一致，经过反复试验确定调和料的比例为水泥：白水泥：107胶=4：3：1时，颜色与隧道混凝土颜色基本一致，此法适用于比较细小的无害裂缝。

2.2科学配置材料比例

混凝土材料的比例将决定混凝土的整体质量。因此，为了提高混凝土的稳定性，在混凝土施工过程中应选用一些水化热反应低、强度高的水泥作为基材。为了保证混凝土具有一定的松缩能力，此外，还需要选择具有较强吸水能力的骨料进行科学配置，以减少混凝土生产中的裂缝，在施工过程中，施工企业需要为施工人员的技术进行监督管理，同时根据施工要求和科学配套方案，最大限度地保证混凝土材料的整体质量。

2.3精确控制施工节点

混凝的施工周期也需要科学控制。这也是通过时间控制间接影响混凝土的质量效果。在施工过程中，必须最大限度地保证混凝土的科学浇注，以提高其整体结构强度，也是减少裂缝产生的关键方法。如果施工周期不一致，则混凝土凝固周期会不确定，从而导致内部凝固分离的现象。这也是导致裂缝形成的一个主要因素。例如，如果施工人员能达到凝固周期的一致性，凝固混凝土建筑的强度也会提高。在施工过程中，施工企业需要准确控制各施工节点。以保证最佳施工效果，实现有序施工、科学施工。

2.4降低混凝土水化热

（1）选择粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等低热水泥。如果只能选择普通硅酸盐水泥，则尽量避免使用早强水泥。（2）国内外许多实验研究和工程实践表明，如果在混凝土中加入一些高质量的粉煤灰，可以有效地替代水泥。不仅如此，因为粉煤灰颗粒是球形的，它们可以产生球效应，达到良好的润滑。可提高混凝土混合料的凝聚力、流动性和保水性能。（3）加入减水、塑化、慢凝剂等添加剂，可有效改善混凝土混合物的黏度、流动性和保水性能。这些添加剂的分散性和水还原性不仅可以节约用水和增加强度，而且可以减轻水化热，延缓热放电峰值产生时间，控制温度裂缝的数量。4）如果有需要，还可以将冷却水管埋放在混凝土中，其内部温度可以明显降低6℃~10℃。

2.5施工管理引起的裂缝预防措施

施工管理需要考虑一系列复杂过程，包括施工前材料比例的科学设计；合理使用符合施工条件的混凝土混合设备和强制自动计量装置；用混凝土运输车运输；在此环节中避免隔离、泥浆泄漏、渗水等不良现象，以免给工程或企业单位造成巨大损失，最终导致混凝土收缩裂缝的出现。在浇注混凝土结构之前，员工应注意模板中是否有碎片堵塞、钢筋是否有油污等问题，并彻底清理。此外，混凝土的自由浇筑高度往往小于2米。为了保证浇筑工作不间断地连续进行，如果断流长度大于必要的合理范围，需要科学地作为浇筑断流处理。员工也要注意预留施工接缝的问题。在混凝土施工作业之前，水平施工接缝往往先铺设一层厚约15毫米的水泥砂浆，比例与混凝土灰砂相同，水灰比例略小。不仅如此，工作人员还必须从整体出发，改进施工技术，采用新的操作技术；进行混凝土维修、除模等一系列工作，这样做的目的是为了确保混凝土的强度水平可以达到大于2.5mpa的水平，并避免结构表面因除模而受到严重的损坏。

结束语

混凝土裂缝问题是施工中的一个关键问题，也是一个难题。由于裂缝经常出现，不易控制，给工程质量和安全带来严重隐患，影响用户安全。随着社会对建筑工程的需求日益增加，建筑施工企业应重视建筑工程的质量，同时尽量减少一些常见质量问题的影响。施工质量保证已成为施工企业的首要目标，具体的裂缝防治已成为施工企业的重点，要求施工人员各司其职。

参考文献：

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