地下工程混凝土裂縫的產生及治理技術

趙勇

（中鐵一局集團城市軌道交通工程有限公司 無錫市 214000）

1 地下工程混凝土裂縫的產生主要原因

1.1 基礎混凝土裂縫產生的原因

基礎大體積混凝土施工，因為混凝土內部和表面上的速度不一樣，因此會形成一定的溫度梯度，形成很大的拉應力。另外，混凝土的齡期非常短，同時抗拉強度很低，溫差很容易出現拉應力，在這個時候會大于混凝土極限抗拉強度，很容易產生裂縫。而對于該種裂縫一般是在混凝土澆筑后的第三天形成的。混凝土降溫的過程中，因為不斷地進行降溫會形成一個收縮現象，同時混凝土硬化的時候，因為混凝土內部拌合水的水化和蒸發以及膠質體等影響，使得混凝土硬化的過程中會出現收縮情況。對于這兩種收縮情況，因為基底或者是結構本身的約束，會產生很大的拉應力，然后會逐漸出現收縮裂縫情況。

1.2 地下室外墻混凝土裂縫產生的原因

就目前的情況來看，地下室外墻混凝土裂縫，主要是收縮的時候混凝土降溫會產生收縮現象，同時也會受到結構和基坑邊壁等方面的約束，產生很大的拉應力，會出現收縮裂縫情況。

2 地下工程混凝土裂縫治理技術

2.1 優化混凝土配合比

地下室外墻很多都是混凝土收縮裂縫，其組成主要是水泥、砂石、摻合料、外加劑選擇及摻量、水灰比、砂率等，其需要做好配合比控制。材料的選擇包括：水泥最好是選用低水化熱，、鋁酸三鈣含量不大于8%的水泥。對于砂主要是使用中粗砂，一定不能夠使用細沙，而對于細度模數最好是大于2.3，確保含量不能夠超過2%。使用減水性能高，同時具有很好的分散性能的材料。在整個應用過程中需要選擇使用減水率高、分散性能好的材料，并且外加劑需要選擇收縮微小的，一般情況下控制12%以內。摻加膨脹劑或者是纖維膨脹劑抗裂防水水劑配合的時候，需要保證收縮混凝土的質量，同時合理的進行產量的確定。在進行混凝土配合的過程中需要使用化學纖維以及鋼纖維等進行裂縫情況的控制。同時在現場需要相關工作人員加強現場操作，包括澆筑工藝以及施工的順序以及養護等方面，重點加強混凝土坍落度、水灰比、砂率重點等方面的設計，根據現場材料進行配合比的調整，特別是含水量方面，從而確保工程的質量。

2.2 優化設計

在設計的過程中需要確保結構斷面尺寸一致，防止出現斷面突變情況下產生一切的構建裂縫。在用的時候需要確保外墻的保護層厚度為50mm，同時需要設置抗裂鋼筋網進行開裂控制，通常情況下選擇直徑為φ6、φ8，并且合理的控制間距為100mm。充分的考慮溫度收縮的影響，并且需要配置溫度筋。

2.3 施工方法

（1）在進行施工的時候，需要做好以下方面的工作：混凝土施工的過程中，如果沒有嚴格地按照澆筑順序進行或者混凝土澆筑不及時都會直接影響后期操作。因此在用的時候需要確保澆筑到達現場后，不能夠隨意進行加水，從而能夠確保整體的密實度。另外在進行施工的時候需要混凝土配合控制。在使用的過程中，根據混凝土攪拌站進行供應情況以及現場施工和施工條件等多個方面進行分析，確保分層進行澆注。根據施工方案和規范要求進行整個過程的振搗，確保整體的密實度。首先需要對施工縫以及后澆帶部位進行鑿毛，確保表面浮漿被清楚，尤其是分隔鋼絲網，需要使用微膨脹混凝土進行澆筑，同時做好振搗密實控制。

（2）拆模過早，拆模后沒有及時的進行混凝土養護，從而使得混凝土發生收縮現象，出現裂縫，因此對于大于300mm的墻體需要根據大體積混凝土要求進行測溫，確保混凝土的內外溫差不能夠超過25℃，同時還需要根據實際氣溫進行時間控制，在完成拆模后，需要及時的進行覆蓋、澆水、涂刷養護，養護的時間需要確保整體混凝土表面濕潤，時間不能夠小于14d，同時控制好拆模的時間，確保整體的養護時間在一個月以上。

2.4 地下混凝土裂縫病害修補

地下混凝土發生裂縫后，如果裂縫結構的穩定性或者是承載力方面沒有影響的時候，可以選擇使用表面修補法。如果混凝土表面的裂縫太多，可以選擇首先將裂縫表面進行鑿毛，然后在表面進行涂抹。如果數量不多，而且不太集中，整體的放寬大于0.1mm，可以選擇使用表面涂抹涂抹環氧膠泥的方法進行裂縫處理。如果是隧洞中有非滲水裂縫，會使得整體繼續受到影響發生開裂，在進行防護的過程中可以選擇使用表面貼玻璃纖維布進行控制。如果地下混凝土裂縫病害會影響整體的穩定性能，可以使用注漿的方法進行修補，另外需要根據裂縫的各個程度進行注漿方式控制，從而確保整體質量。

2.5 地下混凝土滲漏病害修補

對于地下混凝土滲漏的原因需要采取有效的方法進行處理，如果滲漏是因為變形裂縫所產生的，可以選擇使用上一個裂縫修補的方法進行控制。如果滲漏是因為施工方面所引起的，需要根據滲水量具體情況來進行裂縫處理。地下混凝土的線路也有可能是因為材料質量所引發的，因此通常情況下混凝土內形成的滲水通道會比較深，對此需要使用壓力化學注漿堵漏法進行控制。

2.6 優化裂縫處理

2.6.1 表面涂抹法

就目前的情況來看，材料主要有環氧樹脂，氰凝，聚氨脂類等。整個過程需要確保混凝土表面清潔，同時根據材料的要求進行干燥處理，例如涂環氧樹脂其進行處理的時候，主要是首先進行表面清潔處理，然后使用丙酮或者二甲苯進行清理，等到干燥以后，在使用毛刷進行反復的涂刷，同時控制在3～5min涂抹一次，使其能夠達到相應的要求即可。

2.6.2 充填法

用風鎬鋼釬或高速旋轉的切割圓鋸將裂縫擴大，使其能夠形成V形或梯形糟清潔干凈后，然后在進行分層抹壓，或者是使用高分子密封材料等進行修補。在整個修補的過程中強度如果不達到要求就需要選擇使用環氧砂漿填充。

2.6.3 注漿法

如今會比較多的使用注漿材料有環氧樹脂類、甲基丙烯酸、脂丙凝、氰凝和水溶性聚氨脂，而對于其中環氧樹脂那其不僅來源廣，同時也應用比較多，被廣泛的用于建筑工程中結構裂縫的控制。環氧樹脂或聚氨酯漿液和甲基丙烯酸漿液的配合，必須要根據相關規范進行配合，同時確保其具有很好的流淌性，能夠有效地進行裂縫控制，同時也能夠合理的進行成本造價控制。通常主要有兩種方法，包括用用低壓灌入器向裂縫中注入環氧樹脂或聚氨脂漿液，從而能夠更好地進行整個過程的封閉，在完成修補后沒有相應的痕跡。而對另一種方法主要是注漿壓力的控制，其必須要確保整個裂縫的長度控制在0.2～0.4MPa，同時不斷地進行漿液的注入，從能夠更好地進行裂縫的控制。

總之，地下工程混凝土環境非常特殊，從而使得發生病害后很難進行處理，地下混凝土結構主要是承重結構，如果有裂縫現象會直接影響到整體的工程質量，因此需要及時的發現裂縫問題，并采取有效的措施進行優化控制，從而才能夠更好的確保整體的質量，因此進一步加強對其的研究非常有必要。