隧道U形槽结构裂缝成因及处理

王寒冰

摘要：随着我国基建的不断发展，工程质量控制越来越需要被关注。本文将常识简述隧道U形槽结构裂缝产生的原因与类型，在理论层面常识探索裂缝的主要成因，且根据裂缝的成因研究出具体处理方法，以延长建筑的使用寿命，提高经济效益。

关键词：隧道;U形槽;裂缝;成因;处理方法

在最近几年的隧道施工中，大多采用钢筋混凝土U形槽结构的样式。且有许多著名建筑也都是用此方式进行施工的。但这种施工方法需要的砼浇筑方量比较大，非常容易开裂形成裂缝，尤其是在U形槽侧墙的浇筑过程，由于工人没有按照标准进行浇筑，使用错误的施工工艺以及不当的控制措施均会造成墙体出现开裂或者渗水的情况，进而影响到整体的施工质量，影响后续的使用。而对于隧道U形槽结构裂缝的控制是目前隧道施工中重要的部分，本文将结合施工过程中的具体体会探索U形槽结构的裂缝控制。

一、U形槽结构裂缝主要类型

（一）垂直收缩裂缝

在浇筑完混凝土后在墙上会出现连续的裂缝，这些裂缝的形状主要是垂直于地面，从顶部一直延伸至底部，而且裂缝一般位于U形槽的中部。这种裂缝常见如图一所示。

（二）砼骨料沉落裂缝

这种裂缝出现的位置比较特殊，一般出现在个别对拉螺杆的下方，它也是垂直于地面的，但是与垂直收缩裂缝不同，它的长度比较短，影响也没有那么大。

（三）温度裂缝

这种裂缝的形成原因主要是由于浇筑过程混凝土受热不均匀所造成的，此类裂缝受施工过程中的环境影响较大，而且随机发生，没有准确的形状，横向纵向都有可能产生，大小也不能确定。这种裂缝常见如图二所示。

二、U形墙裂缝的产生原因探究

产生裂缝的原因有很多，如环境因素、材料因素、人为因素等任何不符合施工情况的因素都有可能产生裂缝，为了能够更好的减少裂缝的发生，我们需要分析裂缝的产生方式，然后根据具体的情况做出改进，以减少裂缝的产生。

（一）温度作用

混凝土受温度变化影响会引起热胀冷缩现象，如果砼各部的温度不一致，将会导致各个部分的膨胀量不同，部分碰撞过大就会产生挤压，当内部应力过大时就会超过砼的使用应力进而产生裂缝[1]。所以环境温度对砼的浇筑影响很大，如果气温波动幅度过大则会不可避免的产生裂缝，影响施工质量。

（二）水化热作用

在U形槽这种大体积建筑加工时有一个无法避免的因素就是水热化大，水热化过大是导致U形槽内部温度过大的主要原因，而内部温度过大与环境温度形成温差非常容易引起裂缝的产生，而降低水热化温度是控制U形槽裂缝产生的必要措施。而导致U形槽砼的水热化过大的主要因素为：1、调制砼的水泥本身的水化热过高，且调制过程水泥的用量大，在调制过程中没有严格控制水温与骨料温度，导致其温度高于环境水平。2、如果在高温环境下施工，砼的模板在砼倒入前会被环境加热导致温度升高，进而引起砼的水化热高。3、在浇筑时，由于过于追求施工进度，所以在分层浇筑时每层的用料过多，散热面积减小不利于砼的散热。

（三）浇筑时振捣不均匀

砼在振捣的过程中需要保证骨料能够均匀下沉，水泥浆能够正常的上浮，并且同时能够排出大部分水分与空气，并且需要维持此状态直到砼凝固为止。如果在砼在振捣的过程出现气泡或者骨料无法正常下沉等都有可能导致裂缝的产生。如在振捣的过程中靠近边缘的骨料由于与模组壁产生摩擦，导致一部分骨料很难到达指定位置，加上后期砼凝固时的收缩作用，一部分地方由于缺少骨料而导致裂缝。所以，要保证砼振捣的量足够，避免出现振捣不均匀的情况出现，减少裂缝的发生。

（四）人员素质不过关

最重要的问题还是出现在人身上，在砼的加工过程中，工人的质量意识往往能够影响到砼最终的质量。但是仍然有部分工人的质量意识淡薄，忽视砼本身的加工程序，加上监管部门的缺失也是导致人员质量意识不过关的原因。在砼的调制过程中，砼成分的用量及加入时机有很大一部分受人的主观意志所影响，这算是一种经验施工，这也导致了许多新加入的工人无法快速适应工作的原因。而且相關行业没有相应的施工准则，没有一套切实可行的管理标准，导致砼的最终质量无法达到预期要求，最终导致U形槽出现裂缝。

三、U形槽结构裂缝的处理办法

要减少裂缝的产生，首先要控制好温度，控制好温度变化的速率，减少砼的收缩。还需要提升工人的质量意识，对其进行专业化培养，普及相关知识，能够有效防止裂缝的产生。

（一）砼的温度控制措施

砼在浇筑完成后需要做好保温措施，最后避免在室外浇筑，这样不确定因素太多，不利于温度控制。在室内冷却时需要控制砼的冷却速率，避免其冷却过快而导致开裂。

（二）给足冷却的时间

砼需要充足的冷却时间，如果过早拆除模具会导致砼冷却不充分而产生“应力松弛效应”。在拆除后仍然会有一定的几率发生开裂现象，施工人员要及时回填土来进一步控制开裂。在砼的冷却过程中还需要及时浇水避免其过于干燥。

（三）完善工人管理

砼开裂有很大一部分原因是由于工人操作不熟练、不规范而导致的。在后续的施工过程中，需要低工人进行培训并且进行审核，提升工人的整体素质，减少开裂。

四、U形槽结构隧道裂缝的处理方法

一般的裂缝对主体结构不会造成过大的影响，但是在后续的使用过程中极易渗水而影响使用与美观，所以需要将裂缝封闭起来[2]。目前主要使用防水材料回填、压实，避免出现渗水的现象。其主要的目的就是使裂缝无法直接接触空气，使用环氧树脂等防水材料进行密封处理，然后再进行填充。

五、结语

U形槽结构裂缝控制需要每一位工人的重视，其是否能够有效控制决定了最终的工程质量。而且裂缝一旦产生一般很难修复，且修复成本普遍较高。在砼的浇筑过程中需要有计划有目标的进行，不能仅凭经验去操作。

参考文献：

[1]吴建平. 浅埋隧道U形槽结构裂缝成因及处理[J]. 现代交通技术，2020，v.17（01）：49-52.

[2]肖锦妮. 浅谈隧道衬砌后期裂缝成因及处理施工技术[J]. 建筑工程技术与设计，2016，000（011）：176.