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隨著公路建設的發展，新建公路越來越多，隧道工程所占的比例也在逐步增大。就目前來說，公路隧道一般都要求二次襯砌施工，采用整體式鋼模板臺車、泵送混凝土施工工藝，但混凝土在強度逐漸增加的過程中往往會產生裂縫，產生的裂縫不僅影響了工程的觀感質量，還給工程質量留下了隱患，因此施工中必須采取合理的工程技術措施，控制和減少混凝土中裂縫的數量和寬度。

1、裂縫的類型

隧道襯砌混凝土裂縫類型主要有：干縮裂縫、溫度裂縫、外荷載作用產生的變形裂縫、施工縫處理不當引起的接茬縫等。

1.1干縮裂縫

混凝土在硬化過程中水分逐漸蒸發散失，使水泥石中的凝結膠體干燥收縮產生變形，由于受到圍巖和模板的約束，變形產生應力，當應力值超過混凝土的抗拉強度時，就會出現干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的，走向沒有規律。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。

1.2溫度裂縫．

水泥水化過程中產生大量的熱量，在混凝土內部和表面間形成溫度梯度而產生應力，當溫度應力超過混凝土內外的約束力時，就會產生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬，夏季較窄。溫度裂縫的產生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥的品種、用量有關。

1.3荷載變形裂縫

仰拱和邊墻基礎的虛碴未清理干凈，混凝土澆筑后，基底產生不均勻沉降；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生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增大，已經引起了廣大工程技術人員的重視。

1.4施工縫（接茬）

施工過程中由于停電、機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，繼續澆筑混凝土時，原有的混凝土基礎表面沒有進行鑿毛處理，或者鑿毛后沒有用水沖洗干凈，也沒有鋪水泥砂漿墊層，就在原混凝土表面澆筑混凝土，致使新舊混凝土接茬間出現裂縫。

2、隧道襯砌混凝土裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復雜，往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計，施工不規范造成的混凝土裂縫占80％左右，材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15％左右，設計不當引起的裂縫可能占5%。

2.1設計圖紙粗糙，建設、監理單位工作隨意性大

由于多方面的原因，勘察設計單位無法深入地開展地質勘探工作，隧道圍巖類別評價及支護結構設計缺乏科學依據，帶有一定的盲性。個別建設單位限于自身管理和專業技術水平的欠缺，任意變更原設計。少數工程由業主的內部人員組成監理機構，監理工作失去了獨立性。隨著建筑市場的規范，這些問題會逐步得到解決。

2.2施工工藝、操作不規范

(1）隧道開挖成型差，襯砌混凝土厚度嚴重不均勻，欠挖或初期支護侵入襯砌限界，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象。(2）未開展監控量測工作，僅憑經驗來確定二次襯砌的施作時間，安全可靠性差，造成二次襯砌超設計荷載承受圍巖壓力。

(3）混凝土生產時原材料計量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大，沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量，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，混凝土澆筑時振搗差或漏振，混凝土均質性差。

(5）盲目追求施工進度，隨意提前脫模時間，使低強度混凝土過量承受荷載，破壞了？混凝土結構。脫模后沒有進行混凝土的潮濕養護。

(6）夏季施工時砂、石料露天堆放，無切實有效的降溫措施，混凝土入模溫度高，冬期施工時采取的防寒保溫措施不力。

2.3原材料質量差、配合比設計不合理

水泥品種選擇不當，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差，含泥量超標，碎石中石粉含量大，影響了水泥與骨料的膠結。進行配合比設計時，忽視水泥用量增多對混凝土品質的影響，錯誤認為水泥用量越多，混凝土強度越高。對摻合料和外加劑的選用缺乏專業技術人員的指導，往往達不到預期的效果。

3、預防混凝土裂縫的措施

3.1提高設計精度

加強工程前期地質工作，為設計提供詳盡的工程地質、水文地質勘探資料，提高設計的質量。

3.2把好材料進場關，嚴格控制原材料的質量和技術標準

(1）水泥

施工現場多使用普通硅酸鹽水泥，但應盡量減少單位水泥用量。不同品牌、不同規格、不同批次的水泥不能混用。

(2）碎石

根據泵送管路的內徑，盡可能選用較大粒徑的碎石。嚴格控制含泥量≤1%，針、片狀物含量≤15%，粒徑以5~31.5mm為宜，最大不超過40mm。

(3）砂

采用級配良好的中砂，細度模數應為3.0~2.3，粒徑小于0.315rain的顆粒含量所占比例宜為15％一20%，嚴格控制含泥量在3％以內。為方便混凝土的運輸、泵送和澆筑，砂率取35%~45%。

(4）水

最好選用飲用水。當采用其他水源時，應按國家現行《混凝土拌合用水標準》(JGJ63）的規定進行檢驗， PH 值應大于4。水灰比越大，混凝土的干燥收縮越大。嚴格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。施工中水灰比在0.45~0.55之間，混凝土入泵塌落度控制在（12±2) cm 。

(5）摻合料

推廣摻加粉煤灰和膨脹劑的雙摻技術，等量替代水泥，以減少水泥用量。對強度等級 c 以下的混凝士，粉煤灰摻量一般為水泥用量的10%~15%，膨脹劑摻量為水泥用量的8%~12%，具體摻量需經試驗確定。

①粉煤灰比表面積小，需水量低，不僅能有效降低混凝土的干燥收縮值，還可以改善混凝土的流動性、粘聚性和保水性。在水泥中摻入原狀或磨細粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥的水化熱，推遲水化熱峰值的出現，減少絕熱條件下的溫升，有利于控制溫度裂縫的產生。粉煤灰的摻加在水工大體積混凝土施工中應用比較廣泛，由于認識、技術上的原因，目前在山嶺隧道施工中應用較少。②摻加適量的膨脹劑可以補償混凝土的收縮，增加密實度，提高混凝土防滲抗裂能力。

(6）外加劑高效減水劑能夠有效減少拌合用水，降低水化熱，延緩水化熱釋放速度，從而減少溫度裂縫，但摻量過多，會引起混凝土的腫脹和開裂。施工時必須慎重選擇外加劑的品種和摻量。

3.3嚴格混凝土施工工藝

(1）提高鉆眼技術水平，優化鉆爆參數，提高光面爆破效果，加強隧道開挖斷面檢測，嚴格控制超欠挖，為襯砌施工創造良好的條件。

(2）二次襯砌施作時間，應在圍巖和初期支護變形基本穩定時進行。當圍巖變形較大、流變特性明顯，需提前進行二次襯砌時，必須對初期支護或襯砌結構進行加強。

(3）混凝土的拌合

①嚴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，及時調整拌合用水量。②控制混凝土的人模溫度。夏季施工時，當氣溫高于32℃時，砂石料、攪拌機應搭設遮陽棚，用冷水沖洗碎石降溫。盡量安排在夜間澆筑混凝土。

3.4混凝土的灌注

(1）混凝土在運輸和泵送過程中嚴禁加水。

(2）適當放慢灌注速度，兩側邊墻對稱分層灌注，到墻、拱交界處停1~1.5h，待邊墻混凝土下沉穩定后，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性，減少內部微裂縫和氣孔，提高抗裂性。

3.5混凝土的脫模、養護

(1）混凝土拆模時的強度必須符合設計或規范要求，嚴禁未經試驗人員同意提前脫模，脫模時不得損傷混凝土。

(2）傳統的混凝土灑水養護方法，增加了隧道內的文明施工難度，灑水也不均勻，使混凝土早期強度得不到保證。建議使用噴涂混凝土養護液的方法進行養護。

為保證混凝土的施工質量，預防由于溫度、應力等原因而產生的裂縫，嚴格控制各施工環節，根據以上預防措施，減少混凝土裂縫的產生。

內容來源：砼科技

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