隧道二衬混凝土裂缝成因及防治

隧道二衬混凝土裂缝成因及防治

钱鑫

中交三航工程局交建工程分公司上海200940

摘要：在隧道施工中，二次衬砌的施工质量是保证隧道整体稳定及安全的重中之重，如若施工中处理不当，势必会影响隧道工程整体施工质量，其中较为常见的问题就是裂缝，本文将重点围绕着隧道二衬混凝土施工中比较常见的裂缝问题进行了探讨，首先分析了裂缝问题形成的主要原因，进而从设计、材料、施工工艺及现场管控几个方面探讨了相应防治措施，以供参考。

关键词：隧道二衬；混凝土裂缝；成因；防治

引言

随着当前隧道工程项目的不断发展，如何更好的提升各个工序的施工技术和施工要点已成为核心内容，其中二次衬砌作为关键的一环，更是需要引起高度重视，能够较好规避可能形成的明显质量隐患问题。隧道二衬混凝土施工中比较常见的一类问题就是混凝土裂缝缺陷，这类问题的形成受多个方面的影响，成因的多样性及复杂性也体现出了较高的预防难度，所以基于各类成因进行有目的地防控，并且针对已经出现的裂缝问题进行及时治理，才能有效避免其影响隧道工程整体施工效果。

一、隧道二衬混凝土裂缝成因分析

（一）设计不合理

在以往隧道二衬施工建设中，如果相应设计方案不合理，难以形成较为理想的指导效果，甚至和隧道工程项目施工现场环境存在较为明显的差异，如此也就必然很容易导致后续施工建设出现明显的质量问题，裂缝问题随之出现。这种设计方面的不合理表现主要和相关调查研究工作不充分有关，尤其是相应施工建设中没有能够较好了解隧道工程项目周围地质条件以及水文地质特点，如此也就容易形成不合理的二次衬砌设计方案，在受力方面存在一些明显偏差问题，最终容易出现裂缝隐患。

（二）混凝土原材料问题

在隧道二衬混凝土施工中出现裂缝问题往往还和混凝土材料存在直接联系，因为混凝土原材料的质量不佳，势必会影响到最终隧道二衬混凝土施工效果，整体施工质量难以得到保障。这种混凝土材料方面表现出来的问题主要体现在两个角度，一是各类原材料的质量存在明显问题，尤其是在水泥、碎石以及砂砾的应用上，因为存在着明显的性能偏差，必然也就很容易致使严重的混凝土质量隐患形成。另外，因为混凝土材料的配比不适宜，尤其是从水泥材料用量来看，如果其用量比较大，必然会影响到混凝土材料在凝结过程中产生较高的水化热，从而导致内外温差较大，最终容易形成裂缝。

（三）操作不规范问题

具体到隧道二衬混凝土施工建设中，因为操作不规范带来的问题同样也不容忽视，也极有可能形成较为严重的裂缝隐患。这种操作不规范问题的具体表现体现在各个施工工序和环节中，比如混凝土材料的浇筑不合理，在振捣中出现了明显的不充分问题，必然也就很容易影响到整体施工效果，无法形成理想温度控制效应，最终容易产生裂缝问题；而在脱模处理中存在明显的不适宜行为，也会对于混凝土结构的强度产生影响，进而在荷载方面出现偏差，同样也会造成裂缝问题出现；当然，在最终二衬混凝土结构的养护方面存在明显不足，保湿养护不彻底，没有针对湿度进行及时调整，最终同样也会形成裂缝缺陷。

（四）外界环境影响

隧道二衬混凝土裂缝的形成往往还会受到外界环境的影响，这种外界环境带来的威胁同样也表现在多个方面，比如前期隧道开挖不合理，在各个区域存在着较为明显的超挖或者是欠挖缺陷，如此也就必然会导致混凝土结构的厚度存在明显差异，最终同样也就很容易在某些区域形成较为明显的裂缝隐患；另外，如果隧道二衬混凝土施工过程中受到了明显的外界作用力影响，自身荷载平衡性被打破，同样也会严重影响自身质量效果，容易出现裂缝问题。

二、隧道二衬混凝土裂缝防治措施

（一）审查设计方案

隧道二衬混凝土施工建设前需要重点把握好对于设计方案的详细分析，确保设计方案能够具备更强的可行性，适合于隧道工程项目的施工建设要求，并且和施工现场环境较为适宜。所以，在设计方案审查中需要考虑到多个方面的因素，尤其是需要考虑到隧道工程项目自身地质条件，对于水文地质同样也需要详细分析，了解这些因素可能在后续施工建设中形成的明显影响机制，进而在设计方案中予以优化处理，维系后续施工建设的有序落实，为混凝土裂缝的预防打好基础。

（二）把好材料关

在隧道二衬混凝土施工建设中，为了更好实现对于混凝土裂缝的有效规避，往往还需要重点把握好对于施工材料的严格控制，能够确保混凝土材料具备更为理想的应用性能。首先，在各类原材料的选择上需要严格管控，确保其符合后续混凝土性能的基本要求，比如针对水泥材料的选择就需要详细分析，尽量选择普通硅酸盐水泥，水化热低的水泥，以确保其水化热可以得到有效控制，避免了后续温度裂缝的形成；针对碎石以及砂料也需要进行严格控制，确保这些材料的性能同样比较理想，尤其是在尺寸指标上，需要严格限定，避免应用过大的材料影响其整体应用性能。在混凝土材料的具体配置上更加需要详细监控，能够确保混凝土材料中的水泥用量比较合理，在保障质量的前提下应该尽量降低水泥使用量；针对碎石和砂料的应用数量同样也需要严格限定，杜绝应用过多的该类骨料；为了更好提升其应用性能，往往还可以利用外加剂予以优化，保障外加剂更为协调合理，可以最大程度上提升整体混凝土应用性能。

（三）规范施工工艺

对于隧道二衬混凝土裂缝进行预防必然还需要重点把握好施工工艺的规范控制，避免在施工过程中形成较多的偏差失误，提升施工人员的综合技能。因为隧道二衬混凝土施工相对于一般混凝土施工体现出了更高的难度，施工压力同样也比较大，如此也就更加需要围绕着施工人员进行详细审查，确保施工人员可以具备更为理想的执行力和胜任力，尤其是在振捣、脱模以及养护等关键施工环节中，必然需要加大现场管理和监察力度，更好提升施工工艺水平。为了更好辅助隧道二衬混凝土施工工艺，还需要借助于各类先进仪表仪器进行优化，确保电子计量可以为施工人员形成有效参考，更好提升施工人员操作的适宜性效果。

（四）加强施工现场管控

在隧道二衬混凝土施工建设中，混凝土裂缝的预防还需要关注到周围各个方面因素的影响，尤其是需要把握好常见问题的及时处理，比如在隧道二衬施工前，需要针对隧道开挖状况进行详细分析，了解该环节的施工效果是否较为理想适宜，对于超挖或者是欠挖问题及时指正，联系相关人员进行有效处理，在确保基础条件比较理想的基础上再进行混凝土施工处理；在整个二衬混凝土施工处理中，往往还需要重点把握好周围各个变动因素的控制，除不可控因素外，应该尽量减少外在作用力的出现，最终切实提升混凝土施工效果。

三、结束语

综上所述，隧道二衬混凝土施工中出现裂缝问题的威胁是比较大的，并且也是较为常见的主要病害，基于该类问题的防治进行重点关注极为必要。为了更好规避隧道二衬混凝土施工裂缝的形成，需要有针对性地解决各类常见的影响因素，注重设计方案的详细审查，针对施工材料进行严格把关，从施工工艺入手进行全过程规范，规避施工现场存在的各类影响因素，最终提升隧道二衬施工水平。

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