屈阳
中铁一局集团第四工程有限公司?陕西咸阳?712000
【摘要】文章首先通过隧道裂缝类型进行了阐述，接着对隧道二次衬砌开裂原因进行了细致的分析，最后重点探讨了防止隧道二衬砼开裂的对策。
【关键词】隧道二衬砼开裂，施工因素，对策研究
一、前言
我国隧道施工技术虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在交通快速发展的新时期，加强对隧道二衬砼开裂的施工因素分析及对策的研究，对确保工程的质量有着重要意义。
二、隧道裂缝类型
1、因混凝土原因产生的裂缝
（1）干缩裂缝
混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失，使砼中的凝结胶体干燥收缩产生变形，由于受到围岩和模板的约束而产生应力，当应力值超过混凝土的抗拉强度时，就会出现干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的，纹理较细小，走向没有规律。
（2）温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度差而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时就会产生温度裂缝。温度的影响主要分为二部分：一部分是环境温度影响，另一部分是混凝土内水泥水化热引起温度的影响。环境温度的影响对于短隧道和中长隧道的洞口衬砌混凝土影响较大，特别是夏季施工混凝土温度较高，到冬季时混凝土冷收缩达到最大，再加上其他因素则可能造成衬砌开裂；混凝土水化热的影响则是随着混凝土强度等级的提高，导致混凝土中水泥用量增加，致使水热化提高，散热集中，从而造成的砼开裂。
（3）因原材料不合格和配合比不当引起的裂缝
混凝土生产过程中使用的粗细集料含泥量过大、骨料粒径过细、针片含量过大以及混凝土水灰比过大，都会造成混凝土收缩增大，诱导裂缝的产生。另外混凝土中的外加剂、掺合料的选择或掺量不当以及水泥等级过高、细度过细，品种选择不当、不同批次的水泥混用等都是造成二衬混凝土开裂的因素。
2、因施工控制不严造成的二衬裂缝
测量不精确，致使隧道开挖断面不符合设计要求，出现超欠挖，造成初支混凝土厚度不均匀或初支侵入衬砌限界以及衬砌混凝土背后存在空洞；仰拱和边墙基础的虚碴未清理干净，混凝土浇筑后，基底产生不均匀沉降；模板台车或堵头板没有固定牢固，以及过早脱模或脱模时混凝土受到较大的外力撞击；在混凝土浇筑过程中，振捣顺序不正确或振捣不及时、漏振、过振等原因均会诱导裂缝的产生。
3、施工缝
施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间，继续浇筑混凝土时，原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理，或者凿毛后没有用水冲洗干净，也没有铺水泥砂浆垫层，就在原混凝土表面浇筑混凝土，致使新旧混凝土接茬间出现裂缝；
三、隧道二衬混凝土裂缝病害的预防
1、加强原材料管理。
在材料进场前应当按照相关技术标准，严格控制其质量。对于不同品牌、规格、批次的水泥，坚决杜绝混用现象。骨料粒径大小以及含泥量、针片含量都应严格控制，不能超过标准。外加剂的品种和添加量应当慎重选择并通过试验确定，以避免混凝土出现肿胀开裂现象。
2、加强施工过程管理。
重视隧道测量精度和开挖质量的控制，减少超、欠挖以及对围岩的扰动引起结构变化，降低外部应力对二次衬砌混凝土的影响。初期支护必须保证平顺度，确保二次衬砌的厚度。二衬使用模板台车长度不宜超过9m，以减少砼内部收缩应力。对骨灰比和水灰比经过试验论证后再投入实际应用。拆模时，砼强度必须在到2.5MPa后才可进行，并减少拆模对混凝土结构的挠动。在浇筑完成后，及时对混凝土进宪养护，控制其温度的变化，避免因温度变化造成混凝土拉应力过大出现裂缝病害。
四、防止隧道二衬砼开裂的对策
1、细微裂缝的处理
隧道衬砌混凝土表面常出现一些没有扩展性、宽度小于0.3mm细微裂缝，这种裂缝是稳定的，一般可自愈，不会影响结构的使用和耐久性。从美观考虑，可先清洗干净裂缝表面，用钢丝刷将混凝土表面打毛，清除表面附着物，然后用环氧树脂浆充填混凝土表面，利用裂缝毛细作用吸收修补胶液，封闭裂缝，再用修补材料涂覆表面达到与原结构面一样平整，最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围衬砌混凝土颜色一致。
2、深度裂缝的处理
当二衬裂缝宽度为0.3mm―0.5mm时，则应进行低压注射修补。注射剂采用环氧树脂浆，在清理裂缝表面后，使用干燥无油的压缩空气清除裂缝内部的粉尘和浮渣，接着使用封口胶在裂缝两侧的混凝土表面上每隔一定距离粘接固定一注射筒的底座，并同时沿裂缝的全长进行封缝，待封口胶固化后，即进行注胶操作。注胶采用专用注射器将低粘度的裂缝修补胶液以低注入裂缝腔内，待注入裂缝的胶液固化后，撤去注射筒，卸下其底座，并用砂轮将混凝土表面打磨平整，同时覆盖一层塑料薄膜，对其进行养护。
当裂缝宽度大于0.5mm时，除应进行低压注射法修补外，还需对裂缝较宽、张开、分布密集的地段，在其表面粘贴碳纤维补强。
3、贯通性裂缝的处理
贯通性裂缝对隧道二衬危害最大，必须采取有效的方法治理。首先沿裂缝方向凿成宽5cm、深3cm的V形槽，在槽内骑缝每隔0.5m钻一孔，孔深为衬砌厚度的1/2或2/3，一般不少于15cm，并不得穿透衬砌以防跑浆。用清水冲洗干净槽内的杂物及粉尘，在孔内插入￠10的压浆管，利用环氧树脂水泥砂浆锚固，用灰刀将砂浆压实抹光。待环氧树脂砂浆有一定的强度后，以0.15MPa～0.2MPa压力压入水泥－水玻璃浆液或环氧树脂浆液。压浆结束后在0.2MPa压力下压水检查压浆效果。裂缝表面则与细微裂缝表面处理方法相同。
五、结束语
二衬混凝土施工管理至关重要，因此，在工程的后续发展中，要不断提高管理人员素质，加强对二衬混凝土外观质量缺陷控制的重视，严格施工体系，促进隧道二衬砼开裂控制水平的提高。
参考文献
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[2]国振喜，韩兆平主编。简明建筑工程施工手册（第一版）[M].机械工业出版社，2010