试论如何进行明挖隧道混凝土施工裂缝控制

宋宇峰

【摘 要】随着隧道工程的不断修建，施工企业越来越关注施工的质量控制问题，其中明挖隧道混凝土施工裂缝问题直接影响着工程的质量，对整个工程起着重要的作用，而在实际的施工中总是受到各种因素的影响而产生混凝土裂缝问题，为工程的质量带来威胁，因此在进行明挖隧道时需要加强对混凝土施工裂缝的控制，以便于整个工程的质量得到有效的控制。本文针对明挖隧道混凝土施工裂缝的成因进行了分析，同时提出了有效控制明挖隧道混凝土施工裂缝的措施，为混凝土裂缝的控制提供一定的借鉴。

【关键词】明挖隧道；混凝土；施工裂缝；控制

一、明挖隧道混凝土施工裂缝的成因分析

（一）侧墙竖向裂缝

一般情况下，隧道侧墙墙体出现裂缝的宽度为0.1～0.4之间，大部分的裂缝均是由墙体的中心部分向上下两端进行蔓延，其中裂缝的数量会随着浇筑段的长度增加而增加，加之侧墙多为大体积混凝土结构，因此混凝土的裂缝数量与宽度会随着浇筑施工中外界温度的增加而增多、增宽，混凝土的裂缝长度与宽度会随着温度应力的变化而变化，而裂缝的深度则与裂缝的干缩有关，在进行混凝土拆模时如果没有按照所规定的时间进行，而是过早的进行拆模，且拆模后没有进行及时的洒水养护，这时混凝土的表面就会失去湿度，引起干缩变形，进而引发混凝土的裂缝问题。除此之外，需要注意的是在对侧墙施工时不可拆除下一层的支撑体系，防止因集中载荷过大而引发结构性裂缝。

（二）顶板45°斜裂缝

隧道顶板45°斜裂缝一般会出现在板边1/8处。其中裂缝的宽度在0.2～0.4mm之间，一些位置甚至会出现贯通裂缝，严重的会出现渗漏水的现象，给工程的质量带来极其严重的影响。在施工中一旦温度与湿度发生变化就会影响到钢筋混凝土的墙、板、梁、柱等结构的变化，其中板体积及表面体积比值的减小都会导致混凝土的收缩变形，导致混凝土出现拉应力，进而导致混凝土出现严重的裂缝。

（三）顶板纵向裂缝

顶板纵向裂缝主要是裂缝与顶板的长边相平行，裂缝顺着隧道纵向延伸，一般情况下，顶板纵向裂缝会与墙体保持2～3m的距离，其中裂缝的宽度会小于0.3mm，数量也较少，不会出现贯通裂缝的现象。在顶板施工完成后如果没有铺设塑料薄膜，就会导致混凝土表面长期受到阳光的照射，进而导致混凝土失水过多，再加上养护不当，不及时的进行洒水，这样就直接引发混凝土的干缩变形，但顶板的纵向裂缝一般深度较浅，大部分均属于表面裂缝，因此只需加强对顶板的养护就可以很好的起到控制顶板纵向裂缝的作用。

（四）顶板、底板横向裂缝

裂缝与顶板、底板短边平行，并且会顺着隧道横向延伸，大部分裂缝在板中的1/3位置，一般裂缝宽度为0.1～0.4mm，顶板、底板的横向裂缝数量会随着浇筑流水段长度的增加而增加，同时裂缝的宽度会随着温度的升高而变宽，通常情况下，顶板上部的裂缝数量会比下部的多。顶板与底板裂缝的产生也是由于施工后没有做好养护，导致出现干缩变形而引发裂缝。

二、明挖隧道混凝土施工裂缝控制措施

（一）合理选用原材料，降低混凝土水化热

1、原材料的控制

（1）水泥。混凝土的裂缝会受到水泥水化热的影响，因此在选用水泥时应当尽力去选用那些水化放热较低的水泥，以降低水泥水化热对混凝土的影响。

（2）粗骨料。在施工中应当尽量选择粒径适量的粗集料，低强度等级的混凝土，粗集料自身的颗粒程度越大，需求的粘结的水泥浆体也就越低，需要用到的水泥也就越少。

（3）细骨料。在进行施工中一定要严格控制细骨料中用砂的含泥量，如果细骨料中含泥量较高就会加快混凝土结构的收缩，进而导致混凝土出现裂缝，因此在选用细骨料时应当选用那些干净的中粗沙。

（4）科学合理的运用外加剂。在进行胶凝材料用料时可适当的添加一些矿物外加剂，这样就会保证混凝土水泥浆体的体积保持在规定的范围内，防止混凝土出现裂缝。

2、合理的混凝土配合比

在配合混凝土时一定要控制好各类材料的比例，其中粉煤灰可以有效的降低混凝土的裂缝，提升混凝土的耐久性与抗裂性。砂率对混凝土的性能与收縮能力都有着重要的影响，当砂率较低时，混凝土则会发生离析或泌水的状况，砂率较高，混凝土自身结构的收缩较大，就极易引起裂缝。当砂率达到0.41时，就是混凝土所选择的最佳砂率比，这时混凝土拥有最佳的工作性能，并且收缩较小，拥有良好的抗变形能力，可以在一定程度上提升混凝土的抵抗裂缝能力。

（二）适当控制混凝土温度

在施工过程中需要根据混凝土的配合比及施工中的温度对混凝土的温度进行预测，采用先进的技术设备对混凝土的温度进行动态预测，根据混凝土的温度来进行适当的保温与养护。在对混凝土进行浇筑时需要根据具体的混凝土温度来确定浇筑的时间，尽力避免因温度变化过大而引起混凝土裂缝，同时由于混凝土内部的温度不易扩散，可以采用薄壁钢管来对混凝土内部温度进行调整，进而减小混凝土内外部温度差。加强对混凝土内外部温度的监测，同时做好温度数据的记录，只有不断加强对混凝土温度的监测与管理才能保证混凝土不受温度变化而产生裂缝。

（三）控制混凝土的收缩变形

在明挖隧道施工中出现的混凝土裂缝大多是由于收缩变形引起的，因此针对这种裂缝问题，应当在保证混凝土强度的情况下尽量降低混凝土的水胶比，同时适当的掺加高效减水剂，尽量减少用水量，这样就可以减少混凝土内部的水分，防止出现水分不均匀而产生收缩变形。除此之外，在混凝土的原材料中可适当的添加骨料与膨胀剂，进而减少混凝土的干缩，有效的防止出现混凝土裂缝现象。

（四）加强对混凝土的养护

混凝土养护是隧道工程混凝土施工中重要的环节，一般情况下，在混凝土养护工作中，主要采取在混凝土表面上泼洒水的方式来达到降低混凝土表面温度，这样混凝土的内外温差就会减小，进而可以有效的避免温差过大而引发的混凝土裂缝问题，从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，需要保证混凝土完全凝固，避免模板拆除而损坏混凝土结构。此外，养护过程中不易洒水过多，以免积水破坏混凝土结构，还需要注意养护用水的水温情况，水温温度的控制应与混凝土外部温度相接近，这样才能避免温差过高而引发混凝土裂缝问题。在混凝土施工过程中，应积极做好防水措施，在雨天应禁止施工作业，以免雨水影响到混凝土施工的质量。

三、结语

综上所述，明挖隧道出现裂缝的位置主要是侧墙竖向裂缝、顶板45°斜裂缝与横纵向裂缝、底板裂缝，而出现这些裂缝的主要原因是由于混凝土的水化热、受到温度变化的影响及干缩变形所引起的，因此需要加强对混凝土温度变化的控制，同时加强对混凝土的养护，尽力避免干缩变形带来的裂缝问题。加强对明挖隧道混凝土施工裂缝成因的研究与分析，同时针对这些成因采取相应的措施，这样才能有效的控制明挖隧道施工中出现的混凝土裂缝问题。

参考文献：

[1]邱文龙.试论如何进行明挖隧道混凝土施工裂缝控制[J].江西建材，2015（2）.

[2]李鸿斌.明挖隧道混凝土施工裂缝产生的原因及预防措施[J].中华建设，2012 （06）.