水工隧洞襯砌混凝土裂縫的防治及處理方法

魏東

摘? ? 要：水工隧洞襯砌混凝土裂縫的產(chǎn)生會產(chǎn)生許多潛在問題，因此在施工過程中，需要有效防止并處理裂縫的產(chǎn)生，盡量減小裂縫在工程中的影響。本文就水工隧道襯砌混凝土裂縫的產(chǎn)生原因以及裂縫產(chǎn)生的各種形態(tài)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析對水工隧洞襯砌混凝土裂縫的防治和處理措施提出某些建議，希望對該方面的研究能有所幫助。

關(guān)鍵詞：水工隧洞;混凝土裂縫;防治;處理方法

1? 引言

水工隧道襯砌混凝土裂縫一直是水工隧道工程施工過程中的一大難題。在水工隧道工程中，產(chǎn)生裂縫的原因有很多種，例如施工人員的技術(shù)水平參差不齊;施工建筑材料的質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn);甚至施工過程中的天氣變化，都會對工程產(chǎn)生一定的影響。這些問題如果無法得到有效解決，會導(dǎo)致隧洞工程存在安全隱患。因此，在工程進(jìn)行中需要對裂縫產(chǎn)生的各種原因進(jìn)行科學(xué)的分析，通過可控手段，降低裂縫產(chǎn)生的概率。

2? 水工隧洞襯砌混凝土裂縫的概述

水工隧洞指在山體中或地下開鑿的過水洞，多用于水利和發(fā)電方面，根據(jù)肥東的實(shí)際情況來講，水工隧洞可分為兩種：有壓隧洞和無壓隧洞。由于隧洞通常需要滿足承受水流沖刷，水壓及滲透等方面的要求，同樣會根據(jù)情況設(shè)置相應(yīng)的襯砌。這些襯砌可以起到支撐隧洞，防止在工程進(jìn)行過程中系統(tǒng)受到外部巖石的壓力而變形，產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。為了保證隧洞基本結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，很多施工團(tuán)隊(duì)會使用混凝土建材對隧洞進(jìn)行二次支護(hù)?；炷亮芽p的產(chǎn)生于襯砌建造過程中，由于工人技術(shù)問題、建材材質(zhì)等問題而產(chǎn)生。

3? 水工隧洞襯砌混凝土裂縫的分類

3.1 貫穿性裂縫

顧名思義，貫穿性裂縫的長度會貫穿于整個(gè)水工隧洞，一定程度上破壞了隧洞的整體結(jié)構(gòu)，很大概率會促使高危害性的裂縫產(chǎn)生。當(dāng)有貫穿性裂縫在隧洞中產(chǎn)生，就意味著隧洞的安全問題成了很大的隱患。另外，貫穿性裂縫會促使混凝土結(jié)構(gòu)逐漸軟化，不利于隧洞核心穩(wěn)定性的拓展。

3.2 細(xì)小型裂縫

細(xì)小性裂縫的產(chǎn)生具有不確定性，也很難預(yù)算其產(chǎn)生的規(guī)則。通常在一個(gè)隧洞中，細(xì)小型裂縫的數(shù)量是難以確定的。當(dāng)混凝土建材的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)，多產(chǎn)生細(xì)小型裂縫。相較于貫穿性裂縫，細(xì)小裂縫不會對系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生特別大的影響，但如果不及時(shí)對這些裂縫進(jìn)行合理的處置，也會在時(shí)間的影響下對隧洞的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生持久性損害，例如，建材產(chǎn)生不同程度的腐蝕現(xiàn)象。對隧洞整體的持久穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

4? 水工隧洞襯砌混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

（1）材料原因。在任何工程中，原材料的質(zhì)量好壞是影響工程質(zhì)量的重要因素。水工隧洞襯砌混凝土工程更是如此，原材料的質(zhì)量與混凝土裂縫的形成有著密不可分的聯(lián)系，如果施工單位對原材料的質(zhì)量把控方面沒有足夠的重視起來，選材不當(dāng)或者存在受潮變質(zhì)問題，或者材料配比不合理，泥沙含量超標(biāo)，更或者材料的保存管理環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，這些都會導(dǎo)致質(zhì)量問題產(chǎn)生。

（2）配比原因。是工地的環(huán)境對水工隧洞工程的建造也有很大影響。各地的地質(zhì)地形以及氣候水文條件都會影響襯砌混凝土的使用耐久性?？紤]到這種情況的存在，混凝土配比方面就需要著重設(shè)計(jì)一下?；炷亮芽p的產(chǎn)生不排除配比原因，由于某些施工單位中，技術(shù)人員缺乏對實(shí)際情況的了解，沒有對各種材料的百分比進(jìn)行充分的調(diào)整，在進(jìn)行混凝土配比時(shí)，也沒有注重材料的添加順序，從而導(dǎo)致配比不合理，混凝土的整體性能無法保障。

（3）隧洞設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原因。隧洞設(shè)計(jì)對隧洞整體構(gòu)建產(chǎn)生很大影響。最終設(shè)計(jì)關(guān)乎著隧洞的整體修建方向，在修建過程中，如果設(shè)計(jì)與施工實(shí)際情況有著太大的出入，導(dǎo)致施工質(zhì)量無法達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，從而產(chǎn)生各種各樣的質(zhì)量問題，產(chǎn)生裂縫。或者設(shè)計(jì)存在不科學(xué)或者不合理的地方，導(dǎo)致隧洞的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，也會產(chǎn)生裂縫。

（4）養(yǎng)護(hù)原因。要出問題也是混凝土施工質(zhì)量另一大影響因素，很多施工工程的工期緊，任務(wù)大，會出現(xiàn)對混凝土提前脫?；蛘唣B(yǎng)護(hù)時(shí)間不足的問題，是混凝土在冷熱作用或壓縮作用下產(chǎn)生裂痕。

5? 水工隧洞襯砌混凝土裂縫的防治及處理方法

（1）加強(qiáng)材料把控。加強(qiáng)對材料質(zhì)量的重視，落實(shí)水工隧道施工的具體需求，選擇適合水工隧洞施工的水泥材料。在水泥運(yùn)輸過程中注意水泥的保存和質(zhì)量。使用時(shí)，要注意將不同型號不同批次的水泥進(jìn)行分類管理。嚴(yán)格檢測質(zhì)量，對不合格產(chǎn)品要及時(shí)淘汰出去。在使用時(shí)要注意，水泥在運(yùn)輸及存放過程中是否存在變質(zhì)問題，避免誤用?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)姆勖夯遗c混凝土相配合使用，不斷減少水泥用量，還可以對混凝土的和易性進(jìn)行改善，提升其質(zhì)量。

（2）強(qiáng)化配比設(shè)計(jì)。配比時(shí)，可以先通過進(jìn)行少量的混凝土混合實(shí)驗(yàn)，對配比設(shè)計(jì)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而使混凝土配比設(shè)計(jì)更加合理?；旌蠒r(shí)，嚴(yán)格按照配料單的要求進(jìn)行下料操作，定期檢查系統(tǒng)，對產(chǎn)生的誤差進(jìn)行糾正。不同攪拌機(jī)的類型及混凝土的稠度、性能，對攪拌出來的混凝土有一定影響，因此要根據(jù)這些適當(dāng)對攪拌時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。在混凝土施工過程中，可能會出現(xiàn)冷縫狀況，對此也要加強(qiáng)重視，保持混凝土施工的連續(xù)性，如果因?yàn)槟承┰驅(qū)е禄炷翝仓臅r(shí)間間隔比較長，這應(yīng)該注意做好相應(yīng)的處理工作。

（3）做出科學(xué)合理的隧洞設(shè)計(jì)。在施工前，施工單位要對施工地點(diǎn)進(jìn)行充足的考察工作，包括當(dāng)?shù)氐牡匦危?dāng)?shù)氐臍夂驐l件，當(dāng)?shù)氐乃奶卣饕约爱?dāng)?shù)氐乃矶辞闆r。盡可能提供精確的信息給設(shè)計(jì)師。而設(shè)計(jì)師要通過對這些信息的分析，考慮到隧洞的整體構(gòu)造，通過精確的計(jì)算，設(shè)計(jì)出最適合施工地點(diǎn)的方案。

（4）注重養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)工作關(guān)乎著隧洞使用的長久性，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行脫膜，注意及時(shí)噴涂相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)劑或者澆水養(yǎng)護(hù)，要保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間充足，做好最后的收尾工作，切忌出現(xiàn)為趕工期而隨意縮短養(yǎng)護(hù)周期的情況。

6? 裂縫的修復(fù)方法

（1）表面修補(bǔ)方法。這種方法適用于裂縫比較小，可以產(chǎn)生的危害也很低時(shí)，可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧蠈α芽p表面進(jìn)行系統(tǒng)的修補(bǔ)，從而提高混凝土的穩(wěn)定性。

（2）優(yōu)化灌漿方法。施工單位又以隧洞的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)，選取適合該隧洞建造的灌漿方法，在施工過程中適當(dāng)加壓，減少裂縫的產(chǎn)生。需要選出合適的凝膠材料進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的填充，從而修復(fù)裂縫。

（3）結(jié)構(gòu)加固方法。此方法適用于貫穿性裂縫。當(dāng)貫穿性裂縫產(chǎn)生時(shí)，隧洞處于一個(gè)被裂縫貫穿的狀態(tài)，此時(shí)隧洞的穩(wěn)定性存在問題，技術(shù)人員需要通過加固結(jié)構(gòu)，保證裂縫不會進(jìn)一步擴(kuò)大。應(yīng)用于實(shí)際中時(shí)，技術(shù)人員往往通過加固節(jié)點(diǎn)，在產(chǎn)生裂縫處增加鋼筋，對隧洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

7? 結(jié)束語

綜上所，在水工隧洞襯砌混凝土施工過程中，尚存在許多問題，裂縫產(chǎn)生原因多種多樣，其中很多因素可以通過人為控制進(jìn)行改善。施工單位要對施工工程嚴(yán)格負(fù)責(zé)，在建的是盡量避免裂縫的產(chǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂縫，技術(shù)人員要探查裂縫產(chǎn)生的原因，根據(jù)實(shí)際情況作出調(diào)整，作出具有針對性的預(yù)防措施，解決裂縫問題。裂縫問題的解決非一朝一夕可成，需要人類與自然各方面的配合完成。

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