隧道混凝土工程裂缝控制分析

邓银华

（贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550000）

0 引言

隧道工程在当前的基础工程建设中有着极为重要的作用，而相应的施工技术要确保精细规范，以推进高质量的工程施工。混凝土被广泛应用在隧道等工程的施工中，但因其用到较多的胶凝材料，且水化热过大，易产生裂缝，因此极易影响到工程结构的稳固性。加之当前市场上的砂石等材料质量参差不齐，因此也就难以保障混凝土的质量。另外，部分施工单位有赶工期的情况，这样不利于裂缝的控制，且会给整体性的结构施工造成严重的不良影响。之所以会出现裂缝，主要与温度收缩有关。水泥早期的水化热使得混凝土内外存在较大的温差，进而影响到结构的稳定。要想有效地抑制该类裂缝，相关的施工人员就应做好混凝土温度的严格把控。通常情况下，可在混合料中加入具有温度调控作用的温控型膨胀剂，以规避混凝土的收缩和降低混凝土的水化速率。在隧道等的工程施工中，应加强分段长度和混凝土质量的精细控制，且应基于工程施工的重难点做好预先防控，从而为稳定高效的工程施工提供基础性的保障。

1 隧道混凝土工程裂缝控制技术特点

隧道混凝土裂缝控制技术在应用过程中呈现出如下特点：

首先，有着一定的季节适应性。对于隧道混凝土工程相关的施工来说，混凝土材料对季节的变化比较敏感，不同季节的混凝土施工往往有着不同的施工效果。鉴于此，相应的施工就应密切关注季节的影响，并做好相应的材料配制，以为稳定高效的工程施工提供有利的条件。

其次，混凝土用量较大。交通工程一般涉及的区域较广，因此对混凝土的需求量比较大，因此在技术施工过程中应做好严格精细的把控。

最后，该类技术施工应做好各类复杂影响因素的分析。在应用该类技术的过程中，相关的技术操作人员应做好振捣和浇筑等的技术控制，且应注意相关机械设备以及材料配制等是否科学合理，为高质量的工程施工提供强有力的支持[1]。

2 隧道混凝土工程裂缝控制技术应用中应注意的问题

2.1 原材料质量问题

隧道混凝土工程施工技术对结构施工有着重要影响，因此必须科学合理地处理相关问题，尤其是混凝土材料的选择。但就当前基本情况来看，市场上供应的混凝土材料质量参差不齐，这就给相应的施工造成很大影响。在前期采购材料时，个别工作人员为了节省成本，会选购价格低质量不达标的材料。如果相关的管理人员未能做好精细的质量检查，就会影响到整体性的施工质量。造成所选材料质量问题主要有以下两个方面的原因：

其一，负责材料采购的工作人员专业水平较低，只关注材料的价格而不注重质量是否达标。

其二，在运送材料的过程中未能做好质量的严格把控，进入施工场地的质量检查也存在疏漏的情况，这就影响到结构等的稳定施工。

2.2 施工过程中出现的问题

在隧道混凝土工程施工阶段，要想提升隧道混凝土工程裂缝控制技术应用的效果，就应切实地保障混凝土材料处理工作的精细与规范，以满足既定技术应用的条件。前期施工准备的过程中，相关工作人员要做好混凝土配合比合理控制，为稳定高效的工程施工提供有利条件。施工过程中则应做好技术各个方面的严格把控，施工材料以及施工设备等都应达到既定的施工要求，以规避结构裂缝等不良情况。工程完成后的养护应选择合理的操作方法，以免因不当操作影响到整个工程的质量控制[2]。

2.3 施工人员的专业技能问题

在隧道混凝土工程施工阶段，施工人员专业技能不足也会导致施工效果下降，引起混凝土裂缝问题，施工人员专业技能不足的表现如下：

第一，缺乏混凝土浇筑技术和操作经验，导致混凝土配合比不精确、施工工艺不规范。

第二，对混凝土材料特性和施工要求的理解不深，导致混凝土质量不稳定、强度达不到设计要求。

第三，对混凝土施工工具和设备的操作不熟练，造成混凝土坍落度控制不准确、养护不当。

第四，缺乏对混凝土开裂、温度控制和防水等问题的认识和应对能力，导致隧道混凝土工程的质量和安全隐患。

2.4 温度应力问题

在隧道混凝土工程中，随着温度变化，隧道结构出现裂缝。温度变化会引起隧道结构的热胀冷缩效应，从而产生应力。当温度变化较大或变化速度较快时，结构中的温度应力超过材料的承受能力，导致隧道出现裂缝。这些裂缝呈现水平、垂直或斜向分布，严重时引起结构破坏。同时，温度应力导致裂缝在结构缝隙处扩展，在隧道工程中，由于施工接缝、构造缝等存在，这些缝隙会成为温度应力释放的主要通道，当温度应力受到限制无法得到释放时，裂缝在这些缝隙处扩展。这些裂缝通常呈现沿着缝隙方向的延伸，甚至穿过整个结构。此外。隧道结构的不同部位受到不同温度变化的影响，导致结构内部出现温度差异。这种温度差异会引起结构内部的热应力，从而产生裂缝，例如，隧道顶部受到阳光直射，温度较高，而地下部分温度较低，这种温差引发裂缝的形成。最后，在隧道工程中，温度应力导致结构的翘曲和变形，隧道结构在受到不均匀温度变化的作用下，出现局部热胀冷缩，使得结构产生翘曲或变形，进而引起裂缝形成[3-4]。

3 隧道混凝土工程裂缝控制技术

3.1 混凝土原材料控制技术

搅拌混凝土的过程中，要保证砂石比例的适宜，且应注意含气量的合理，通常应保持在2%以下的标准，切实保障混合料性能可以达标。施工过程中应做好初凝时间的严格把控，以满足既定设计要求。另外，施工过程中还应关注施工区域的气候条件，以做好技术的灵活调控。具体来说，应重点做好以下几个方面的处理：

其一，应合理配置砂的粗细度，以符合既定的施工要求。其二，应做好混凝土各项参数的精细控制，以满足既定的技术要求，从而为后续的稳定施工提供有利的条件。其三，应做好混凝土添加剂的合理选择，与既定的施工要求保持一致[5]。

3.2 混凝土配合比控制技术

在隧道混凝土工程施工中，严格控制混凝土的配合比至关重要，因为该参数对混凝土整体性能具有重要影响。为确保施工科学和规范，必须进行严密的处理。由于砂石材料与水分之间的配合比很难达到既定要求，因此需要进行精细的把控。为确保相关处理的科学性和规范性，在搅拌混凝土之前，必须进行相应的测试。只有在获得相关施工人员认可的条件下，才能推进后续的技术处理。此外，在施工过程中，还需精细筛选各类材料，以基于相应的计算结果确保数据的准确合理性。通过这样的措施，可以避免材料的不合适和混凝土配合比的偏差，提高工程质量和稳定性[6]。

3.3 施工温度控制技术

在隧道工程施工过程中，相关施工人员应做好混凝土出机温度的严格把控，以免影响混合料的性能和后续施工。水和粗集料等极易因温度变化出现性能上的变化，因此在施工的过程中应做好温度控制，以免影响到混合料的拌和和后续的施工。夏季气温较高，混凝土极易因温度出现性能下降的不良情况，因此相应的处理通常应采用铺盖篷布的方式进行降温处理。与此同时，也可通过洒水的方式进行降温，以切实地保障施工的稳定与规范。浇筑过程中，应预留出一定时间使混凝土温度与周边环境温度保持一致，以降低温度裂缝等出现的概率。与此同时，还应做好模板温度的控制，以免影响到混凝土等的稳定施工，从而为结构的高质量布置提供基础性的保障。隧道混凝土工程浇筑施工中（浇筑现场见图1），还应做好混凝土温度的监测，使混合料的各项参数符合既定的技术要求[7]。具体操作过程中，要确保监测点的科学合理，以提升相关操作质量。浇筑混凝土过程中，应按照由上到下的顺序进行监测点的布设，上下之间一般应间隔0.8m，左右之间则应保持在0.05m。在布置监测点之前，通常应预先做好孔洞的留设，以确保混凝土温度处在既定的设计范围内。需要注意的是，在混凝土结构内外温差超过25℃时，应立即进行降温处理，以免影响结构施工的质量。而现今在信息技术得到广泛应用的条件下，对混凝土温度的监测变得越来越规范高效，特别是在计算机仿真技术应用以后，为隧道混凝土工程施工技术的高质量应用提供强有力的支持。

图1 隧道浇筑现场

3.4 温度应力控制技术

在设计阶段，应进行充分的温度分析和预测，了解温度变化的幅度和频率。根据预测结果，合理选择材料、结构形式和施工方法，以减少温度应力的影响。同时，在施工过程中，通过在结构中设置膨胀节，可以允许结构在温度变化时产生一定的变形，减小温度应力的累积，膨胀节的位置和数量应根据结构的特点和温度变化进行合理布置。此外，还可以增加温度补偿装置。根据温度变化的特点，采用伸缩装置、弹性垫板等来吸收结构的热胀冷缩变形，减少温度应力的影响。

最后，在施工环节要做好控制施工温度。在混凝土浇筑过程中，可以采取降温措施，如使用冷却剂或控制水泥水化速率等，以减少混凝土温度的升高，降低温度应力的产生。

3.5 养护技术应用

隧道混凝土工程施工技术在应用中表现出明显的效果，但要提升技术应用的效果，必须确保各个方面的技术处理符合科学规范，特别是施工完成后的养护处理。养护处理应选择合理的技术操作方法，并基于季节等实际情况进行多个方面分析和控制，以降低裂缝等病害发生的性。此外，在施工过程中还应进行多个方面的质量测定，以确保测定结果与既定设计要求一致。养护处理过程中应进行实时监控，了解结构施工后各项参数的变化过程，为防控病害和应对突发情况提供有利条件。通常情况下，在完成技术施工后的24h 内进行养护布置。养护施工过程中，相关施工人员应进行多个方面的养护，例如浇水养护，通常持续7d 时间，但应根据施工情况灵活调整（见图2）。在进行上述养护施工之前，相关施工人员应先了解软土地基的具体情况，选择合适的填土，为换填等施工布置提供基础保障[8]。此外，还应严格管理养护施工技术，以满足既定设计要求的多个方面处理。基于以上措施，整个工程施工能够稳定有序推进，并展现出更突出的综合效益。

图2 喷淋养护现场

4 结语

综上所述，隧道混凝土工程裂缝控制是一个综合性的工程任务，需要在设计、施工和维护各个环节都做好相关工作。通过科学的技术手段和有效的管理措施，可以最大限度地减少裂缝的产生和扩展，确保隧道工程的安全性、可靠性和持久性。在今后的隧道工程中，需要继续加强裂缝控制的研究和实践，为保障工程质量和社会安全作出积极贡献。