徐婧

【摘要】地鐵施工中，二次襯砌是一道重要的工序。裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)較容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病，如何避免裂縫的產(chǎn)生，確保二次襯砌混凝土的質(zhì)量，使其達(dá)到內(nèi)實外美，是地鐵施工面臨的一個課題。本文對裂縫的形成原因全面、深入地分析，有針對性的提出防治混凝土裂縫產(chǎn)生的措施。

【關(guān)鍵詞】二襯；混凝土；裂縫；成因；防治措施

裂縫是混凝土板、墻及大體積結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的發(fā)生和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件的安全和穩(wěn)定。

1、成因分析

1.1裂縫的類型

1.1.1干縮裂縫

混凝土在硬化過程中水分逐漸蒸發(fā)散失，使水泥石中的凝結(jié)膠體干燥收縮產(chǎn)生變形，由于受到圍巖和模板的約束.變形產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力值超過混凝土的抗拉強度時.就會出現(xiàn)干縮裂縫?；炷潦谴旨?、細(xì)集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)?；炷粱旌狭显诓煌瑴貪穸葪l件下凝結(jié)硬化，并同時產(chǎn)生體積變形。粗骨料的干燥和冷卻收縮大，細(xì)骨料的干燥和冷卻收縮小，同時水泥石和集料之間相互粘結(jié)而約束，由于變形而產(chǎn)生微裂縫。干縮裂縫多為表面性的，走向沒有規(guī)律。影響混凝土干縮裂縫的因素主要有：水泥品種、用量及水灰比，骨料的大小和級配，外加劑品種和摻量。

1.1.2溫度裂縫

水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量而使混凝土內(nèi)部溫度升高，在澆筑溫度的基礎(chǔ)上，通常升高35℃左右。如果按著我國施工驗收規(guī)范規(guī)定澆筑溫度為28℃則可使混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到65℃左右。水泥水化熱在1～3天可放出熱量的50%，由于熱量的傳遞、積存，混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3～5天，因為混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，所以形成混凝土內(nèi)外溫差較大，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度裂縫的產(chǎn)生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥的品種、用量有關(guān)。

1.1.3荷載變形裂縫

仰拱和邊墻基礎(chǔ)的虛碴未清理干凈，混凝土澆筑后，基底產(chǎn)生不均勻沉降；模板臺車或堵頭板沒有固定牢固.以及過早脫模.或脫模時混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。

1.1.4施工縫（接茬縫）

施工過程中由于停電、機(jī)械故障等原因迫使混凝土澆筑中斷時間超過混凝土的初凝時間，繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，原有的混凝土基礎(chǔ)表面沒有進(jìn)行鑿毛處理.在原混凝土表面澆筑混凝土.混凝土接茬間出現(xiàn)裂縫。

1.2裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因復(fù)雜。施工不規(guī)范造成混凝土裂縫比較大。施工工藝或現(xiàn)場操作不規(guī)范

（1）隧道開挖成型差，襯砌混凝土厚度嚴(yán)重不均勻；欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足。個別隧道襯砌混凝土背后存在脫空現(xiàn)象。

（2）未開展監(jiān)控量測工作，僅憑經(jīng)驗來確定二次襯砌的施作時間，安全可靠性差，造成二次襯砌超設(shè)計荷載承受圍巖壓力。

（3）混凝土生產(chǎn)時原材料計量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大.沒有根據(jù)砂、石料的實際含水率及時調(diào)整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。在混凝土運輸及泵送過程中加水的現(xiàn)象也比較普遍。

（4）采用整體式鋼模板臺車施工，混凝土澆筑時不振搗或漏振，混凝土均質(zhì)性差。

1.3混凝土裂縫的治理

混凝土作為多組材料組成的脆性材料，裂縫的存在是客觀的。作為施工單位應(yīng)加強襯砌混凝土的施工管理.避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

1.3.1細(xì)微裂縫

隧道襯砌混凝土表面常出現(xiàn)一些沒有擴(kuò)展性的細(xì)微裂縫，這種裂縫是無害裂縫，一般可自愈，不會影響結(jié)構(gòu)的使用和耐久性。從美觀考慮，可先清洗干凈裂縫表面，然后涂刷環(huán)氧樹脂漿液二至三遍，最后用刮抹料、調(diào)色料處理混凝土表面.使其顏色與周圍襯砌混凝土顏色一致。

1.3.2貫通性裂縫

貫通性裂縫的危害較大，必須采取有效的治理方法。沿裂縫方向鑿成寬5cm、深3cm的V形槽，在槽內(nèi)底縫每隔0.5m鉆一孔，孔深為襯砌厚度的1/2或2/3，一般不少于15cm，并不得穿透襯砌以防跑漿。用清水沖洗干凈槽內(nèi)的雜物及粉塵，在孔內(nèi)插入中10的壓漿管，利用環(huán)氧樹脂水泥砂漿錨固，用灰刀將砂漿壓實抹光。裂縫表面用刮抹料和調(diào)色料處理。

1.3.3密集裂縫

襯砌背后有空洞或襯砌厚度不足引起的密集裂縫.必須進(jìn)行防水和地層加固處理。沿裂縫兩側(cè)注漿，24h后安裝錨桿墊板.用環(huán)氧樹脂砂漿抹平方槽，表面用刮抹料和調(diào)色料處理。

1.4預(yù)防混凝土裂縫的措施

1.4.1提高設(shè)計精度

加強工程前期地質(zhì)工作.為設(shè)計提供詳盡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探資料.提高設(shè)計的質(zhì)量。

1.4.2把好材料進(jìn)場關(guān).嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.4.3嚴(yán)格混凝土施工工藝

a.提高鉆眼技術(shù)水平，優(yōu)化鉆爆參數(shù)，提高光面爆破效果，加強隧道開挖斷面檢測，嚴(yán)格控制超欠挖，為襯砌施工創(chuàng)造良好的條件。

b.二次襯砌施作時間.應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定時進(jìn)行。當(dāng)圍巖變形較大、流變特性明顯.需提前進(jìn)行二次襯砌時.必須對初期支護(hù)或襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強。

c.混凝土的拌合

①嚴(yán)格按施工配料單計量，定期檢查校正計量裝置。加強砂石料含水率檢測.及時調(diào)整拌合用水量?；炷猎跐M足規(guī)范要求的前提下，還要滿足施工需要和和易性，盡量減小出機(jī)坍落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量、摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰等混合材料。添加抗裂減水劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水和沉縮變形。提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高混凝土抗裂性能。

②控制混凝土的入模溫度。夏季施工時，盡量安排在夜間澆筑混凝土。

d.混凝土的灌注

①混凝土運輸和泵送中嚴(yán)禁加水。混凝土灌注時嚴(yán)格控制坍落度。

②適當(dāng)放慢灌注速度，兩側(cè)邊墻對稱分層灌注，到墻、拱交界處停1h～1.5h.待邊墻混凝土下沉穩(wěn)定后.再灌注拱部混凝土。

③混凝土灌注過程中必須振搗，提高混凝土的密實度和均質(zhì)性。

e.混凝土的脫模、養(yǎng)護(hù)

①混凝土拆模時間（正常氣溫條件下）宜在混凝土澆筑后不宜少于3天。混凝土澆筑后，也就是混凝土達(dá)到終凝后及時養(yǎng)生，可在模板上澆水來控制混凝土所產(chǎn)生的水化熱，可降低混凝土內(nèi)外溫差所造成的溫度梯度而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。混凝土拆模時的強度必須符合設(shè)計或規(guī)范要求。

②加強混凝土結(jié)構(gòu)的后期混凝土濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不宜少于14天。