浅谈水工隧洞施工裂缝预防及加固措施

王春云

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

水工隧洞混凝土结构常出现裂缝问题，严重影响了水工隧道的稳固性与安全性。在实际施工过程中，造成水工隧洞产生裂缝的原因较多，会影响到水工隧洞的承载能力和使用时间，给水工结构埋下安全隐患。因此，一定要及时预防和实时控制裂缝产生，延长水工隧洞的使用时长，最大限度地实现水工隧洞的价值，提高经济效益。

1 水工隧洞施工裂缝成因分析

1.1 水工隧洞施工裂缝的类型

在施工过程中出现最多的裂缝主要有2种，一种是比较细小的表层裂缝，一种是危害性较大的贯穿性裂缝。细小表层裂缝大多出现在混凝土表面，特别细小，宽度＜0.5 mm，长度≥1 mm。这种裂缝大量存在，没有特别明显的规律，常常是微微张开或者完全闭合，危害较小，短时间内不会造成严重后果，但是如果不及时控制，水就会逐渐渗透水工隧洞内部，造成钢筋生锈被腐蚀，最终导致工程出现安全事故。贯穿性裂缝存在于整个水工隧洞工程中，对水工隧洞有很大影响，威胁到整个隧洞的安全性和稳定性。这种裂缝比较长，一般单独出现，出现时向外张开，宽度＞5 mm，最高能达到20 mm以上。如果水工隧洞混凝土结构出现比较严重的渗漏现象，大多是具有危害性的贯穿性裂缝造成的。

1.2 水工隧洞施工裂缝的成因

一是温差太大。如果温度变化幅度太大，会导致衬砌混凝土收缩产生裂缝。当隧洞通风条件不好时，温度过高不利于散热，这种情况常见于南方水工隧洞施工，隧洞一直处于高温状态，温度升高的同时会有水分的蒸发和冷却，混凝土难以保持良好的状态，整个施工环境和混凝土的温度变化导致裂缝出现[1]。

二是钢筋应力造成的裂缝。在短时间内建造好的水工隧洞，当外部遭受重压的时候会出现裂缝，这种裂缝会给整个隧洞带来安全性隐患，影响混凝土的质量。

三是地质水文情况变化造成的裂缝。地下水是不停在运动的，它的形成、分布、埋藏条件有一定的特点，虽然水工隧洞在建设之前都经过考察，施工都是根据设计图纸，但地下水不断变化，施工情况就和起初的设计有所不同，造成裂缝产生。

2 水工隧洞施工裂缝预防及加固措施

2.1 预防措施

2.1.1 及时掌握施工情况 挖水工隧洞对隧洞周围的纸质岩石会有一定的损坏，甚至造成塌方。因此在挖隧道的同时要进行加固，最大程度降低对附近岩体的震动，减少对已经凝固的混凝土的破坏[2]。在水工隧洞建造过程中要进行适当的通风和排水，科学开展施工，并且加固稳定支护，消除围岩应力分布问题，进而保护建造中的衬砌混凝土。当施工结束时，要检查混凝土的厚度和均匀度是否符合建设要求，同时检查支护加固情况。当表层出现细小裂缝时，就要及时修复，确保施工质量。此外，要科学、严谨地使用混凝土外加剂，尤其要把握好用量，挑选合适的种类。在正式施工之前，可以进行实验，检测外加剂和水泥的混凝土能不能适用。还要保护已经浇灌好的地方，采用合适的方法进行养护，比如，可以用养护剂去喷涂边墙和拱顶，也可以使用流水。

2.1.2 保证原料的品质 购买原料的时候，最好买热量比较低的水泥。一定要保证运输、存储安全，在这整个阶段要保持水泥处于干燥的环境里，同时要确保水泥的纯度，不能掺杂其他的东西。去施工现场检查使用的材料，掌握好物资的使用和补给情况。合理控制混凝土的温度，为了增强混凝土的密实程度，可以在里面加一些粉煤灰，同时加一些膨化剂还能提高渗透，不容易出现裂缝。

2.2 加固措施

2.2.1 采用粘钢的方式来加固混凝土 这个加固措施主要是利用钢板，钢板比较坚硬，更具备稳定性，在混凝土的表面放上钢板，可以增强外部的承载能力，而且这个方法很容易实现，可以达到加固的目的，更节省成本，便于投入使用，唯一的缺点就是粘钢需要很好的原料，钢板要有防腐的效果。

2.2.2 利用碳纤维加固 把碳纤维放到混凝土表面，这样能够提高混凝土的受力，但需要高质量的树脂胶来连接这两种材质，连接后有利于碳纤维布发挥出它的抗拉功效。

2.2.3 利用CFRP补强CFRP是碳纤维增强复合材料，涂抹这个可以增加碳纤维布和混凝土之间的黏性，有利于阻止有害的离子进入到混凝土结构中，可以大大提升抗震和承载力，加固混凝土，使混凝土在水工隧道的建造中发挥作用，延长水工隧洞的使用寿命[3]。

3 结束语

综上所述，水工隧洞建造的时候，裂缝出现是长久存在的问题，在技术上不太容易解决，在水工隧洞实际建设过程中要具体问题具体分析，分析裂缝出现的原因，会造成的影响等，再根据分析的情况实施一些措施，找到解决的办法，只有这样才能更好地降低裂缝出现的概率，才可以确保水工隧洞工程建设的品质，充分发挥出它的价值，提高水工