市政隧道大體積混凝土裂縫的控制分析

李 姝 郭海洋

（長春市市政工程設計研究院有限責任公司， 吉林 長春 130000）

隨著經濟全球化的深入，在新的時代背景下，在我國城市建設穩步發展的同時，市政隧道工程規模也在逐步擴張。目前，大量使用大體積混凝土對改善市政隧道工程質量、加快市政隧道施工速度具有很好的促進作用。然而，體量較大的混凝土在使用過程中，由于受到各種因素干擾，經常會產生裂縫問題，這會對市政隧道的使用壽命有一定影響。因此，必須采取相應的對策保證大體積混凝土的施工品質得到全面提高。

1 市政隧道大體積混凝土裂縫出現的原因

1.1 原材料質量問題

考慮到隧道施工過程中大體積混凝土的應用，其施工材料質量將直接影響整個施工過程及最后成品的使用壽命。在當前的市政隧道材料市場上，有些不法商家出售的混凝土材料質量存在問題，他們通過各種渠道出售劣質材料，從中獲取高額利潤，從不考慮市政隧道工程的安全和質量。如果管理人員沒有把好施工材料的質量關，在施工中使用劣質材料，就會導致混凝土出現裂縫，從而影響施工質量。一方面，市政隧道工程采購人員由于專業水平較低，只注重材料的價格，未按照市政隧道工程設計的標準來選擇混凝土，從而造成無法挽回的損失；另一方面，當施工材料運送到施工現場時，管理人員應當按照相應的檢測標準嚴格對施工材料進行檢測，嚴格執行施工材料檢測制度可以保證施工材料的質量，但也有可能出現一些劣質材料渾水摸魚的情況，從而導致裂縫的出現。此外，材料在運輸過程中可能會出現材料放置不當或放置時間過長等情況，這些都會導致材料出現質量問題，影響材料的正常使用。

1.2 施工過程中出現的問題

施工過程中在用到大體積混凝土裂縫控制技術時，相關技術人員必須保證技術的嚴謹性。由于市政隧道施工往往會運用大量的混凝土，如果不能保證其技術的應用效果，就容易致混凝土產生大量裂縫。在施工準備階段，混凝土配比的嚴格控制和化學試劑的計量必須得到技術人員的充分重視。在施工過程中，由于施工設施和混凝土施工技術等方面的問題，特別是混凝土裂縫控制技術落后、混凝土質量不達標等情況都會導致混凝土出現裂縫。在養護過程中，應特別注意混凝土養護的環境和材料的選擇，否則就會使混凝土出現質量問題，影響整體工程質量。混凝土澆筑完成后，水泥硬化需要20%的水分，剩余的水分會在內部蒸發，混凝土的體積將會收縮，并產生一定的收縮應力，如果這種應力足夠大，將導致混凝土開裂，并使混凝土的裂縫越來越大。

1.3 溫度應力

施工過程中大體積混凝土會用到較多水泥材料，且澆筑的體積也比較大，水泥水化時會產生大量熱量。導熱性差是混凝土的一種特性，并且混凝土內部是完全封閉的，無法釋放出全部熱量，這導致水泥內部產生較多熱量，使混凝土內部的溫度急劇上升。混凝土長時間使用和應用強度等的增加，會作用更大的約束力到混凝土上，同時混凝土內外溫度的差異，也會帶來溫度應力，當混凝土的抗拉強度小于溫度應力后，混凝土就會出現裂縫。

2 市政隧道大體積混凝土裂縫的控制分析

2.1 減少水泥水化熱與變形問題

在混凝土配制期間，水泥的品類宜選用低水化熱型的，比如復合水泥等。相關試驗結果表明，水泥每增減10kg，水化熱將導致混凝土1℃的升降。為減少水泥水化熱的產生，可使用一些粒徑較大、級配良好的骨料，或適當添加粉煤灰等摻合料或者是相應的緩凝劑與減水劑等。在對混凝土進行拌和時，還可以兌一定量的膨脹水泥或是微膨脹劑，使混凝土獲得補償收縮，降低溫度應力。

2.2 嚴格控制混凝土原材料的質量

攪拌混凝土時，既要保證砂石的比例，又要以混凝土原材料為基礎，確定攪拌后的混凝土含氣量不得超過2%，使混凝土坍落度在可控的范圍之內。工作人員要掌握好混凝土的初凝時間，按照混凝土配合比試驗確定的比例進行投料，不能隨意延長或縮短水灰的攪拌時間。此外，工作人員應根據不同的環境和氣候調整混凝土用量，以保證大體積混凝土在施工中的應用效果。

市政隧道工程施工過程中，大體積混凝土裂縫控制技術對原材料的要求比較嚴格，首先要對砂的粗細進行合理配置，使砂料的細度控制在2.0～3.3。混凝土還應根據砂石的顆粒等級、粗細程度、密度進行取樣，檢驗混凝土中的含泥量，確保混凝土質量沒有問題后再進行施工。另外，選擇混凝土添加劑時，為了防止混凝土攪拌出現混亂現象，工作人員還需要考慮混凝土原材料的性能，如果原材料的質量發生了變化，工作人員必須根據報告中寫明的可能會坍落的情況來調整原材料的配比，確保混凝土的原材料和攪拌都在可控范圍內。

2.3 避免混凝土質量不良導致裂縫的措施

針對大體積混凝土的特性，應采取切實可行的施工技術，即采取“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂”的施工技術。用自然流動的方式來實現斜面混凝土施工，既能滿足泵送工藝，又能防止經常拆除、沖洗、接長輸送管道，有效改善抽運效果，使混凝土泌水處理施工簡單化，使上下兩次澆筑之間的空隙不大于初凝時間。針對泵送過程中出現一個天然坡度的情況，在各澆筑區的前、后各設置兩臺振動裝置，一臺設置于混凝土出口，用以處理上部混凝土的振動問題。由于底部鋼筋間隔比較緊密，為了保證底部的混凝土密實度，需在混凝土的坡腳處設置第二道振動裝置。當澆筑繼續進行時，振動裝置也隨之跟進，保證混凝土的質量。因為大體積泵送混凝土表層的膠漿層比較厚，所以在澆筑完畢后必須在初凝前用鐵滾筒進行多次的碾軋，再進行拋光和壓實，以便封閉混凝土蓄水裂縫。

2.4 養護技術應用

一般來說，大體積混凝土在地面進行澆筑施工后24h內，施工人員要對大體積混凝土進行澆水養護，養護周期一般為7d。養護時，施工人員應避免在大體積混凝土表面上堆放雜物，合理控制澆水次數，保證大體積混凝土處于濕潤狀態。如果施工區域表面溫度低于5℃，就要采取覆蓋養護措施，保證大體積混凝土施工后表面不會出現裂縫。

3 結語

綜上所述，在市政隧道工程大體積混凝土施工中，裂縫產生的原因也趨于多樣化，在實際處理中也存在一定的困難。對此，在市政隧道工程實際施工期間，應嚴格按照相關規定進行操作，促使施工過程中各個環節的質量得以保證。同時，應對裂縫產生的原因進行分析，并相應采取科學合理的措施，以確保整個市政隧道工程的質量。