市政隧道大體積混凝土裂縫的控制分析

李 姝 郭海洋

（長(zhǎng)春市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司， 吉林 長(zhǎng)春 130000）

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的深入，在新的時(shí)代背景下，在我國(guó)城市建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展的同時(shí)，市政隧道工程規(guī)模也在逐步擴(kuò)張。目前，大量使用大體積混凝土對(duì)改善市政隧道工程質(zhì)量、加快市政隧道施工速度具有很好的促進(jìn)作用。然而，體量較大的混凝土在使用過(guò)程中，由于受到各種因素干擾，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生裂縫問(wèn)題，這會(huì)對(duì)市政隧道的使用壽命有一定影響。因此，必須采取相應(yīng)的對(duì)策保證大體積混凝土的施工品質(zhì)得到全面提高。

1 市政隧道大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的原因

1.1 原材料質(zhì)量問(wèn)題

考慮到隧道施工過(guò)程中大體積混凝土的應(yīng)用，其施工材料質(zhì)量將直接影響整個(gè)施工過(guò)程及最后成品的使用壽命。在當(dāng)前的市政隧道材料市場(chǎng)上，有些不法商家出售的混凝土材料質(zhì)量存在問(wèn)題，他們通過(guò)各種渠道出售劣質(zhì)材料，從中獲取高額利潤(rùn)，從不考慮市政隧道工程的安全和質(zhì)量。如果管理人員沒(méi)有把好施工材料的質(zhì)量關(guān)，在施工中使用劣質(zhì)材料，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，從而影響施工質(zhì)量。一方面，市政隧道工程采購(gòu)人員由于專(zhuān)業(yè)水平較低，只注重材料的價(jià)格，未按照市政隧道工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇混凝土，從而造成無(wú)法挽回的損失；另一方面，當(dāng)施工材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，管理人員應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格對(duì)施工材料進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行施工材料檢測(cè)制度可以保證施工材料的質(zhì)量，但也有可能出現(xiàn)一些劣質(zhì)材料渾水摸魚(yú)的情況，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。此外，材料在運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)材料放置不當(dāng)或放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等情況，這些都會(huì)導(dǎo)致材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，影響材料的正常使用。

1.2 施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

施工過(guò)程中在用到大體積混凝土裂縫控制技術(shù)時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員必須保證技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性。由于市政隧道施工往往會(huì)運(yùn)用大量的混凝土，如果不能保證其技術(shù)的應(yīng)用效果，就容易致混凝土產(chǎn)生大量裂縫。在施工準(zhǔn)備階段，混凝土配比的嚴(yán)格控制和化學(xué)試劑的計(jì)量必須得到技術(shù)人員的充分重視。在施工過(guò)程中，由于施工設(shè)施和混凝土施工技術(shù)等方面的問(wèn)題，特別是混凝土裂縫控制技術(shù)落后、混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等情況都會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)特別注意混凝土養(yǎng)護(hù)的環(huán)境和材料的選擇，否則就會(huì)使混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，影響整體工程質(zhì)量。混凝土澆筑完成后，水泥硬化需要20%的水分，剩余的水分會(huì)在內(nèi)部蒸發(fā)，混凝土的體積將會(huì)收縮，并產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力，如果這種應(yīng)力足夠大，將導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，并使混凝土的裂縫越來(lái)越大。

1.3 溫度應(yīng)力

施工過(guò)程中大體積混凝土?xí)玫捷^多水泥材料，且澆筑的體積也比較大，水泥水化時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量。導(dǎo)熱性差是混凝土的一種特性，并且混凝土內(nèi)部是完全封閉的，無(wú)法釋放出全部熱量，這導(dǎo)致水泥內(nèi)部產(chǎn)生較多熱量，使混凝土內(nèi)部的溫度急劇上升。混凝土長(zhǎng)時(shí)間使用和應(yīng)用強(qiáng)度等的增加，會(huì)作用更大的約束力到混凝土上，同時(shí)混凝土內(nèi)外溫度的差異，也會(huì)帶來(lái)溫度應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度小于溫度應(yīng)力后，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2 市政隧道大體積混凝土裂縫的控制分析

2.1 減少水泥水化熱與變形問(wèn)題

在混凝土配制期間，水泥的品類(lèi)宜選用低水化熱型的，比如復(fù)合水泥等。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，水泥每增減10kg，水化熱將導(dǎo)致混凝土1℃的升降。為減少水泥水化熱的產(chǎn)生，可使用一些粒徑較大、級(jí)配良好的骨料，或適當(dāng)添加粉煤灰等摻合料或者是相應(yīng)的緩凝劑與減水劑等。在對(duì)混凝土進(jìn)行拌和時(shí)，還可以?xún)兑欢康呐蛎浰嗷蚴俏⑴蛎泟?，使混凝土獲得補(bǔ)償收縮，降低溫度應(yīng)力。

2.2 嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量

攪拌混凝土?xí)r，既要保證砂石的比例，又要以混凝土原材料為基礎(chǔ)，確定攪拌后的混凝土含氣量不得超過(guò)2%，使混凝土坍落度在可控的范圍之內(nèi)。工作人員要掌握好混凝土的初凝時(shí)間，按照混凝土配合比試驗(yàn)確定的比例進(jìn)行投料，不能隨意延長(zhǎng)或縮短水灰的攪拌時(shí)間。此外，工作人員應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境和氣候調(diào)整混凝土用量，以保證大體積混凝土在施工中的應(yīng)用效果。

市政隧道工程施工過(guò)程中，大體積混凝土裂縫控制技術(shù)對(duì)原材料的要求比較嚴(yán)格，首先要對(duì)砂的粗細(xì)進(jìn)行合理配置，使砂料的細(xì)度控制在2.0～3.3?；炷吝€應(yīng)根據(jù)砂石的顆粒等級(jí)、粗細(xì)程度、密度進(jìn)行取樣，檢驗(yàn)混凝土中的含泥量，確?；炷临|(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題后再進(jìn)行施工。另外，選擇混凝土添加劑時(shí)，為了防止混凝土攪拌出現(xiàn)混亂現(xiàn)象，工作人員還需要考慮混凝土原材料的性能，如果原材料的質(zhì)量發(fā)生了變化，工作人員必須根據(jù)報(bào)告中寫(xiě)明的可能會(huì)坍落的情況來(lái)調(diào)整原材料的配比，確保混凝土的原材料和攪拌都在可控范圍內(nèi)。

2.3 避免混凝土質(zhì)量不良導(dǎo)致裂縫的措施

針對(duì)大體積混凝土的特性，應(yīng)采取切實(shí)可行的施工技術(shù)，即采取“分段定點(diǎn)，一個(gè)坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的施工技術(shù)。用自然流動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)斜面混凝土施工，既能滿(mǎn)足泵送工藝，又能防止經(jīng)常拆除、沖洗、接長(zhǎng)輸送管道，有效改善抽運(yùn)效果，使混凝土泌水處理施工簡(jiǎn)單化，使上下兩次澆筑之間的空隙不大于初凝時(shí)間。針對(duì)泵送過(guò)程中出現(xiàn)一個(gè)天然坡度的情況，在各澆筑區(qū)的前、后各設(shè)置兩臺(tái)振動(dòng)裝置，一臺(tái)設(shè)置于混凝土出口，用以處理上部混凝土的振動(dòng)問(wèn)題。由于底部鋼筋間隔比較緊密，為了保證底部的混凝土密實(shí)度，需在混凝土的坡腳處設(shè)置第二道振動(dòng)裝置。當(dāng)澆筑繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，振動(dòng)裝置也隨之跟進(jìn)，保證混凝土的質(zhì)量。因?yàn)榇篌w積泵送混凝土表層的膠漿層比較厚，所以在澆筑完畢后必須在初凝前用鐵滾筒進(jìn)行多次的碾軋，再進(jìn)行拋光和壓實(shí)，以便封閉混凝土蓄水裂縫。

2.4 養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，大體積混凝土在地面進(jìn)行澆筑施工后24h內(nèi)，施工人員要對(duì)大體積混凝土進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期一般為7d。養(yǎng)護(hù)時(shí)，施工人員應(yīng)避免在大體積混凝土表面上堆放雜物，合理控制澆水次數(shù)，保證大體積混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)。如果施工區(qū)域表面溫度低于5℃，就要采取覆蓋養(yǎng)護(hù)措施，保證大體積混凝土施工后表面不會(huì)出現(xiàn)裂縫。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在市政隧道工程大體積混凝土施工中，裂縫產(chǎn)生的原因也趨于多樣化，在實(shí)際處理中也存在一定的困難。對(duì)此，在市政隧道工程實(shí)際施工期間，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，促使施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量得以保證。同時(shí)，應(yīng)對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并相應(yīng)采取科學(xué)合理的措施，以確保整個(gè)市政隧道工程的質(zhì)量。