隧道U形槽結(jié)構(gòu)裂縫成因及處理

王寒冰

摘要：隨著我國(guó)基建的不斷發(fā)展，工程質(zhì)量控制越來(lái)越需要被關(guān)注。本文將常識(shí)簡(jiǎn)述隧道U形槽結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因與類(lèi)型，在理論層面常識(shí)探索裂縫的主要成因，且根據(jù)裂縫的成因研究出具體處理方法，以延長(zhǎng)建筑的使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：隧道;U形槽;裂縫;成因;處理方法

在最近幾年的隧道施工中，大多采用鋼筋混凝土U形槽結(jié)構(gòu)的樣式。且有許多著名建筑也都是用此方式進(jìn)行施工的。但這種施工方法需要的砼澆筑方量比較大，非常容易開(kāi)裂形成裂縫，尤其是在U形槽側(cè)墻的澆筑過(guò)程，由于工人沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行澆筑，使用錯(cuò)誤的施工工藝以及不當(dāng)?shù)目刂拼胧┚鶗?huì)造成墻體出現(xiàn)開(kāi)裂或者滲水的情況，進(jìn)而影響到整體的施工質(zhì)量，影響后續(xù)的使用。而對(duì)于隧道U形槽結(jié)構(gòu)裂縫的控制是目前隧道施工中重要的部分，本文將結(jié)合施工過(guò)程中的具體體會(huì)探索U形槽結(jié)構(gòu)的裂縫控制。

一、U形槽結(jié)構(gòu)裂縫主要類(lèi)型

（一）垂直收縮裂縫

在澆筑完混凝土后在墻上會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的裂縫，這些裂縫的形狀主要是垂直于地面，從頂部一直延伸至底部，而且裂縫一般位于U形槽的中部。這種裂縫常見(jiàn)如圖一所示。

（二）砼骨料沉落裂縫

這種裂縫出現(xiàn)的位置比較特殊，一般出現(xiàn)在個(gè)別對(duì)拉螺桿的下方，它也是垂直于地面的，但是與垂直收縮裂縫不同，它的長(zhǎng)度比較短，影響也沒(méi)有那么大。

（三）溫度裂縫

這種裂縫的形成原因主要是由于澆筑過(guò)程混凝土受熱不均勻所造成的，此類(lèi)裂縫受施工過(guò)程中的環(huán)境影響較大，而且隨機(jī)發(fā)生，沒(méi)有準(zhǔn)確的形狀，橫向縱向都有可能產(chǎn)生，大小也不能確定。這種裂縫常見(jiàn)如圖二所示。

二、U形墻裂縫的產(chǎn)生原因探究

產(chǎn)生裂縫的原因有很多，如環(huán)境因素、材料因素、人為因素等任何不符合施工情況的因素都有可能產(chǎn)生裂縫，為了能夠更好的減少裂縫的發(fā)生，我們需要分析裂縫的產(chǎn)生方式，然后根據(jù)具體的情況做出改進(jìn)，以減少裂縫的產(chǎn)生。

（一）溫度作用

混凝土受溫度變化影響會(huì)引起熱脹冷縮現(xiàn)象，如果砼各部的溫度不一致，將會(huì)導(dǎo)致各個(gè)部分的膨脹量不同，部分碰撞過(guò)大就會(huì)產(chǎn)生擠壓，當(dāng)內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大時(shí)就會(huì)超過(guò)砼的使用應(yīng)力進(jìn)而產(chǎn)生裂縫[1]。所以環(huán)境溫度對(duì)砼的澆筑影響很大，如果氣溫波動(dòng)幅度過(guò)大則會(huì)不可避免的產(chǎn)生裂縫，影響施工質(zhì)量。

（二）水化熱作用

在U形槽這種大體積建筑加工時(shí)有一個(gè)無(wú)法避免的因素就是水熱化大，水熱化過(guò)大是導(dǎo)致U形槽內(nèi)部溫度過(guò)大的主要原因，而內(nèi)部溫度過(guò)大與環(huán)境溫度形成溫差非常容易引起裂縫的產(chǎn)生，而降低水熱化溫度是控制U形槽裂縫產(chǎn)生的必要措施。而導(dǎo)致U形槽砼的水熱化過(guò)大的主要因素為：1、調(diào)制砼的水泥本身的水化熱過(guò)高，且調(diào)制過(guò)程水泥的用量大，在調(diào)制過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格控制水溫與骨料溫度，導(dǎo)致其溫度高于環(huán)境水平。2、如果在高溫環(huán)境下施工，砼的模板在砼倒入前會(huì)被環(huán)境加熱導(dǎo)致溫度升高，進(jìn)而引起砼的水化熱高。3、在澆筑時(shí)，由于過(guò)于追求施工進(jìn)度，所以在分層澆筑時(shí)每層的用料過(guò)多，散熱面積減小不利于砼的散熱。

（三）澆筑時(shí)振搗不均勻

砼在振搗的過(guò)程中需要保證骨料能夠均勻下沉，水泥漿能夠正常的上浮，并且同時(shí)能夠排出大部分水分與空氣，并且需要維持此狀態(tài)直到砼凝固為止。如果在砼在振搗的過(guò)程出現(xiàn)氣泡或者骨料無(wú)法正常下沉等都有可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。如在振搗的過(guò)程中靠近邊緣的骨料由于與模組壁產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致一部分骨料很難到達(dá)指定位置，加上后期砼凝固時(shí)的收縮作用，一部分地方由于缺少骨料而導(dǎo)致裂縫。所以，要保證砼振搗的量足夠，避免出現(xiàn)振搗不均勻的情況出現(xiàn)，減少裂縫的發(fā)生。

（四）人員素質(zhì)不過(guò)關(guān)

最重要的問(wèn)題還是出現(xiàn)在人身上，在砼的加工過(guò)程中，工人的質(zhì)量意識(shí)往往能夠影響到砼最終的質(zhì)量。但是仍然有部分工人的質(zhì)量意識(shí)淡薄，忽視砼本身的加工程序，加上監(jiān)管部門(mén)的缺失也是導(dǎo)致人員質(zhì)量意識(shí)不過(guò)關(guān)的原因。在砼的調(diào)制過(guò)程中，砼成分的用量及加入時(shí)機(jī)有很大一部分受人的主觀意志所影響，這算是一種經(jīng)驗(yàn)施工，這也導(dǎo)致了許多新加入的工人無(wú)法快速適應(yīng)工作的原因。而且相關(guān)行業(yè)沒(méi)有相應(yīng)的施工準(zhǔn)則，沒(méi)有一套切實(shí)可行的管理標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致砼的最終質(zhì)量無(wú)法達(dá)到預(yù)期要求，最終導(dǎo)致U形槽出現(xiàn)裂縫。

三、U形槽結(jié)構(gòu)裂縫的處理辦法

要減少裂縫的產(chǎn)生，首先要控制好溫度，控制好溫度變化的速率，減少砼的收縮。還需要提升工人的質(zhì)量意識(shí)，對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化培養(yǎng)，普及相關(guān)知識(shí)，能夠有效防止裂縫的產(chǎn)生。

（一）砼的溫度控制措施

砼在澆筑完成后需要做好保溫措施，最后避免在室外澆筑，這樣不確定因素太多，不利于溫度控制。在室內(nèi)冷卻時(shí)需要控制砼的冷卻速率，避免其冷卻過(guò)快而導(dǎo)致開(kāi)裂。

（二）給足冷卻的時(shí)間

砼需要充足的冷卻時(shí)間，如果過(guò)早拆除模具會(huì)導(dǎo)致砼冷卻不充分而產(chǎn)生“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。在拆除后仍然會(huì)有一定的幾率發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，施工人員要及時(shí)回填土來(lái)進(jìn)一步控制開(kāi)裂。在砼的冷卻過(guò)程中還需要及時(shí)澆水避免其過(guò)于干燥。

（三）完善工人管理

砼開(kāi)裂有很大一部分原因是由于工人操作不熟練、不規(guī)范而導(dǎo)致的。在后續(xù)的施工過(guò)程中，需要低工人進(jìn)行培訓(xùn)并且進(jìn)行審核，提升工人的整體素質(zhì)，減少開(kāi)裂。

四、U形槽結(jié)構(gòu)隧道裂縫的處理方法

一般的裂縫對(duì)主體結(jié)構(gòu)不會(huì)造成過(guò)大的影響，但是在后續(xù)的使用過(guò)程中極易滲水而影響使用與美觀，所以需要將裂縫封閉起來(lái)[2]。目前主要使用防水材料回填、壓實(shí)，避免出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象。其主要的目的就是使裂縫無(wú)法直接接觸空氣，使用環(huán)氧樹(shù)脂等防水材料進(jìn)行密封處理，然后再進(jìn)行填充。

五、結(jié)語(yǔ)

U形槽結(jié)構(gòu)裂縫控制需要每一位工人的重視，其是否能夠有效控制決定了最終的工程質(zhì)量。而且裂縫一旦產(chǎn)生一般很難修復(fù)，且修復(fù)成本普遍較高。在砼的澆筑過(guò)程中需要有計(jì)劃有目標(biāo)的進(jìn)行，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)去操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳建平. 淺埋隧道U形槽結(jié)構(gòu)裂縫成因及處理[J]. 現(xiàn)代交通技術(shù)，2020，v.17（01）：49-52.

[2]肖錦妮. 淺談隧道襯砌后期裂縫成因及處理施工技術(shù)[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，000（011）：176.