試論如何進行明挖隧道混凝土施工裂縫控制

宋宇峰

【摘 要】隨著隧道工程的不斷修建，施工企業越來越關注施工的質量控制問題，其中明挖隧道混凝土施工裂縫問題直接影響著工程的質量，對整個工程起著重要的作用，而在實際的施工中總是受到各種因素的影響而產生混凝土裂縫問題，為工程的質量帶來威脅，因此在進行明挖隧道時需要加強對混凝土施工裂縫的控制，以便于整個工程的質量得到有效的控制。本文針對明挖隧道混凝土施工裂縫的成因進行了分析，同時提出了有效控制明挖隧道混凝土施工裂縫的措施，為混凝土裂縫的控制提供一定的借鑒。

【關鍵詞】明挖隧道；混凝土；施工裂縫；控制

一、明挖隧道混凝土施工裂縫的成因分析

（一）側墻豎向裂縫

一般情況下，隧道側墻墻體出現裂縫的寬度為0.1～0.4之間，大部分的裂縫均是由墻體的中心部分向上下兩端進行蔓延，其中裂縫的數量會隨著澆筑段的長度增加而增加，加之側墻多為大體積混凝土結構，因此混凝土的裂縫數量與寬度會隨著澆筑施工中外界溫度的增加而增多、增寬，混凝土的裂縫長度與寬度會隨著溫度應力的變化而變化，而裂縫的深度則與裂縫的干縮有關，在進行混凝土拆模時如果沒有按照所規定的時間進行，而是過早的進行拆模，且拆模后沒有進行及時的灑水養護，這時混凝土的表面就會失去濕度，引起干縮變形，進而引發混凝土的裂縫問題。除此之外，需要注意的是在對側墻施工時不可拆除下一層的支撐體系，防止因集中載荷過大而引發結構性裂縫。

（二）頂板45°斜裂縫

隧道頂板45°斜裂縫一般會出現在板邊1/8處。其中裂縫的寬度在0.2～0.4mm之間，一些位置甚至會出現貫通裂縫，嚴重的會出現滲漏水的現象，給工程的質量帶來極其嚴重的影響。在施工中一旦溫度與濕度發生變化就會影響到鋼筋混凝土的墻、板、梁、柱等結構的變化，其中板體積及表面體積比值的減小都會導致混凝土的收縮變形，導致混凝土出現拉應力，進而導致混凝土出現嚴重的裂縫。

（三）頂板縱向裂縫

頂板縱向裂縫主要是裂縫與頂板的長邊相平行，裂縫順著隧道縱向延伸，一般情況下，頂板縱向裂縫會與墻體保持2～3m的距離，其中裂縫的寬度會小于0.3mm，數量也較少，不會出現貫通裂縫的現象。在頂板施工完成后如果沒有鋪設塑料薄膜，就會導致混凝土表面長期受到陽光的照射，進而導致混凝土失水過多，再加上養護不當，不及時的進行灑水，這樣就直接引發混凝土的干縮變形，但頂板的縱向裂縫一般深度較淺，大部分均屬于表面裂縫，因此只需加強對頂板的養護就可以很好的起到控制頂板縱向裂縫的作用。

（四）頂板、底板橫向裂縫

裂縫與頂板、底板短邊平行，并且會順著隧道橫向延伸，大部分裂縫在板中的1/3位置，一般裂縫寬度為0.1～0.4mm，頂板、底板的橫向裂縫數量會隨著澆筑流水段長度的增加而增加，同時裂縫的寬度會隨著溫度的升高而變寬，通常情況下，頂板上部的裂縫數量會比下部的多。頂板與底板裂縫的產生也是由于施工后沒有做好養護，導致出現干縮變形而引發裂縫。

二、明挖隧道混凝土施工裂縫控制措施

（一）合理選用原材料，降低混凝土水化熱

1、原材料的控制

（1）水泥?；炷恋牧芽p會受到水泥水化熱的影響，因此在選用水泥時應當盡力去選用那些水化放熱較低的水泥，以降低水泥水化熱對混凝土的影響。

（2）粗骨料。在施工中應當盡量選擇粒徑適量的粗集料，低強度等級的混凝土，粗集料自身的顆粒程度越大，需求的粘結的水泥漿體也就越低，需要用到的水泥也就越少。

（3）細骨料。在進行施工中一定要嚴格控制細骨料中用砂的含泥量，如果細骨料中含泥量較高就會加快混凝土結構的收縮，進而導致混凝土出現裂縫，因此在選用細骨料時應當選用那些干凈的中粗沙。

（4）科學合理的運用外加劑。在進行膠凝材料用料時可適當的添加一些礦物外加劑，這樣就會保證混凝土水泥漿體的體積保持在規定的范圍內，防止混凝土出現裂縫。

2、合理的混凝土配合比

在配合混凝土時一定要控制好各類材料的比例，其中粉煤灰可以有效的降低混凝土的裂縫，提升混凝土的耐久性與抗裂性。砂率對混凝土的性能與收縮能力都有著重要的影響，當砂率較低時，混凝土則會發生離析或泌水的狀況，砂率較高，混凝土自身結構的收縮較大，就極易引起裂縫。當砂率達到0.41時，就是混凝土所選擇的最佳砂率比，這時混凝土擁有最佳的工作性能，并且收縮較小，擁有良好的抗變形能力，可以在一定程度上提升混凝土的抵抗裂縫能力。

（二）適當控制混凝土溫度

在施工過程中需要根據混凝土的配合比及施工中的溫度對混凝土的溫度進行預測，采用先進的技術設備對混凝土的溫度進行動態預測，根據混凝土的溫度來進行適當的保溫與養護。在對混凝土進行澆筑時需要根據具體的混凝土溫度來確定澆筑的時間，盡力避免因溫度變化過大而引起混凝土裂縫，同時由于混凝土內部的溫度不易擴散，可以采用薄壁鋼管來對混凝土內部溫度進行調整，進而減小混凝土內外部溫度差。加強對混凝土內外部溫度的監測，同時做好溫度數據的記錄，只有不斷加強對混凝土溫度的監測與管理才能保證混凝土不受溫度變化而產生裂縫。

（三）控制混凝土的收縮變形

在明挖隧道施工中出現的混凝土裂縫大多是由于收縮變形引起的，因此針對這種裂縫問題，應當在保證混凝土強度的情況下盡量降低混凝土的水膠比，同時適當的摻加高效減水劑，盡量減少用水量，這樣就可以減少混凝土內部的水分，防止出現水分不均勻而產生收縮變形。除此之外，在混凝土的原材料中可適當的添加骨料與膨脹劑，進而減少混凝土的干縮，有效的防止出現混凝土裂縫現象。

（四）加強對混凝土的養護

混凝土養護是隧道工程混凝土施工中重要的環節，一般情況下，在混凝土養護工作中，主要采取在混凝土表面上潑灑水的方式來達到降低混凝土表面溫度，這樣混凝土的內外溫差就會減小，進而可以有效的避免溫差過大而引發的混凝土裂縫問題，從而有效地提高混凝土施工的可靠性。除此之外，在模板拆除之前，需要保證混凝土完全凝固，避免模板拆除而損壞混凝土結構。此外，養護過程中不易灑水過多，以免積水破壞混凝土結構，還需要注意養護用水的水溫情況，水溫溫度的控制應與混凝土外部溫度相接近，這樣才能避免溫差過高而引發混凝土裂縫問題。在混凝土施工過程中，應積極做好防水措施，在雨天應禁止施工作業，以免雨水影響到混凝土施工的質量。

三、結語

綜上所述，明挖隧道出現裂縫的位置主要是側墻豎向裂縫、頂板45°斜裂縫與橫縱向裂縫、底板裂縫，而出現這些裂縫的主要原因是由于混凝土的水化熱、受到溫度變化的影響及干縮變形所引起的，因此需要加強對混凝土溫度變化的控制，同時加強對混凝土的養護，盡力避免干縮變形帶來的裂縫問題。加強對明挖隧道混凝土施工裂縫成因的研究與分析，同時針對這些成因采取相應的措施，這樣才能有效的控制明挖隧道施工中出現的混凝土裂縫問題。

參考文獻：

[1]邱文龍.試論如何進行明挖隧道混凝土施工裂縫控制[J].江西建材，2015（2）.

[2]李鴻斌.明挖隧道混凝土施工裂縫產生的原因及預防措施[J].中華建設，2012 （06）.