关于隧道衬砌砼裂缝的预防措施

摘要；在公路施工中，隧道工程所占的比例较大。二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送砼施工工艺，但混凝土硬化过程中所产生的裂缝不仅影响了美观，而且留下了工程质量隐患。施工中应采取合理的工程技术措施，减少混凝土中裂缝的产生。可采取以下常见的裂缝治理措施。

关键词；干缩裂缝；温度裂缝；外荷载

隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝以及施工缝处理不当引起的接茬缝等。各自产生的原因在于：

干缩裂缝是指混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失， 使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形，由于受到围岩和模板的约束，变形产生应力，当应力值超过混凝土的抗拉强度值时，就容易出现干缩裂缝。其中影响混凝土干缩裂缝的主要因素有：a、水泥品种b、用量及水灰比c、骨料级配d、外加剂品种及掺量。

温度裂缝一般是水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。

荷载变形裂缝中主要存在于仰拱和边墙基础的洞碴未清理干净，在混凝土浇筑后，基底将会产生不均匀沉降；模板台车或堵头板没有加固稳定，以及早龄期脱模。

施工缝是在混凝土浇筑时，因突然停电或机械故障停止时间超过混凝土的初凝时间。继续浇筑混凝土时，未在已浇筑的混凝土基础表面进行凿毛处理，或凿毛后未用清水冲洗干净，就在原混凝土表面浇筑混凝土，致使新旧混凝土接茬间呈现裂缝。

一、施工工艺或现场操作不规范

a、隧道开挖成型差，二衬混凝土厚度严重不均匀，欠挖或初期支护侵入衬砌限界，造成衬砌混凝土厚度不足。以及隧道衬砌混凝土背后存在脱空现象。

b、在拌制混凝土时原材料计量存在误差，尤其是外加剂的掺量不精确，未根据砂、碎石料实际测定含水率及时调整施工用水量，从而造成混凝土的水灰比增大。在混凝土运输、泵送过程中加水现象也较普遍。

c、在采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时未振或漏振捣，导致混凝土的均质性极差。

d、未加强控制工程质量，盲目追求进度施工，随意缩短脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后未进行混凝土的潮湿养护。

e、在不同夏季施工时砂、碎石料露天堆放，未采取降温、防寒保温措施。

二、原材料质量差、配合比设计不合理

水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影响了水泥与骨料的胶结。

进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误认为水泥用量越多，混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果

三、预防混凝土裂缝的措施

首先把握原材料进场关，严格控制原材料的质量和技术标准。如水泥、碎石、砂、水、外加剂等。

a、施工现场尽量使用普通硅酸盐水泥，在选用水泥时，应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响。且应能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和宜性好。不同品牌、不同规格、不同批次的水泥应分开堆放、不能混用。

b、根据泵送输送管的内径，优选碎石粒径、级配。

c、 采用级配良好的中砂，细度模数控制在2.3～3.0为方便混凝土的运输、泵送和浇筑，砂率宜取35%～45%.

d、最好选用饮用水。当采用其他水源时，应按国家现行《砼拌合用水标准》规定进行检验，PH值应大于4，水灰比越大，混凝土的干燥收缩值增大。

e、高效减水剂能够有效减少拌合用水，降低水化热，延缓水化热释放速度，从而减少温度裂缝。

四、严格混凝土施工工艺

a. 提高钻眼技术水平，优化钻爆参数，提高光面爆破效果，加强隧道开挖断面检测，严格控制超欠挖，为衬砌施工创造良好的条件。

b. 二次衬砌施作时间，应在围岩和初期支护变形基本稳定时进行。当围岩变形较大、流变特性明显，需提前进行二次衬砌时，必须对初期支护或衬砌结构进行加强。

c. 混凝土的拌合

①严格按配合比及配料单计量施工，定期检查并检校计量设备。加强砂、碎石料含水率检测，及时调整拌合用水量。

②混凝土的浇筑温度应控制在32℃以下，宜选在一天温度较低的时间内进行，如在夏季施工时，水泥、砂、碎石料应遮荫防晒，以降低骨料温度，可在砂石料堆上喷水降温。

d. 混凝土的灌注及脱模养护

①混凝土在运输时尽量缩短时间，宜采用混凝土运输搅拌车，运输中应慢速搅拌，不得在运输过程中加水搅拌和泵送过程中严禁加水。

②适当减慢浇筑混凝土速度，两侧边墙对称分层灌注，到墙、拱交界处停1.5h左右，待边墙混凝土下沉稳定后，再灌注拱部混凝土。

③混凝土浇筑过程中必须振捣，提高混凝土的密实度和均质性，减少内部微裂缝和气孔，提高抗裂性。

4混凝土拆模时的强度必须满足规范要求，禁止早龄期脱模。并在脱模后及时进行混凝土养护，保持潮湿养护状态最少7d，确保混凝土早期强度。