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摘要：经济的发展，促进城市化进程的加快。随着城市建设步伐的不断加快，土地资源紧张的矛盾逐渐凸显出来，为了提高土地利用效率，打造更现代化的大都市，隧道作为一种独特的建筑项目出现了，隧道的建设，得力于技术的不断进步。而在明挖隧道的混凝土施工中，极易出现结构开裂的问题，如何利用先进技术解决这一问题，保证混凝土施工的整体质量，值得思考。本文就明挖隧道混凝土施工裂纹分析及防治措施展开探讨。
关键词：明挖隧道混凝土施工；裂缝控制；预防措施
引言
近些年，明挖隧道施工中出现了大量的混凝土施工裂缝问题和通病，这些现象的发生主要源于我国施工单位对明挖隧道的了解不够深入，出现一些偏差或错误的认识，难以完全掌控施工现场的技术管理，此外就是混凝土施工裂缝控制本身的复杂性等原因。由此可见，在进行明挖隧道混凝土施工前，首先需要深入研究混凝土施工裂缝中的特征与成因，从而根据方案进行裂缝控制措施的合理选用。
1混凝土施工裂缝的类型
结合目前公路混凝土隧道施工的现状看，导致结构出现裂缝的原因是多种多样的，而根据形成原因的不同，可以将裂缝分为几种类型，即干缩裂缝、温度裂缝、外荷载引起的变形裂缝及因施工操作不科学引起的裂缝四大类。
2混凝土施工裂缝产生的原因
引起混凝土裂缝的原因大致有两种：一种是由外荷载（如静、动荷载）的直接应力和结构次应力引起的裂缝；另一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素，由变形变化引起的裂缝。由于混凝土裂缝产生的原因是非常复杂的，既有地理环境的因素，也有季节温度的影响，还可能是所用水泥品种导致，有时也和施工管理密切相关。
2.1干燥收缩
在混凝土的施工操作中，其对应的水泥材料的选择是非常基础的一步，如果类型的选取不科学，就可能引发干缩裂缝的问题。比如在隧道施工中选择普通的硅酸盐水泥作为材料，则可能出现水化热太大的问题，所以可以适当搭配粉煤灰水泥，以此控制其水化热参数。
2.2受减水剂的影响
在混凝土施工的过程中，减水剂是经常使用的。通过试验证明，不同类型的减水剂对混凝土的收缩有着不一样的效果，因此在使用减水剂的时候，就需要根据现场的实际环境作出选择，一般都是选择一些影响比较小的聚丙烯酸减水剂，这种减水剂能在一定程度上减少裂纹的发生。
2.3徐变变形
混凝土结构在受到一定的内应力影响的情况下，除了出现瞬间弹性变形的问题之外，其对应的变形值会因为时间的推移而不断变大，这种情况就是徐变变形。
2.4施工管理
混凝土配合比设计是否科学合理，水泥品种选用以及水泥与外加剂是否相适应，砂石级配及其含泥量是否符合规范要求，混凝土坍落度控制是否合理，这些都影响到混凝土的质量及其收缩变形。仰拱及铺底混凝土施工前基底没有清理干净，容易产生不均匀沉降从而产生裂缝。混凝土浇筑震捣不均匀密实，由于停电等原因引起的施工缝和细部处理马虎，会带来结构开裂的后患。模板台车拆模时间过早，混凝土水化热正处于高峰，内外温差最大；混凝土易出现拉应力过大形成开裂。同时混凝土养护也十分重要，但许多施工单位忽视这一环节，尤其是道保温保湿养护不到位，容易产生收缩裂缝。在该隧道施工中就存在模板台车拆模时间过早和仰拱施工前没有将基底清理干净的现象。
3混凝土裂缝的处理方法
针对不同的裂缝以及裂缝产生不同的原因分别采取不同的处理办法。对于细小的无害裂缝采取表面涂抹法；对于裂缝宽度相对较大的边墙处采取填充法；对于裂缝宽度相对较大的拱墙部分采取灌浆法。
3.1表面涂抹法
表面涂抹法是混凝土开裂的常见控制方法之一，它的重要作用表现在能够对浆材无法准确灌入的细微裂缝做出对应的填充处理，是深度尚未达到钢筋表层的发丝裂缝、不漏水不伸缩裂缝，或者是不再活动的裂缝，这些裂缝在隧道混凝土施工中是极为常见的，采用表面涂抹法往往可以极为妥善地进行处理。
3.2填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的贯通裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔，孔深为道厚度的1/2或2/3，一般不少于15cm，填充的材料采用环氧树脂砂浆，填充施工完毕后再进行调色处理。
3.3灌浆法
灌浆法是适用极广的一种基础方法，可以处理宽度或大或小的多种裂缝，且效果整体比较好。在操作时，工作人员沿着裂缝两边每隔1.2m～1.5m交叉布点，开挖10cm×10cm大小、深5cm的方槽，用风动凿岩机钻孔，孔深3m，在其中灌注水泥砂浆，此后24h后，可以安装一个锚杆垫板，抹平方槽后同样要进行调色。
4混凝土裂缝的预防措施
通过对隧道裂缝产生原因分析我们可以知道，在以后隧道的施工中应注意从以下几个方面来加以预防，才可以有效控制裂缝的产生。
4.1降低混凝土水化热
（1）选择粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等低热水泥。如果只能选择普通硅酸盐水泥，则尽量避免使用早强水泥。（2）国内外的很多试验研究与工程实践都显示，如果在混凝土里添加部分优质粉煤灰，则可以有效替代水泥，不但如此，因为粉煤灰颗粒是球状的，可以产生滚珠效应，实现良好的润滑，对混凝土拌合物的粘聚性、流动性以及保水性有很好的改善作用。（3）减水、增塑、缓凝外加剂等添加剂的掺加，可以使混凝土拌合物的粘聚性、流动性、保水性得到有效改善。这些添加剂的分散作用和减水作用不但能节约用水量、提升强度，还能使得水化热得到缓解，延迟放热峰产生的时间，使得温度裂缝的数量得到控制。4）如果有需要，还可以将冷却水管埋放在混凝土中，其内部温度可以明显降低6℃～10℃。
4.2干裂的预防措施
对于干缩的裂纹主要有以下几种预防的措施：（1）在选择水泥时，选择收缩量比较小的水泥，因为收缩量比较小的水泥在比较干燥的环境下收缩的空间是十分有限的，不会出现形变的情况。（2）在具体的施工过程中，对于混凝土的水灰比要控制到位，要在其中加入适当的减水剂，在以往的一些具体的实践中会发现，水灰比例的不协调会造成混凝土中含有比较多的水分，等到这些水分蒸发之后，就会使得混凝土出现裂纹。（3）在对混凝土做施工和搅拌的工作时，需要对其配比进行比较严格的控制。（4）在隧道建成之后，需要定期地进行养护，在混凝土的结构中需要做好适当的收缩缝设计，这样才能有效地防止裂纹出现。
4.3控制混凝土入模温度
浇筑温度应该控制在25℃以内；同时混凝土表面与内部温差也不应超过25℃。无数实践工作也显示，若当混凝土内外温差低于25℃，则混凝土体内的温度应力往往不会引发混凝土施工裂缝的产生。若气温太高，应该尽量降低浇筑混凝土的出机温度，避免采取搅拌运输车罐体、降低原材料、泵送管道的保温冷却等应对手段的实施；尽量不在高温阶段进行混凝土施工，尽量选择夜间进行浇筑的时间。
4.4徐变的预防措施
徐变裂缝往往是由外部的因素所造成的，在预防徐变裂缝时需要做好以下工作：（1）在对施工材料的选择上，需要选择强度比较大但是干缩值比较小的水泥，这样才可以提高整个混凝土的强度以及结构的刚性，进而使混凝土的荷载能力得到显著提升，由于荷载能力提升了，可以有效避免裂纹的产生，这是解决徐变裂缝最有效的一个方式。（2）在施工的过程中，需要严格地把控好水灰的比例，在浇筑时需要均匀地湿透。根据以往的施工经验，如果混凝土不进行加压和浇透，混凝土的内部结构会出现松散，内部结构如果松散了，就会使荷载的能力下降，因此，做好浇筑工作十分重要。（3）在隧道的使用过程中，需要不断地强化养护的工作，尤其是针对早期的养护。在早期，对混凝土做相应的养护可以修补一些比较小的裂纹，可以缓解裂纹进一步加大的趋势，同时也能在一定的程度上减少裂纹发生的概率。
4.5适时拆除侧墙模板，加强混凝土保湿养护措施
出现最大温度梯度之后，等待72h，进行拆模处理，拆模时间必须在浇筑混凝土之后5d后进行，拆除墙模版的时候，应该确保混凝土表面温度跟环境温度之间所存在的温度差低于10℃。完成拆模之后还需要进行养护剂的刷涂，避免延误与漏刷的情况。
4.6施工管理引起的裂缝预防措施
施工管理工作需要顾及一系列复杂工序，包括在施工之前对材料的配比进行科学的设计；合理运用混凝土拌制设备和达到施工条件的强制式自动计量装置；借助混凝土运输车进行运输，在此环节要避免发生离析、漏浆、渗水等等不良现象，以免其为工程或者企业单位造成巨大损失，最终导致混凝土干缩裂缝的出现。在针对混凝土结构进行浇筑的工作之前，员工应该注意观察模板内是否存在杂物堵塞、钢筋上布有油污等等问题，对其进行彻底的清扫。加上混凝土的自由倾落高度往往会低于2米，为了保证浇筑工作得到持续操作不被中断，如果间断时长大于必要的合理范围，就需要将其作为浇筑中断进行科学的处理。工作人员也要注意施工缝的预留问题，在对混凝土进行施工操作前，横向施工缝处往往会首先被铺设一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。不仅如此，工作人员还要从整体入手，对施工技术加以改善，利用全新的操作技术工艺；做好混凝土养护、拆模等等一系列工作，确保混凝土的强度水平能达到大于2.5MPa的水平，并且避免结构表面因拆模而受到严重损伤。
4.7控制混凝土的收缩变形
（1）在保证混凝土和易性和强度的情况下，尽量降低混凝土的水胶比；掺加适量高效减水剂，可减少用水量。（2）合理选择混凝土的骨料级配可以降低混凝土的干缩变形。（3）振捣越好，混凝土越密实，这样就会减少水分的散失，减轻混凝土的收缩。（4）掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿的作用，有利于防止裂缝。
结语
综上所述，加强对明挖隧道混凝土施工裂缝控制措施的分析，对于保证隧道施工质量意义重大。相关工作人员需要明确混凝土施工裂缝的类型，了解混凝土施工裂缝产生的原因，如干燥收缩、减水剂的影响、徐变变形、施工管理不当等等；并且掌握混凝土裂缝的处理方法，如表面涂抹法、填充法；在此基础上，提出科学的混凝土裂缝的预防措施，包括干缩裂缝预防措施、温度裂缝预防措施、徐变等引起的塑性裂缝预防措施、施工管理引起的裂缝预防措施等等。
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