淺談地鐵工程混凝土裂縫控制

姜穎

摘 要：隨著我國城市軌道交通工程的發展，地鐵建設日益重要。地鐵的混凝土結構經常出現裂縫，不但影響地鐵施工的工程質量，而且會對地鐵的安全性和使用壽命帶來影響。我們在施工中要著重對混凝土拌制過程、振搗過程、養護過程進行嚴格控制，取得了良好的效果。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了隧道工程中最常見的工程病害。文章詳細論述了地鐵工程混凝土裂縫控制。

關鍵詞：地鐵工程；混凝土裂縫；技術；控制措施

地鐵興建于地下，經常用混凝土作為地鐵工程和項目的被覆、支撐、密閉和結構的主要構成物，由于操作、技術、管理和施工環境的影響。在地鐵工程建設過程中，混凝土澆注常常會出現結構裂縫，影響工程建設質量，乃至地鐵將來能否有良好的安全性能和使用壽命長短的一個重要因素。在施工過程中良好的預防和補救措施，是防治防水混凝土裂縫發生，降低裂縫危害的有效方法。只要嚴格按規范規定施工，認真積極的探索裂縫產生的原因，及早采取相應的預防措施，就能有效地控制混凝土結構的裂縫。

1 地鐵工程混凝土裂縫產生的原因

1.1 混凝土裂縫是一個普遍存在而又難以解決的工程實際問題，地下工程由于受到地質條件等眾多因素影響而出現混凝土裂縫現象更為突出。由于水化熱作用，構件表面溫度較高，當氣溫較低或拆模時，由于混凝土表面與大氣間的溫差較大，表面收縮變形較大，在內部混凝土約束下產生裂縫。影響防水混凝土施工質量的因素是復雜多樣的，如混凝土的性質、質量、施工地點的地質條件、施工地區的溫度變化、周圍建筑情況、施工工藝等都是影響防水混凝土施工之戀格的因素。混凝土澆筑成型后，養護工作不到位，沒有及時地進行表面履蓋，表面水份散失過快，導致混凝土內部與外部不均勻收縮。混凝土水泥水化反應出現泌水和水分急劇蒸發現象。引起收縮移動裂縫模板強度或剛度不夠，尚未凝固的混凝土在自重和振搗器作用下，很輕易因變形而引起裂縫。

1.2 因為工序銜接原因，在側墻澆筑時，底板一般已經澆筑了較長時間，其收縮變形大部分已經完成，兩者之間澆筑混凝土的間隔時間越長，兩者之間的收縮差就越大，出現裂縫的可能性就越高。由于體積大、混凝土數量多，工程條件復雜，且現場澆筑、養護等特點，時常產生混凝土結構裂縫，對混凝土外觀及耐久性造成較大影響，給車站的防水及后期列車運營帶來重大隱患?；炷涟韬衔锪鲃有圆蛔愠霈F漏振、欠振或流動性過大出現過振，從而在混凝土凝固過程中出現表面裂縫。一些技術能力較差的商品混凝土拌和站為達到混凝土強度等級，一味的增加水泥用量，從而造成水化熱和收縮相對加大，造成裂縫。

2 地鐵工程混凝土裂縫的危害

2.1 為了防止結構產生有害裂縫，就必須根據工程的具體條件，因地制宜地采取相應措施，才能使地鐵主體結構裂縫得到較好地控制。結構設計實質上是增強混凝土的自防水功能，因為地鐵混凝土的抗裂的最終目的是防滲，所以結構設計是和抗裂的最終目標緊密聯系的。貫穿裂縫，無論對壩體的整體受力，還是防滲效果的影響比之淺層表面裂縫的危害都大得多。造成車站結構混凝土開裂的原因有不同類型，因此其混凝土裂縫控制也是一個系統工程，必須從混凝土的源頭、澆筑、后期養護與施工組織等全過程、全方位進行控制。

2.2 如果采取一定的設計和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的混凝土裂縫的控制是一個質量難題。由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重的將威脅到人民的生命、財產安全。由于地鐵工程混凝土屬于大體積混凝土，所以環境條件是造成開裂的最重要的影響因素，尤其以溫度與濕度場的影響最大?；炷亮芽p有表面裂縫、貫穿裂縫和深層裂縫。在進行地鐵混凝土抗裂設計時，首先需要弄清造成拉應力產生的因素及分布特征，然后分別設計預應力筋解決荷載平衡與整體傳力問題。表面裂縫也可能成為深層裂縫的誘發因素，對壩體的抗風化能力和耐久性有一定影響。

3 地鐵工程混凝土裂縫控制措施

3.1 混凝土結構在建設和使用過程中出現不同程度、不同形式的裂縫是一個相當普遍的現象。從溫度控制、約束控制等多方面采取一系列的控制手段，增加對裂縫控制有利的因素，減少裂縫產生的因素。為降低水化熱的峰值，控制混凝土內外的溫差，可以在混凝土內部安裝冷卻水管，通過注入溫度較低的水吸收混凝土水化熱量，從而降低混凝土內部溫度?；炷恋陌柚?、振搗等方面是為了改善混凝土本身的物理性質，尤其是增加其密實性，減少內部微裂縫與微孔洞，從而大大降低宏觀裂縫的形成機率。

3.2 粉煤灰中高活性物質消耗吸收凝土中的堿，降低混凝土中的堿含量，避免堿集料反應產生的裂縫，并可使混凝土的強度前期增長緩慢。對于地下水壓大，涌水量多的特殊環境，一般通過樁間埋設泄壓管或在底板下設置排水盲溝，以靜力釋放地下水的浮力，這些泄壓措施可使主體結構減少承受的水壓，而降低混凝土結構開裂的可能性。采用緩凝型高效減水劑，推遲水化熱溫度峰值時間；粗骨料采用連續級配，細骨料選用中砂等。在配合比的選配時，應摻用外加劑和摻合料，通過調整外加劑、摻合料的用量。混凝土澆筑時嚴格執行分層澆筑措施，分層澆筑不僅有利于振搗，提高混凝土密實度和防水能力。在配筋率不變的前提下，也可以通過合理設置分布鋼筋，采用小直徑、密間距的鋼筋等，有效增加粘結力，減小裂縫產生和寬度。

3.3 設計過程中應盡量保持構件截面均勻，避免截面突變出現尖角、棱角，以減小混凝土收縮應力和荷載應力的集中。在規范的范圍內和滿足混凝土設計要求的情況下，盡量適度提高粉煤灰的摻量，降低混凝土的水化熱。計量、拌制和運輸混凝土的坍落度在攪拌站和澆筑地點分別取樣檢測，每一工作班不少于兩次。設專人加強現場指揮和調度，做到現場運輸道路暢通無阻，避免擁擠堵塞造成混凝土供應不連續。當工程在夏季施工時，即使晚上氣溫也較高，必須對骨料采取遮陽通風、灑水降溫，通過加冰等措施降低拌和用水的溫度等綜合措施控制混凝土的入模溫度。地鐵工程應優先選用低水化熱、凝結時間長的普通硅酸鹽水泥，避免使用早強水泥，禁止使用剛出爐的水泥；通過摻用粉煤灰等摻合料，減小水灰比。為控制混凝土表面溫度與環境溫度之間的溫差，通過延遲拆模時間，保證降溫能連續緩慢進行。

4 結語

地鐵工程是我國城市建設過程中重要的百年工程，一定要把地鐵建設成為人民滿意的放心工程。想提高地鐵隧道的耐久性，就應該要有效的控制混凝土裂縫的發生和發展，隧道的混凝土滲漏是不可忽視的環節。由于混凝土開裂，嚴重削弱了混凝土本身的防水能力，給地鐵運營帶來諸多隱患。只有對地鐵施工中混凝土裂縫的成因進行細致科學的分析，才能找到預防和控制混凝土裂縫的有效措施。

參考文獻

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