隧道U形槽結構裂縫成因及處理

王寒冰

摘要：隨著我國基建的不斷發展，工程質量控制越來越需要被關注。本文將常識簡述隧道U形槽結構裂縫產生的原因與類型，在理論層面常識探索裂縫的主要成因，且根據裂縫的成因研究出具體處理方法，以延長建筑的使用壽命，提高經濟效益。

關鍵詞：隧道;U形槽;裂縫;成因;處理方法

在最近幾年的隧道施工中，大多采用鋼筋混凝土U形槽結構的樣式。且有許多著名建筑也都是用此方式進行施工的。但這種施工方法需要的砼澆筑方量比較大，非常容易開裂形成裂縫，尤其是在U形槽側墻的澆筑過程，由于工人沒有按照標準進行澆筑，使用錯誤的施工工藝以及不當的控制措施均會造成墻體出現開裂或者滲水的情況，進而影響到整體的施工質量，影響后續的使用。而對于隧道U形槽結構裂縫的控制是目前隧道施工中重要的部分，本文將結合施工過程中的具體體會探索U形槽結構的裂縫控制。

一、U形槽結構裂縫主要類型

（一）垂直收縮裂縫

在澆筑完混凝土后在墻上會出現連續的裂縫，這些裂縫的形狀主要是垂直于地面，從頂部一直延伸至底部，而且裂縫一般位于U形槽的中部。這種裂縫常見如圖一所示。

（二）砼骨料沉落裂縫

這種裂縫出現的位置比較特殊，一般出現在個別對拉螺桿的下方，它也是垂直于地面的，但是與垂直收縮裂縫不同，它的長度比較短，影響也沒有那么大。

（三）溫度裂縫

這種裂縫的形成原因主要是由于澆筑過程混凝土受熱不均勻所造成的，此類裂縫受施工過程中的環境影響較大，而且隨機發生，沒有準確的形狀，橫向縱向都有可能產生，大小也不能確定。這種裂縫常見如圖二所示。

二、U形墻裂縫的產生原因探究

產生裂縫的原因有很多，如環境因素、材料因素、人為因素等任何不符合施工情況的因素都有可能產生裂縫，為了能夠更好的減少裂縫的發生，我們需要分析裂縫的產生方式，然后根據具體的情況做出改進，以減少裂縫的產生。

（一）溫度作用

混凝土受溫度變化影響會引起熱脹冷縮現象，如果砼各部的溫度不一致，將會導致各個部分的膨脹量不同，部分碰撞過大就會產生擠壓，當內部應力過大時就會超過砼的使用應力進而產生裂縫[1]。所以環境溫度對砼的澆筑影響很大，如果氣溫波動幅度過大則會不可避免的產生裂縫，影響施工質量。

（二）水化熱作用

在U形槽這種大體積建筑加工時有一個無法避免的因素就是水熱化大，水熱化過大是導致U形槽內部溫度過大的主要原因，而內部溫度過大與環境溫度形成溫差非常容易引起裂縫的產生，而降低水熱化溫度是控制U形槽裂縫產生的必要措施。而導致U形槽砼的水熱化過大的主要因素為：1、調制砼的水泥本身的水化熱過高，且調制過程水泥的用量大，在調制過程中沒有嚴格控制水溫與骨料溫度，導致其溫度高于環境水平。2、如果在高溫環境下施工，砼的模板在砼倒入前會被環境加熱導致溫度升高，進而引起砼的水化熱高。3、在澆筑時，由于過于追求施工進度，所以在分層澆筑時每層的用料過多，散熱面積減小不利于砼的散熱。

（三）澆筑時振搗不均勻

砼在振搗的過程中需要保證骨料能夠均勻下沉，水泥漿能夠正常的上浮，并且同時能夠排出大部分水分與空氣，并且需要維持此狀態直到砼凝固為止。如果在砼在振搗的過程出現氣泡或者骨料無法正常下沉等都有可能導致裂縫的產生。如在振搗的過程中靠近邊緣的骨料由于與模組壁產生摩擦，導致一部分骨料很難到達指定位置，加上后期砼凝固時的收縮作用，一部分地方由于缺少骨料而導致裂縫。所以，要保證砼振搗的量足夠，避免出現振搗不均勻的情況出現，減少裂縫的發生。

（四）人員素質不過關

最重要的問題還是出現在人身上，在砼的加工過程中，工人的質量意識往往能夠影響到砼最終的質量。但是仍然有部分工人的質量意識淡薄，忽視砼本身的加工程序，加上監管部門的缺失也是導致人員質量意識不過關的原因。在砼的調制過程中，砼成分的用量及加入時機有很大一部分受人的主觀意志所影響，這算是一種經驗施工，這也導致了許多新加入的工人無法快速適應工作的原因。而且相關行業沒有相應的施工準則，沒有一套切實可行的管理標準，導致砼的最終質量無法達到預期要求，最終導致U形槽出現裂縫。

三、U形槽結構裂縫的處理辦法

要減少裂縫的產生，首先要控制好溫度，控制好溫度變化的速率，減少砼的收縮。還需要提升工人的質量意識，對其進行專業化培養，普及相關知識，能夠有效防止裂縫的產生。

（一）砼的溫度控制措施

砼在澆筑完成后需要做好保溫措施，最后避免在室外澆筑，這樣不確定因素太多，不利于溫度控制。在室內冷卻時需要控制砼的冷卻速率，避免其冷卻過快而導致開裂。

（二）給足冷卻的時間

砼需要充足的冷卻時間，如果過早拆除模具會導致砼冷卻不充分而產生“應力松弛效應”。在拆除后仍然會有一定的幾率發生開裂現象，施工人員要及時回填土來進一步控制開裂。在砼的冷卻過程中還需要及時澆水避免其過于干燥。

（三）完善工人管理

砼開裂有很大一部分原因是由于工人操作不熟練、不規范而導致的。在后續的施工過程中，需要低工人進行培訓并且進行審核，提升工人的整體素質，減少開裂。

四、U形槽結構隧道裂縫的處理方法

一般的裂縫對主體結構不會造成過大的影響，但是在后續的使用過程中極易滲水而影響使用與美觀，所以需要將裂縫封閉起來[2]。目前主要使用防水材料回填、壓實，避免出現滲水的現象。其主要的目的就是使裂縫無法直接接觸空氣，使用環氧樹脂等防水材料進行密封處理，然后再進行填充。

五、結語

U形槽結構裂縫控制需要每一位工人的重視，其是否能夠有效控制決定了最終的工程質量。而且裂縫一旦產生一般很難修復，且修復成本普遍較高。在砼的澆筑過程中需要有計劃有目標的進行，不能僅憑經驗去操作。

參考文獻：

[1]吳建平. 淺埋隧道U形槽結構裂縫成因及處理[J]. 現代交通技術，2020，v.17（01）：49-52.

[2]肖錦妮. 淺談隧道襯砌后期裂縫成因及處理施工技術[J]. 建筑工程技術與設計，2016，000（011）：176.