探析地鐵施工中防水砼裂縫成因及應對策略

徐光偉

中交隧道局盾構公司

【摘 要】隨著地鐵工程的不斷修建，在施工中的一些問題也就隨之顯現出來，其中防水砼裂縫問題給地鐵施工的質量帶來了極大的危害，因此，需要加強對地鐵施工中防水砼裂縫成因的研究與分析，進而采取有效的應對策略，為地鐵施工的質量提供保障。本文分析了地鐵施工中防水砼裂縫的成因，并提出了相應的裂縫應對策略，為今后地鐵在施工中更好的應對防水砼裂縫問題提供一定的參考。

【關鍵詞】地鐵施工；防水砼；裂縫成因；應對策略

一、地鐵施工中防水砼裂縫成因分析

（一）防水砼的原材料質量不合格

在地鐵施工中，原材料的質量導致了防水砼裂縫，主要有以下幾點因素：第一，防水砼主要由水泥、骨料和外加劑等成分組成，這些基礎成分的質量從根本上影響了防水砼的質量，在配比上如果不符合要求，會影響防水砼的質量。第二，砂礫的規格大小不相等，砂礫的粒徑過小必須在攪拌防水砼時加入更多的水泥或水，水或水泥過多就會加速鋼筋腐蝕度，久而久之就會出現防水硅裂縫的問題。第三，地鐵施工時間非常長，施工規模很大，經常會出現暫停施工的情況，如果不注意防水硅的養護問題，及時控制防水硅工程，也會間接導致防水硅裂縫的產生。

（二）溫差引起的裂縫

在施工中防水砼會經常受到水化熱的影響，一般情況下，防水砼的內部溫度較高，而外部環境的溫度較低，這時就會產生明顯的溫差，而內部的溫度一時無法散發出來，這就會使內部的溫度不斷升高，而外部溫度不斷下降，這就產生了裂縫問題。除此之外，由于防水砼內外部的溫差較大，這就會導致內外收縮不一致，內部膨脹高于外部，防水砼外部所受的拉應力較大，這就使外部的收縮大大的超過了防水砼自身拉伸的強度，這就會產生裂縫。

（三）荷載引起的裂縫

1.荷載引起的直接應力產生的裂縫。（1）在計算防水砼的受力時沒有進行認真的調查就會導致所計算的受力與實際的結構受力存在偏差，這樣就極易引起防水砼裂縫。（2）在工程施工中不注意結構的受力，任意的將一些雜物放置在防水砼上，這樣就極易造成防水砼變形，進而導致出現裂縫。（3）受周圍土體系破壞的影響，導致地下暗挖部分所承受額外的土壓力，這就極易造成土體裂縫。

2.荷載引起的次生應力產生的裂縫。（1）對計算錯誤的受力不加注意，引發某些部位的次應力。（2）在進行鑿槽、開洞時都會引起防水砼開裂，而在結構的轉角處或構件形狀突變處、受力鋼筋截斷處，如果在這些地方處理不當就很容易出現裂縫。

（四）不均勻沉降引起的裂縫

由于防水砼內部的水化熱不易發散，而表面的水化熱很快就發散掉，這時防水砼的內外部收縮就會產生巨大的差異，使防水砼的拉力大于其極限拉力，這時就會產生裂縫。除此之外，工程拆模3～7天后防水砼會出現沉降的現象，其主要是由于防水砼澆搗時，較大的顆粒會下沉到底層，而水泥漿則會上浮到表層，加之鋼筋的阻擋就會嚴重的分離開防水砼，進而導致防水砼表面出現裂縫。

二、地鐵施工中防水砼裂縫的應對策略

（一）嚴格控制原材料質量

1.原材料的選擇。

（1）水泥。防水砼的裂縫會受到水泥水化熱的影響，因此在選用水泥時應當盡力去選用那些水化放熱較低的水泥，以降低水泥水化熱對防水砼的影響。

（2）粗骨料。在施工中應當盡量選擇粒徑適量的粗集料，低強度等級的防水砼，粗集料自身的顆粒程度越大，需求的粘結的水泥漿體也就越低，需要用到的水泥也就越少。

（3）細骨料。在進行施工中一定要嚴格控制細骨料中用砂的含泥量，如果細骨料中含泥量較高就會加快防水砼結構的收縮，進而導致防水砼出現裂縫，因此在選用細骨料時應當選用那些干凈的中粗沙。

（4）科學合理的運用外加劑。在進行膠凝材料用料時可適當的添加一些礦物外加劑，這樣就會保證防水砼水泥漿體的體積保持在規定的范圍內，防止防水砼出現裂縫。

2.合理的防水砼配合比。

在對防水砼進行配合比時一定要控制好各類材料的比例，其中水灰比應當控制在0.4～0.45之間，坍落度控制在140～160之間。粉煤灰可以有效的降低防水砼的問題，提升防水砼的耐久能力與抗裂性。而其中的砂率對防水砼的性能與收縮能力都有著重要的影響，當砂率較低時，防水砼則會發生離析或泌水的狀況，砂率較高，防水砼自身結構的收縮較大，就極易引起裂縫。當砂率達到0.41時，就是防水砼所選擇的最佳砂率比，這時防水砼擁有最佳的工作性能，并且收縮較小，擁有良好的抗變形能力，可以在一定程度上提升防水砼的抵抗裂縫能力。

（二）嚴格控制施工過程中的質量問題

1.注重施工過程溫度變化。

在施工過程中需要根據防水砼的配合比及施工中的溫度，采用先進的技術設備對防水砼的溫度進行動態預測，根據防水砼的溫度來進行適當的保溫與養護。在對防水砼進行澆筑時需要根據防水砼溫度來確定澆筑的時間，同時采用薄壁鋼管來對防水砼內部溫度進行調整，進而減小防水砼內外部溫度差。加強對防水砼內外部溫度的監測，同時做好溫度數據的記錄，只有不斷加強對防水砼溫度的監測與管理才能保證防水砼不受溫度變化而產生裂縫。

2.采用切實可行的施工工藝。

加強對施工工藝的監管，要根據防水砼自身的結構恰當的選擇澆筑時間，在進行防水砼振搗時一定要確保振搗的嚴實性，不可出現空洞的現象，在進行拆模時需要根據防水砼實際的溫度選擇合適的時間進行。

（三）做好防水砼的養護工作

防水砼養護是地鐵工程防水砼施工中重要的環節，一般情況下，在防水砼養護工作中，主要采取在防水砼表面上潑灑水的方式來達到降低防水砼表面溫度，養護過程中不易灑水過多，以免積水破壞防水砼結構，還需要注意養護用水的水溫情況，水溫溫度的控制應與防水砼外部溫度相接近，這樣才能避免溫差過高而引發防水砼裂縫問題。在防水砼施工過程中，應積極做好防水措施，在雨天應禁止施工作業，以免雨水影響到防水砼施工的可靠性。

三、結語

總之，地鐵施工中防水砼出現裂縫主要是由于原材料、溫度、沉降及荷載問題等引起的，因此，在應對裂縫問題時應當加強對這幾方面的改善，嚴格控制施工中原材料的質量與防水砼的溫度，同時需要不斷完善施工工藝，進而有效的保證整個施工過程中施工的質量，為有效的防止防水砼出現裂縫提供必要的幫助，切實保障地鐵施工的質量。

參考文獻：

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