淺談水工隧洞施工裂縫預防及加固措施

王春云

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730030）

水工隧洞混凝土結構常出現裂縫問題，嚴重影響了水工隧道的穩固性與安全性。在實際施工過程中，造成水工隧洞產生裂縫的原因較多，會影響到水工隧洞的承載能力和使用時間，給水工結構埋下安全隱患。因此，一定要及時預防和實時控制裂縫產生，延長水工隧洞的使用時長，最大限度地實現水工隧洞的價值，提高經濟效益。

1 水工隧洞施工裂縫成因分析

1.1 水工隧洞施工裂縫的類型

在施工過程中出現最多的裂縫主要有2種，一種是比較細小的表層裂縫，一種是危害性較大的貫穿性裂縫。細小表層裂縫大多出現在混凝土表面，特別細小，寬度＜0.5 mm，長度≥1 mm。這種裂縫大量存在，沒有特別明顯的規律，常常是微微張開或者完全閉合，危害較小，短時間內不會造成嚴重后果，但是如果不及時控制，水就會逐漸滲透水工隧洞內部，造成鋼筋生銹被腐蝕，最終導致工程出現安全事故。貫穿性裂縫存在于整個水工隧洞工程中，對水工隧洞有很大影響，威脅到整個隧洞的安全性和穩定性。這種裂縫比較長，一般單獨出現，出現時向外張開，寬度＞5 mm，最高能達到20 mm以上。如果水工隧洞混凝土結構出現比較嚴重的滲漏現象，大多是具有危害性的貫穿性裂縫造成的。

1.2 水工隧洞施工裂縫的成因

一是溫差太大。如果溫度變化幅度太大，會導致襯砌混凝土收縮產生裂縫。當隧洞通風條件不好時，溫度過高不利于散熱，這種情況常見于南方水工隧洞施工，隧洞一直處于高溫狀態，溫度升高的同時會有水分的蒸發和冷卻，混凝土難以保持良好的狀態，整個施工環境和混凝土的溫度變化導致裂縫出現[1]。

二是鋼筋應力造成的裂縫。在短時間內建造好的水工隧洞，當外部遭受重壓的時候會出現裂縫，這種裂縫會給整個隧洞帶來安全性隱患，影響混凝土的質量。

三是地質水文情況變化造成的裂縫。地下水是不停在運動的，它的形成、分布、埋藏條件有一定的特點，雖然水工隧洞在建設之前都經過考察，施工都是根據設計圖紙，但地下水不斷變化，施工情況就和起初的設計有所不同，造成裂縫產生。

2 水工隧洞施工裂縫預防及加固措施

2.1 預防措施

2.1.1 及時掌握施工情況 挖水工隧洞對隧洞周圍的紙質巖石會有一定的損壞，甚至造成塌方。因此在挖隧道的同時要進行加固，最大程度降低對附近巖體的震動，減少對已經凝固的混凝土的破壞[2]。在水工隧洞建造過程中要進行適當的通風和排水，科學開展施工，并且加固穩定支護，消除圍巖應力分布問題，進而保護建造中的襯砌混凝土。當施工結束時，要檢查混凝土的厚度和均勻度是否符合建設要求，同時檢查支護加固情況。當表層出現細小裂縫時，就要及時修復，確保施工質量。此外，要科學、嚴謹地使用混凝土外加劑，尤其要把握好用量，挑選合適的種類。在正式施工之前，可以進行實驗，檢測外加劑和水泥的混凝土能不能適用。還要保護已經澆灌好的地方，采用合適的方法進行養護，比如，可以用養護劑去噴涂邊墻和拱頂，也可以使用流水。

2.1.2 保證原料的品質 購買原料的時候，最好買熱量比較低的水泥。一定要保證運輸、存儲安全，在這整個階段要保持水泥處于干燥的環境里，同時要確保水泥的純度，不能摻雜其他的東西。去施工現場檢查使用的材料，掌握好物資的使用和補給情況。合理控制混凝土的溫度，為了增強混凝土的密實程度，可以在里面加一些粉煤灰，同時加一些膨化劑還能提高滲透，不容易出現裂縫。

2.2 加固措施

2.2.1 采用粘鋼的方式來加固混凝土 這個加固措施主要是利用鋼板，鋼板比較堅硬，更具備穩定性，在混凝土的表面放上鋼板，可以增強外部的承載能力，而且這個方法很容易實現，可以達到加固的目的，更節省成本，便于投入使用，唯一的缺點就是粘鋼需要很好的原料，鋼板要有防腐的效果。

2.2.2 利用碳纖維加固 把碳纖維放到混凝土表面，這樣能夠提高混凝土的受力，但需要高質量的樹脂膠來連接這兩種材質，連接后有利于碳纖維布發揮出它的抗拉功效。

2.2.3 利用CFRP補強CFRP是碳纖維增強復合材料，涂抹這個可以增加碳纖維布和混凝土之間的黏性，有利于阻止有害的離子進入到混凝土結構中，可以大大提升抗震和承載力，加固混凝土，使混凝土在水工隧道的建造中發揮作用，延長水工隧洞的使用壽命[3]。

3 結束語

綜上所述，水工隧洞建造的時候，裂縫出現是長久存在的問題，在技術上不太容易解決，在水工隧洞實際建設過程中要具體問題具體分析，分析裂縫出現的原因，會造成的影響等，再根據分析的情況實施一些措施，找到解決的辦法，只有這樣才能更好地降低裂縫出現的概率，才可以確保水工隧洞工程建設的品質，充分發揮出它的價值，提高水工