中国铁路上海局集团有限公司沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司 浙江省杭州市 310000
摘要：铁路专线承担着国内大部分的交通重任，随着铁路行业的快速发展，隧道建设的需求越来越大，铁路安全问题也愈加获得了重视，其中对铁路安全产生威胁的一个重要因素就是铁路隧道二衬混凝土裂缝问题，所以能够在施工环节对铁路隧道二衬混凝土裂缝产生的原因实施有效性控制，是保障铁路安全的一个重要环节，因此，文章针对铁路隧道二衬混凝土裂缝原因及施工控制展开了论述。
关键词：铁路隧道；二衬混凝土裂缝；原因；施工；控制
引言：
随着铁路行业的快速发展，隧道作为其中重要的一种结构形式，在国内的铁路客运以及高速铁路等线路的建设过程中，都扩大了对隧道的应用范围，使得铁路隧道在各个方面都获得了极快的发展速度，比如在设计理念、施工技术以及工艺等方面的发展。但是近些年来铁路隧道暴露出了一些问题使得铁路的正常运行与使用寿命受到了严重影响，比如隧道渗漏水、掉块等问题，产生隧道渗漏水等问题的主要因素就是二衬混凝土开裂而引起的。因此，有必要针对铁路隧道二衬混凝土裂缝原因进行分析，从而在隧道施工环节能够实施有效的控制。
1.铁路隧道二衬混凝土裂缝产生的主要特征
我国近些年来的铁路客运及高铁专线不断被建成，其中不乏铁路隧道的建设，比如石太客运专线、郑西客运专线以及玉蒙铁路等专线，根据以上专线产生的隧道二衬混凝土裂缝所具备的特征进行了总结，主要体现在以下几点：⑴裂缝产生的位置，一般裂缝在距洞口２00米的范围之内会出现。⑵裂缝易产生的时间，由于隧道二衬混凝土的浇筑时间大多集中于7～10月份之间，而该阶段的时间基本上为高温、少雨的季节，所以这一阶段较为容易产生裂缝。⑶裂缝的状态，隧道裂缝一般为多属环向、斜向这两种状态的裂缝。⑷裂缝发育部位自仰拱施工缝处开始的占大多数，泄水孔处也有部分产生裂缝。⑸裂缝的相关参数，裂缝宽度介于0.1～0.5毫米之间，裂缝深度介于40～110毫米之间。
2.铁路隧道二衬混凝土裂缝产生的原因分析
2.1温度因素产生的裂缝
铁路隧道在建设的过程中混凝土属于主要应用的施工材料，其在实际凝固过程中势必会产生水化热凝聚的现象，在其早期凝固的强度增长速度较快，所以其在产生水化热凝聚的过程中产生的热量，在混凝土的内部难以被散发出去，促使混凝土内部的温度不断升高，而在混凝土外部其散热的速度较快，使得内外产生较大的温差，从而造成混凝土在凝固收缩的过程中出现较大的差异性，从而使得混凝土浇筑的表层位置产生一定程度的拉应力。一旦所产生的应力超过了混凝土强度能够承受的抗拉极限时，那么混凝土表面就会有裂缝出现，这种类型的裂缝一般在混凝土凝固早期阶段出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2沉降因素产生的裂缝
铁路隧道在建设的时候需要建设路基，而在实施路基建设的时候，如果出现各种各样的施工问题将会使得基础的底部出现不均匀沉降现象，比如在施工的时候并未彻底的将基底虚碴清理干净，在二衬边墙基础进行凿毛的时候未做到彻底凿毛，在加上二衬混凝土浇筑之后产生重载作用下等情况，都能够造成不均匀沉降现象的产生，促使隧道二衬裂缝从仰拱施工缝之处就向上发展。
2.3干缩因素产生的裂缝
混凝土随着时间的推移凝固硬化，在这个过程中水分会逐渐损失，这就会造成凝结胶体由于干燥收缩的因素而出现变形的现象，这种变形现象出现之后，会受到围岩与模板的制约，一旦出现变形现象产生的应力值超过了混凝土能够承受的抗拉强度，那么就会使混凝土表层出现干缩裂缝的现象。
3.铁路隧道二衬混凝土裂缝的主要防治措施
3.1针对混凝土温度产生的裂缝展开预防
混凝土内外温差问题产生裂缝的情况在铁路隧道施工中是非常常见的，由于该种裂缝对于铁路的正常运行产生的影响较大，所以必须要加强对该因素的预防力度。⑴控制水化热现象产生的影响，必须选择安定性良好、批次相同的水泥，并且尽量使用那些热量产生比较低的水泥；⑵科学优化混凝土的配合比，适当将水泥的用量进行降低，以保证混凝土的水化热现象能够维持在可控的范围之内；⑶通过掺加外加剂的方式来实现混凝土拌合物的改善，主要是将具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂掺入到混凝土之中，来实现对混凝土拌合物在流动性、保水性等方面的改善，从而降低水化热现象产生的几率；⑷结合衬砌施工的具体情况制定首件验收制度，并根据施工的具体情况来进行合理拆模时间的获取；⑸加强二衬的保湿保温措施的力度，由于隧道洞口阶段的昼夜气温变化比较大，更加应该注重该位置二衬的保湿保温力度；⑹注重混凝土养护的重视程度，结合混凝土浇筑的实际情况，来适当的对养护时间进行延长，以保证混凝土的表面能够良好的进行冷却。
3.2针对混凝土沉降产生的裂缝问题展开预防
混凝土沉降问题在铁路隧道裂缝中也是常见的一种问题，所以需要加强对该问题的预防力度，在实际预防的时候必须要对混凝土混合料所具备的坍落度进行良好的控制，并能够将混凝土进行振捣保证其密实度；隧道基础的底部必须要清理干净，绝对不能留下残渣；加强凿毛工作的充分性，一般凿毛工作都是在新旧混凝土接触的位置开展，如果凿毛不充分极易产生裂缝问题；针对衬砌内部容易出现开裂的部位，应该布置相应的钢筋网片，以此来减少该位置产生裂缝的几率。
3.3加强隧道衬砌混凝土振捣的充分性
铁路隧道在建设的时候，如果二衬混凝土的振捣效果出现差错，那么会严重影响混凝土的浇筑效果，促使混凝土出现空隙率增大、密实性与防水性差以及收缩大等不良问题，大大降低了混凝土的使用强度，从而使得铁路隧道结构在使用寿命方面产生严重的影响。所以必须在隧道衬砌台车上面，要保证振捣器与振捣窗口布局的合理性，比如附着式的振捣器、插入式的振捣窗口等等，在实施隧道二次衬砌混凝土施工的过程中，需要将插入式与附着式两种振捣进行良好的结合，这样才能够保证混凝土的匀质性以及密实性等方面的需要，以保证混凝土能够有效的提升自身所具备的抗裂能力，从而有效的预防裂缝的出现。
结束语
总而言之，铁路隧道在实施衬砌施工时产生裂缝的因素，与实际施工中的每一个环节都存在着密切的联系，所以在隧道的具体施工过程中，需要对裂缝实际发生的具体原因进行了解，从而针对混凝土施工之前环节中的各种产生裂缝的因素，来实施具体的防范措施，从而及时将出现的裂缝实施有效性的补救措施，以保证能够最大程度的将裂缝带来的危害性进行降低，进而使铁路隧道衬砌施工环节的质量。
参考文献
[1]孙国栋.铁路隧道二衬混凝土裂缝原因分析及施工控制[J].《山西建筑》，2015（36）.
[2]郁前军.衢宁铁路松阳隧道二衬混凝土裂缝原因分析及整治[J].《上海铁道科技》，2016（03）.
[3]施信彬.浅析隧道衬砌混凝土产生裂纹（缝）原因的分析及控制措施[J].《科学咨询》，2013（22）.
论文作者:雷鸣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/8
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 隧道论文; 铁路论文; 水化论文; 现象论文; 原因论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;