浅谈隧道混凝土施工工程裂缝控制

浅谈隧道混凝土施工工程裂缝控制

许鹏

淳安交通工程监理咨询有限公司，浙江  杭州  310000

摘要：近年来，隧道工程项目持续增加，各界对隧道工程质量提出了更高要求。混凝土施工是隧道工程中的重要内容，为了消除隧道隐患，提高工程质量，需要着重对混凝土裂缝进行防控，采取技术措施和相应的控制手段，降低裂缝发生概率，进一步的满足交通建设需求。本文对此进行分析研究，并且提出了几点浅见。

关键词：隧道工程；混凝土；结构裂缝；控制要点

引言

在隧道工程中，采用混凝土技术进行复合支护，既能保证工程结构的安全，又能保证路基的承载力。由于隧道施工的需要较多，因此必须加强施工工艺的作用，以确保施工的质量与性能。加强改善隧道结构的稳定性。所以，在混凝土施工中要重视裂缝控制问题。下文对此进行简要的阐述。

一、隧道工程常见混凝土结构裂缝类型

（一收缩裂缝

混凝土在浇筑完成凝固之前，由于水分的蒸发，导致混凝土内部水分不断抽取而形成收缩，收缩速度过快时形成裂缝。混凝土凝结过程中是否产生收缩裂缝受天气和温度的影响较大，当温度过高或风力较大，会加大水分的蒸发速度，从而使混凝土自然凝结时不能自然收缩，形成裂缝。从形态上来讲，收缩裂缝的面积一般在2cm2-20cm2之间，收缩裂缝宽度相对较为固定，90%均在5mm以内，但长度相差较大，从20cm到3m之间，呈现整体细长断裂较多的特征。

（二）干缩裂缝

混凝土养护完毕后，混凝土中的水泥浆的水分持续蒸发，导致水泥浆的体积变大，最终形成裂缝。混凝土表面由于接触阳光和空气，蒸发速度大于混凝土内部的水泥浆的蒸发速度，二者体积的缩小速度不一致，因此内外产生压力差，内部体积不断冲击表面，最终造成表面裂缝。同时，由于干缩裂缝是内部差异所致，内部体积膨胀，所以干缩裂缝的深度普遍很浅，裂缝表面会有冲破产生的网状纹路，长度不一，面积不一，由于表面干裂，混凝度就会存在较大的渗水风险，容易不断下渗水汽最终腐蚀内部钢筋，进一步影响钢筋的强度和韧性，对安全影响较大。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

（三）温度裂缝

混凝土温度裂缝是指隧道工程施工在昼夜温差较大的地区，或由于突然的天气变化较大产生低温，与混凝土内部高温相抗，最终热胀能所在拉效应下发生裂缝。具体来说，混凝土浇筑完成后在持续的硬化过程中，水泥产生水化反应，不断散发热量，混凝土内部温度可在70摄氏度以上，而且外表硬化，这些温度被困于混凝土内部无法得到有效的散热，使温度层层累积，强烈的温差产生拉应力从而致使裂缝。在体积和形态上，温度裂缝并无具体的特征，一般来讲，温度裂缝的大小与季节相关，冬季外部气温较低，内部温度累积，内外温差较大，所以裂缝较大；夏季外部温度较高，虽然内部高温但温差较小，所以裂缝较小。温度裂缝易使混凝土发生碳化反应，从而腐蚀钢筋，对隧道工程施工质量影响较大。

二、隧道混凝土施工技术以及裂缝控制要点

（一）原材料质量控制

其一，如果环境与条件允许的话，可以适当降低混凝土的坍落度与水灰比的具体参数，综合考量目前的技术规范与施工标准性标准，混凝土的坍落度可以控制在80mm~100mm的区间内，从而减少隧道混凝土施工裂缝问题的发生；其二，混凝土的初凝时间应当控制在6小时~8小时之间；其三，选择混凝土拌合料的过程中，可以尽量选择硅酸盐性能较好的水泥材料，并且保证对水泥材料的强度级别及生产质量的合理控制，尽量施工标牌、型号与性质相一致的混凝土拌合料。在选择粗骨料时，应当选择泥沙含量较低的材料，保证材料色泽的一致性；在选择细骨料时，应当尽量选择中粗砂来合理控制材料中的含泥量，尽量将含泥量控制在2%以下，挑出细骨料中的杂质。另外，除了控制骨料的性能与矿物添加物的物质活动之外，应当合理控制好混凝土骨料的粒径，不断提高混凝土的紧密性，进而更好地保障混凝土材料的强度与性能。

（二）混凝土浇筑的质量控制分析

在施工中，施工中注意防止混凝土的离析，混凝土的自由下落高度不能超过2米。当隧道结构高度大于3 m时，必须进行混凝土翻转。为确保混凝土的整体质量，在垂直板上必须事先填入50~80 mm的混凝土灰浆。在运输到工地后，首先要将混凝土浇筑到模板上。在浇铸过程中，若混凝土搅拌均匀度、黏度变化大，必须进行相应的处理。在浇注时，应注意模板、支架、钢筋及预埋件的变形及位移。如果出现任何不正常的状况，就应该马上停止浇注。同时，在工程施工中，必须根据现场的施工条件，采取相应的支护措施。在围岩工程中，采取超前小导管、超前砂浆锚固、钢拱架等措施。用钻机进行超前砂浆锚固。在施工过程中，要加强隧道监测工作，保证在施工过程中不会出现塌方。

（三）科学控制裂缝

拆除混凝土模板时，应充分把握混凝土内外温差不超过25 C的时间。此时应拆除模板，同时不影响混凝土结构的稳定性。如果内外温差大于25℃，拆下外壳时应做好保温工作。应当指出的是，在混凝土作业结束后，有关人员必须进行维修，以尽量减少混凝土内外温差，减少收缩，提高混凝土强度，并减少随后开裂的风险。控制混凝土温差主要有两种方法:第一种是冷却。u型水管在混凝土作业过程中预先埋在混凝土中，混凝土内外的温差因水温较低而保持在较低的水平。第二，隔离。混凝土操作完成后，隔热层将继续进行，混凝土外部温度将进行调整以减小温差，通常使用隔热层材料。

（四）养护施工质量控制

对于混凝土结构施工来说，养护施工是一个关键环节，如果结构表面水分蒸发速度过快，导致结构体积收缩，从而出现裂缝或者空隙，导致影响混凝土的质量。所以要进行细致的养护工作以便于提升混凝土的质量。对于混凝土可以进行及时的养护，养护工作可以减小裂缝出现的可能性，同时也可以加大对于混凝土的养护力度，细化养护过程和方法，一般使用自然养护和蒸汽养护，如果外部条件允许的话，可以选择蒸汽养护，其他情况一般采用自然养护法。自然养护分为两类，一类是带模养护，一类是去除表面覆盖物的养护，在进行带模养护时，需要及时的浇水，这是为了给混凝土及时补充水分，以免混凝土出现干燥然后产生裂缝，那么在浇筑工作结束后的48个小时左右，可以将模板稍微的松开，这可以有助于后期的顺利拆模工作，然后再进行洒水，对于混凝土进行养护一直到规定的龄期。对于混凝土的养护工作是为了避免混凝土在后期的使用中出现问题，也可以加大养护力度，让混凝土的养护工作的效用发挥的更有价值。

三、隧道工程混凝土施工的质量病害预防措施

（一）科学设定配合比方案

为了确保所配制的混凝土性能符合施工需要，技术人员要按施工工艺及设计要求，合理确定水泥、拌和水、砂砾石、助剂、高性能减水剂的具体比例。同时，还组织了混凝土试制、送样、检验，并依据试验结果进行了优化，并确定了各原料的最佳掺量。

（二）混凝土材料质量检测

混凝土拌和后，按强度、黏结、剪切强度等顺序进行试验。例如，可选用切削与钻心探测技术，工人可操纵钻头等机械，从混凝土试块中取出合适尺寸的方块，经28个小时后，进行抗压强度测试。在此基础上，将其与《公路工程质量检验评定标准》等相关规范文件进行对比。在混凝土材料的质量达到要求之前，不得进行施工。

四、结束语

综上所述，混凝土浇筑施工是隧道工程项目施工中的重要内容，混凝土浇筑施工涉及到了多个及时要点，如果落实不到位，容易出现质量隐患。为了进一步的提高隧道工程品质，在混凝土施工环节，需要加强监管，重点的关注核心技术，规范施工流程，达到预期的项目建设目标。

参考文献

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