隧道混凝土工程裂縫控制分析

鄧銀華

（貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

隧道工程在當前的基礎工程建設中有著極為重要的作用，而相應的施工技術要確保精細規范，以推進高質量的工程施工。混凝土被廣泛應用在隧道等工程的施工中，但因其用到較多的膠凝材料，且水化熱過大，易產生裂縫，因此極易影響到工程結構的穩固性。加之當前市場上的砂石等材料質量參差不齊，因此也就難以保障混凝土的質量。另外，部分施工單位有趕工期的情況，這樣不利于裂縫的控制，且會給整體性的結構施工造成嚴重的不良影響。之所以會出現裂縫，主要與溫度收縮有關。水泥早期的水化熱使得混凝土內外存在較大的溫差，進而影響到結構的穩定。要想有效地抑制該類裂縫，相關的施工人員就應做好混凝土溫度的嚴格把控。通常情況下，可在混合料中加入具有溫度調控作用的溫控型膨脹劑，以規避混凝土的收縮和降低混凝土的水化速率。在隧道等的工程施工中，應加強分段長度和混凝土質量的精細控制，且應基于工程施工的重難點做好預先防控，從而為穩定高效的工程施工提供基礎性的保障。

1 隧道混凝土工程裂縫控制技術特點

隧道混凝土裂縫控制技術在應用過程中呈現出如下特點：

首先，有著一定的季節適應性。對于隧道混凝土工程相關的施工來說，混凝土材料對季節的變化比較敏感，不同季節的混凝土施工往往有著不同的施工效果。鑒于此，相應的施工就應密切關注季節的影響，并做好相應的材料配制，以為穩定高效的工程施工提供有利的條件。

其次，混凝土用量較大。交通工程一般涉及的區域較廣，因此對混凝土的需求量比較大，因此在技術施工過程中應做好嚴格精細的把控。

最后，該類技術施工應做好各類復雜影響因素的分析。在應用該類技術的過程中，相關的技術操作人員應做好振搗和澆筑等的技術控制，且應注意相關機械設備以及材料配制等是否科學合理，為高質量的工程施工提供強有力的支持[1]。

2 隧道混凝土工程裂縫控制技術應用中應注意的問題

2.1 原材料質量問題

隧道混凝土工程施工技術對結構施工有著重要影響，因此必須科學合理地處理相關問題，尤其是混凝土材料的選擇。但就當前基本情況來看，市場上供應的混凝土材料質量參差不齊，這就給相應的施工造成很大影響。在前期采購材料時，個別工作人員為了節省成本，會選購價格低質量不達標的材料。如果相關的管理人員未能做好精細的質量檢查，就會影響到整體性的施工質量。造成所選材料質量問題主要有以下兩個方面的原因：

其一，負責材料采購的工作人員專業水平較低，只關注材料的價格而不注重質量是否達標。

其二，在運送材料的過程中未能做好質量的嚴格把控，進入施工場地的質量檢查也存在疏漏的情況，這就影響到結構等的穩定施工。

2.2 施工過程中出現的問題

在隧道混凝土工程施工階段，要想提升隧道混凝土工程裂縫控制技術應用的效果，就應切實地保障混凝土材料處理工作的精細與規范，以滿足既定技術應用的條件。前期施工準備的過程中，相關工作人員要做好混凝土配合比合理控制，為穩定高效的工程施工提供有利條件。施工過程中則應做好技術各個方面的嚴格把控，施工材料以及施工設備等都應達到既定的施工要求，以規避結構裂縫等不良情況。工程完成后的養護應選擇合理的操作方法，以免因不當操作影響到整個工程的質量控制[2]。

2.3 施工人員的專業技能問題

在隧道混凝土工程施工階段，施工人員專業技能不足也會導致施工效果下降，引起混凝土裂縫問題，施工人員專業技能不足的表現如下：

第一，缺乏混凝土澆筑技術和操作經驗，導致混凝土配合比不精確、施工工藝不規范。

第二，對混凝土材料特性和施工要求的理解不深，導致混凝土質量不穩定、強度達不到設計要求。

第三，對混凝土施工工具和設備的操作不熟練，造成混凝土坍落度控制不準確、養護不當。

第四，缺乏對混凝土開裂、溫度控制和防水等問題的認識和應對能力，導致隧道混凝土工程的質量和安全隱患。

2.4 溫度應力問題

在隧道混凝土工程中，隨著溫度變化，隧道結構出現裂縫。溫度變化會引起隧道結構的熱脹冷縮效應，從而產生應力。當溫度變化較大或變化速度較快時，結構中的溫度應力超過材料的承受能力，導致隧道出現裂縫。這些裂縫呈現水平、垂直或斜向分布，嚴重時引起結構破壞。同時，溫度應力導致裂縫在結構縫隙處擴展，在隧道工程中，由于施工接縫、構造縫等存在，這些縫隙會成為溫度應力釋放的主要通道，當溫度應力受到限制無法得到釋放時，裂縫在這些縫隙處擴展。這些裂縫通常呈現沿著縫隙方向的延伸，甚至穿過整個結構。此外。隧道結構的不同部位受到不同溫度變化的影響，導致結構內部出現溫度差異。這種溫度差異會引起結構內部的熱應力，從而產生裂縫，例如，隧道頂部受到陽光直射，溫度較高，而地下部分溫度較低，這種溫差引發裂縫的形成。最后，在隧道工程中，溫度應力導致結構的翹曲和變形，隧道結構在受到不均勻溫度變化的作用下，出現局部熱脹冷縮，使得結構產生翹曲或變形，進而引起裂縫形成[3-4]。

3 隧道混凝土工程裂縫控制技術

3.1 混凝土原材料控制技術

攪拌混凝土的過程中，要保證砂石比例的適宜，且應注意含氣量的合理，通常應保持在2%以下的標準，切實保障混合料性能可以達標。施工過程中應做好初凝時間的嚴格把控，以滿足既定設計要求。另外，施工過程中還應關注施工區域的氣候條件，以做好技術的靈活調控。具體來說，應重點做好以下幾個方面的處理：

其一，應合理配置砂的粗細度，以符合既定的施工要求。其二，應做好混凝土各項參數的精細控制，以滿足既定的技術要求，從而為后續的穩定施工提供有利的條件。其三，應做好混凝土添加劑的合理選擇，與既定的施工要求保持一致[5]。

3.2 混凝土配合比控制技術

在隧道混凝土工程施工中，嚴格控制混凝土的配合比至關重要，因為該參數對混凝土整體性能具有重要影響。為確保施工科學和規范，必須進行嚴密的處理。由于砂石材料與水分之間的配合比很難達到既定要求，因此需要進行精細的把控。為確保相關處理的科學性和規范性，在攪拌混凝土之前，必須進行相應的測試。只有在獲得相關施工人員認可的條件下，才能推進后續的技術處理。此外，在施工過程中，還需精細篩選各類材料，以基于相應的計算結果確保數據的準確合理性。通過這樣的措施，可以避免材料的不合適和混凝土配合比的偏差，提高工程質量和穩定性[6]。

3.3 施工溫度控制技術

在隧道工程施工過程中，相關施工人員應做好混凝土出機溫度的嚴格把控，以免影響混合料的性能和后續施工。水和粗集料等極易因溫度變化出現性能上的變化，因此在施工的過程中應做好溫度控制，以免影響到混合料的拌和和后續的施工。夏季氣溫較高，混凝土極易因溫度出現性能下降的不良情況，因此相應的處理通常應采用鋪蓋篷布的方式進行降溫處理。與此同時，也可通過灑水的方式進行降溫，以切實地保障施工的穩定與規范。澆筑過程中，應預留出一定時間使混凝土溫度與周邊環境溫度保持一致，以降低溫度裂縫等出現的概率。與此同時，還應做好模板溫度的控制，以免影響到混凝土等的穩定施工，從而為結構的高質量布置提供基礎性的保障。隧道混凝土工程澆筑施工中（澆筑現場見圖1），還應做好混凝土溫度的監測，使混合料的各項參數符合既定的技術要求[7]。具體操作過程中，要確保監測點的科學合理，以提升相關操作質量。澆筑混凝土過程中，應按照由上到下的順序進行監測點的布設，上下之間一般應間隔0.8m，左右之間則應保持在0.05m。在布置監測點之前，通常應預先做好孔洞的留設，以確?；炷翜囟忍幵诩榷ǖ脑O計范圍內。需要注意的是，在混凝土結構內外溫差超過25℃時，應立即進行降溫處理，以免影響結構施工的質量。而現今在信息技術得到廣泛應用的條件下，對混凝土溫度的監測變得越來越規范高效，特別是在計算機仿真技術應用以后，為隧道混凝土工程施工技術的高質量應用提供強有力的支持。

圖1 隧道澆筑現場

3.4 溫度應力控制技術

在設計階段，應進行充分的溫度分析和預測，了解溫度變化的幅度和頻率。根據預測結果，合理選擇材料、結構形式和施工方法，以減少溫度應力的影響。同時，在施工過程中，通過在結構中設置膨脹節，可以允許結構在溫度變化時產生一定的變形，減小溫度應力的累積，膨脹節的位置和數量應根據結構的特點和溫度變化進行合理布置。此外，還可以增加溫度補償裝置。根據溫度變化的特點，采用伸縮裝置、彈性墊板等來吸收結構的熱脹冷縮變形，減少溫度應力的影響。

最后，在施工環節要做好控制施工溫度。在混凝土澆筑過程中，可以采取降溫措施，如使用冷卻劑或控制水泥水化速率等，以減少混凝土溫度的升高，降低溫度應力的產生。

3.5 養護技術應用

隧道混凝土工程施工技術在應用中表現出明顯的效果，但要提升技術應用的效果，必須確保各個方面的技術處理符合科學規范，特別是施工完成后的養護處理。養護處理應選擇合理的技術操作方法，并基于季節等實際情況進行多個方面分析和控制，以降低裂縫等病害發生的性。此外，在施工過程中還應進行多個方面的質量測定，以確保測定結果與既定設計要求一致。養護處理過程中應進行實時監控，了解結構施工后各項參數的變化過程，為防控病害和應對突發情況提供有利條件。通常情況下，在完成技術施工后的24h 內進行養護布置。養護施工過程中，相關施工人員應進行多個方面的養護，例如澆水養護，通常持續7d 時間，但應根據施工情況靈活調整（見圖2）。在進行上述養護施工之前，相關施工人員應先了解軟土地基的具體情況，選擇合適的填土，為換填等施工布置提供基礎保障[8]。此外，還應嚴格管理養護施工技術，以滿足既定設計要求的多個方面處理?；谝陨洗胧?，整個工程施工能夠穩定有序推進，并展現出更突出的綜合效益。

圖2 噴淋養護現場

4 結語

綜上所述，隧道混凝土工程裂縫控制是一個綜合性的工程任務，需要在設計、施工和維護各個環節都做好相關工作。通過科學的技術手段和有效的管理措施，可以最大限度地減少裂縫的產生和擴展，確保隧道工程的安全性、可靠性和持久性。在今后的隧道工程中，需要繼續加強裂縫控制的研究和實踐，為保障工程質量和社會安全作出積極貢獻。