地下工程混凝土裂缝的产生及治理技术

赵勇

（中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 无锡市 214000）

1 地下工程混凝土裂缝的产生主要原因

1.1 基础混凝土裂缝产生的原因

基础大体积混凝土施工，因为混凝土内部和表面上的速度不一样，因此会形成一定的温度梯度，形成很大的拉应力。另外，混凝土的龄期非常短，同时抗拉强度很低，温差很容易出现拉应力，在这个时候会大于混凝土极限抗拉强度，很容易产生裂缝。而对于该种裂缝一般是在混凝土浇筑后的第三天形成的。混凝土降温的过程中，因为不断地进行降温会形成一个收缩现象，同时混凝土硬化的时候，因为混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体等影响，使得混凝土硬化的过程中会出现收缩情况。对于这两种收缩情况，因为基底或者是结构本身的约束，会产生很大的拉应力，然后会逐渐出现收缩裂缝情况。

1.2 地下室外墙混凝土裂缝产生的原因

就目前的情况来看，地下室外墙混凝土裂缝，主要是收缩的时候混凝土降温会产生收缩现象，同时也会受到结构和基坑边壁等方面的约束，产生很大的拉应力，会出现收缩裂缝情况。

2 地下工程混凝土裂缝治理技术

2.1 优化混凝土配合比

地下室外墙很多都是混凝土收缩裂缝，其组成主要是水泥、砂石、掺合料、外加剂选择及掺量、水灰比、砂率等，其需要做好配合比控制。材料的选择包括：水泥最好是选用低水化热，、铝酸三钙含量不大于8%的水泥。对于砂主要是使用中粗砂，一定不能够使用细沙，而对于细度模数最好是大于2.3，确保含量不能够超过2%。使用减水性能高，同时具有很好的分散性能的材料。在整个应用过程中需要选择使用减水率高、分散性能好的材料，并且外加剂需要选择收缩微小的，一般情况下控制12%以内。掺加膨胀剂或者是纤维膨胀剂抗裂防水水剂配合的时候，需要保证收缩混凝土的质量，同时合理的进行产量的确定。在进行混凝土配合的过程中需要使用化学纤维以及钢纤维等进行裂缝情况的控制。同时在现场需要相关工作人员加强现场操作，包括浇筑工艺以及施工的顺序以及养护等方面，重点加强混凝土坍落度、水灰比、砂率重点等方面的设计，根据现场材料进行配合比的调整，特别是含水量方面，从而确保工程的质量。

2.2 优化设计

在设计的过程中需要确保结构断面尺寸一致，防止出现断面突变情况下产生一切的构建裂缝。在用的时候需要确保外墙的保护层厚度为50mm，同时需要设置抗裂钢筋网进行开裂控制，通常情况下选择直径为φ6、φ8，并且合理的控制间距为100mm。充分的考虑温度收缩的影响，并且需要配置温度筋。

2.3 施工方法

（1）在进行施工的时候，需要做好以下方面的工作：混凝土施工的过程中，如果没有严格地按照浇筑顺序进行或者混凝土浇筑不及时都会直接影响后期操作。因此在用的时候需要确保浇筑到达现场后，不能够随意进行加水，从而能够确保整体的密实度。另外在进行施工的时候需要混凝土配合控制。在使用的过程中，根据混凝土搅拌站进行供应情况以及现场施工和施工条件等多个方面进行分析，确保分层进行浇注。根据施工方案和规范要求进行整个过程的振捣，确保整体的密实度。首先需要对施工缝以及后浇带部位进行凿毛，确保表面浮浆被清楚，尤其是分隔钢丝网，需要使用微膨胀混凝土进行浇筑，同时做好振捣密实控制。

（2）拆模过早，拆模后没有及时的进行混凝土养护，从而使得混凝土发生收缩现象，出现裂缝，因此对于大于300mm的墙体需要根据大体积混凝土要求进行测温，确保混凝土的内外温差不能够超过25℃，同时还需要根据实际气温进行时间控制，在完成拆模后，需要及时的进行覆盖、浇水、涂刷养护，养护的时间需要确保整体混凝土表面湿润，时间不能够小于14d，同时控制好拆模的时间，确保整体的养护时间在一个月以上。

2.4 地下混凝土裂缝病害修补

地下混凝土发生裂缝后，如果裂缝结构的稳定性或者是承载力方面没有影响的时候，可以选择使用表面修补法。如果混凝土表面的裂缝太多，可以选择首先将裂缝表面进行凿毛，然后在表面进行涂抹。如果数量不多，而且不太集中，整体的放宽大于0.1mm，可以选择使用表面涂抹涂抹环氧胶泥的方法进行裂缝处理。如果是隧洞中有非渗水裂缝，会使得整体继续受到影响发生开裂，在进行防护的过程中可以选择使用表面贴玻璃纤维布进行控制。如果地下混凝土裂缝病害会影响整体的稳定性能，可以使用注浆的方法进行修补，另外需要根据裂缝的各个程度进行注浆方式控制，从而确保整体质量。

2.5 地下混凝土渗漏病害修补

对于地下混凝土渗漏的原因需要采取有效的方法进行处理，如果渗漏是因为变形裂缝所产生的，可以选择使用上一个裂缝修补的方法进行控制。如果渗漏是因为施工方面所引起的，需要根据渗水量具体情况来进行裂缝处理。地下混凝土的线路也有可能是因为材料质量所引发的，因此通常情况下混凝土内形成的渗水通道会比较深，对此需要使用压力化学注浆堵漏法进行控制。

2.6 优化裂缝处理

2.6.1 表面涂抹法

就目前的情况来看，材料主要有环氧树脂，氰凝，聚氨脂类等。整个过程需要确保混凝土表面清洁，同时根据材料的要求进行干燥处理，例如涂环氧树脂其进行处理的时候，主要是首先进行表面清洁处理，然后使用丙酮或者二甲苯进行清理，等到干燥以后，在使用毛刷进行反复的涂刷，同时控制在3～5min涂抹一次，使其能够达到相应的要求即可。

2.6.2 充填法

用风镐钢钎或高速旋转的切割圆锯将裂缝扩大，使其能够形成V形或梯形糟清洁干净后，然后在进行分层抹压，或者是使用高分子密封材料等进行修补。在整个修补的过程中强度如果不达到要求就需要选择使用环氧砂浆填充。

2.6.3 注浆法

如今会比较多的使用注浆材料有环氧树脂类、甲基丙烯酸、脂丙凝、氰凝和水溶性聚氨脂，而对于其中环氧树脂那其不仅来源广，同时也应用比较多，被广泛的用于建筑工程中结构裂缝的控制。环氧树脂或聚氨酯浆液和甲基丙烯酸浆液的配合，必须要根据相关规范进行配合，同时确保其具有很好的流淌性，能够有效地进行裂缝控制，同时也能够合理的进行成本造价控制。通常主要有两种方法，包括用用低压灌入器向裂缝中注入环氧树脂或聚氨脂浆液，从而能够更好地进行整个过程的封闭，在完成修补后没有相应的痕迹。而对另一种方法主要是注浆压力的控制，其必须要确保整个裂缝的长度控制在0.2～0.4MPa，同时不断地进行浆液的注入，从能够更好地进行裂缝的控制。

总之，地下工程混凝土环境非常特殊，从而使得发生病害后很难进行处理，地下混凝土结构主要是承重结构，如果有裂缝现象会直接影响到整体的工程质量，因此需要及时的发现裂缝问题，并采取有效的措施进行优化控制，从而才能够更好的确保整体的质量，因此进一步加强对其的研究非常有必要。