市政隧道大体积混凝土裂缝的控制分析

李 姝 郭海洋

（长春市市政工程设计研究院有限责任公司， 吉林 长春 130000）

随着经济全球化的深入，在新的时代背景下，在我国城市建设稳步发展的同时，市政隧道工程规模也在逐步扩张。目前，大量使用大体积混凝土对改善市政隧道工程质量、加快市政隧道施工速度具有很好的促进作用。然而，体量较大的混凝土在使用过程中，由于受到各种因素干扰，经常会产生裂缝问题，这会对市政隧道的使用寿命有一定影响。因此，必须采取相应的对策保证大体积混凝土的施工品质得到全面提高。

1 市政隧道大体积混凝土裂缝出现的原因

1.1 原材料质量问题

考虑到隧道施工过程中大体积混凝土的应用，其施工材料质量将直接影响整个施工过程及最后成品的使用寿命。在当前的市政隧道材料市场上，有些不法商家出售的混凝土材料质量存在问题，他们通过各种渠道出售劣质材料，从中获取高额利润，从不考虑市政隧道工程的安全和质量。如果管理人员没有把好施工材料的质量关，在施工中使用劣质材料，就会导致混凝土出现裂缝，从而影响施工质量。一方面，市政隧道工程采购人员由于专业水平较低，只注重材料的价格，未按照市政隧道工程设计的标准来选择混凝土，从而造成无法挽回的损失；另一方面，当施工材料运送到施工现场时，管理人员应当按照相应的检测标准严格对施工材料进行检测，严格执行施工材料检测制度可以保证施工材料的质量，但也有可能出现一些劣质材料浑水摸鱼的情况，从而导致裂缝的出现。此外，材料在运输过程中可能会出现材料放置不当或放置时间过长等情况，这些都会导致材料出现质量问题，影响材料的正常使用。

1.2 施工过程中出现的问题

施工过程中在用到大体积混凝土裂缝控制技术时，相关技术人员必须保证技术的严谨性。由于市政隧道施工往往会运用大量的混凝土，如果不能保证其技术的应用效果，就容易致混凝土产生大量裂缝。在施工准备阶段，混凝土配比的严格控制和化学试剂的计量必须得到技术人员的充分重视。在施工过程中，由于施工设施和混凝土施工技术等方面的问题，特别是混凝土裂缝控制技术落后、混凝土质量不达标等情况都会导致混凝土出现裂缝。在养护过程中，应特别注意混凝土养护的环境和材料的选择，否则就会使混凝土出现质量问题，影响整体工程质量。混凝土浇筑完成后，水泥硬化需要20%的水分，剩余的水分会在内部蒸发，混凝土的体积将会收缩，并产生一定的收缩应力，如果这种应力足够大，将导致混凝土开裂，并使混凝土的裂缝越来越大。

1.3 温度应力

施工过程中大体积混凝土会用到较多水泥材料，且浇筑的体积也比较大，水泥水化时会产生大量热量。导热性差是混凝土的一种特性，并且混凝土内部是完全封闭的，无法释放出全部热量，这导致水泥内部产生较多热量，使混凝土内部的温度急剧上升。混凝土长时间使用和应用强度等的增加，会作用更大的约束力到混凝土上，同时混凝土内外温度的差异，也会带来温度应力，当混凝土的抗拉强度小于温度应力后，混凝土就会出现裂缝。

2 市政隧道大体积混凝土裂缝的控制分析

2.1 减少水泥水化热与变形问题

在混凝土配制期间，水泥的品类宜选用低水化热型的，比如复合水泥等。相关试验结果表明，水泥每增减10kg，水化热将导致混凝土1℃的升降。为减少水泥水化热的产生，可使用一些粒径较大、级配良好的骨料，或适当添加粉煤灰等掺合料或者是相应的缓凝剂与减水剂等。在对混凝土进行拌和时，还可以兑一定量的膨胀水泥或是微膨胀剂，使混凝土获得补偿收缩，降低温度应力。

2.2 严格控制混凝土原材料的质量

搅拌混凝土时，既要保证砂石的比例，又要以混凝土原材料为基础，确定搅拌后的混凝土含气量不得超过2%，使混凝土坍落度在可控的范围之内。工作人员要掌握好混凝土的初凝时间，按照混凝土配合比试验确定的比例进行投料，不能随意延长或缩短水灰的搅拌时间。此外，工作人员应根据不同的环境和气候调整混凝土用量，以保证大体积混凝土在施工中的应用效果。

市政隧道工程施工过程中，大体积混凝土裂缝控制技术对原材料的要求比较严格，首先要对砂的粗细进行合理配置，使砂料的细度控制在2.0～3.3。混凝土还应根据砂石的颗粒等级、粗细程度、密度进行取样，检验混凝土中的含泥量，确保混凝土质量没有问题后再进行施工。另外，选择混凝土添加剂时，为了防止混凝土搅拌出现混乱现象，工作人员还需要考虑混凝土原材料的性能，如果原材料的质量发生了变化，工作人员必须根据报告中写明的可能会坍落的情况来调整原材料的配比，确保混凝土的原材料和搅拌都在可控范围内。

2.3 避免混凝土质量不良导致裂缝的措施

针对大体积混凝土的特性，应采取切实可行的施工技术，即采取“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的施工技术。用自然流动的方式来实现斜面混凝土施工，既能满足泵送工艺，又能防止经常拆除、冲洗、接长输送管道，有效改善抽运效果，使混凝土泌水处理施工简单化，使上下两次浇筑之间的空隙不大于初凝时间。针对泵送过程中出现一个天然坡度的情况，在各浇筑区的前、后各设置两台振动装置，一台设置于混凝土出口，用以处理上部混凝土的振动问题。由于底部钢筋间隔比较紧密，为了保证底部的混凝土密实度，需在混凝土的坡脚处设置第二道振动装置。当浇筑继续进行时，振动装置也随之跟进，保证混凝土的质量。因为大体积泵送混凝土表层的胶浆层比较厚，所以在浇筑完毕后必须在初凝前用铁滚筒进行多次的碾轧，再进行抛光和压实，以便封闭混凝土蓄水裂缝。

2.4 养护技术应用

一般来说，大体积混凝土在地面进行浇筑施工后24h内，施工人员要对大体积混凝土进行浇水养护，养护周期一般为7d。养护时，施工人员应避免在大体积混凝土表面上堆放杂物，合理控制浇水次数，保证大体积混凝土处于湿润状态。如果施工区域表面温度低于5℃，就要采取覆盖养护措施，保证大体积混凝土施工后表面不会出现裂缝。

3 结语

综上所述，在市政隧道工程大体积混凝土施工中，裂缝产生的原因也趋于多样化，在实际处理中也存在一定的困难。对此，在市政隧道工程实际施工期间，应严格按照相关规定进行操作，促使施工过程中各个环节的质量得以保证。同时，应对裂缝产生的原因进行分析，并相应采取科学合理的措施，以确保整个市政隧道工程的质量。