地鐵土建施工中大體積混凝土裂縫控制探析

楊軍

摘 要：我國城市化進(jìn)程不斷加快，為滿足人們出行需求，各種地鐵建筑設(shè)施也在不斷增多。在地鐵建筑的過程中，往往會采用大體積混凝土施工方式，對地鐵土建施工進(jìn)行質(zhì)量控制避免造成重大安全事故。該文通過對地鐵土建施工混凝土裂縫控制進(jìn)行深入的分析，明確大體積混凝土施工中產(chǎn)生混凝土裂縫的主要成因，提出相應(yīng)的解決策略，增強(qiáng)地鐵建設(shè)的整體質(zhì)量，維護(hù)國家財(cái)產(chǎn)和人民群眾的生命安全。

關(guān)鍵詞：地鐵 土建施工 混凝土裂縫 質(zhì)量控制

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）02（a）-00-02

大體積混凝土施工體積范圍很大，施工周期長，在施工期間出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)裂縫，會導(dǎo)致整體構(gòu)建缺乏美觀性，對整個大體積混凝土建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命產(chǎn)生一定的影響。裂縫與結(jié)構(gòu)體緊密相連，如果結(jié)構(gòu)裂縫不斷擴(kuò)大，則很容易導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋長時(shí)間受到腐蝕，造成不必要的維護(hù)浪費(fèi)。

1 混凝土裂縫的種類

在混凝土裂縫劃分的過程中，由于有許多的劃分方式，所以混凝土裂縫種類也多種多樣。例如按照裂縫的方向進(jìn)行劃分，則可以有水平裂縫、垂直裂縫以及橫向裂縫等。如果按照裂縫的深度進(jìn)行劃分，則分為表面裂縫、深度裂縫以及貫穿裂縫。如果按照混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分類，則包括溫差裂縫、收縮沉降裂縫以及塑性裂縫等[1]。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因

2.1 沉降裂縫產(chǎn)生的原因

在大體積混凝土施工的過程中，整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠均勻，產(chǎn)生某一部位的沉降值超過其他部位，導(dǎo)致沉降盈利，超出了混凝土本身的極限拉伸強(qiáng)度，引發(fā)斷裂，造成混凝土裂縫。沉降裂縫不僅會導(dǎo)致施工階段受到嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致整個大體積混凝土結(jié)構(gòu)的安全性受到嚴(yán)重威脅。

2.2 溫差裂縫產(chǎn)生的主要原因

溫差裂縫主要的產(chǎn)生原因就是因?yàn)榇篌w積混凝土在施工的過程中，混凝土內(nèi)部可能會因?yàn)樗療岬脑驅(qū)е聝?nèi)部的溫度超出表面溫差而造成內(nèi)部的溫度無法釋放，造成內(nèi)外溫差巨大，引發(fā)混凝土裂縫，溫差裂縫很有可能導(dǎo)致大體積混凝土的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定受到影響。

2.3 塑性收縮裂縫以及形成的原因

塑性收縮裂縫包括自收縮裂縫和干縮裂縫兩種，最主要的成因就是在混凝土澆筑過程中，由于振搗不夠及時(shí)造成抄作業(yè)。浮漿過多，而且在砼澆筑之后，初凝前的一次或者二次模壓工作也不夠完善，導(dǎo)致混凝土表面水分散失過快，造成干縮，產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

塑性收縮裂縫產(chǎn)生的危害比較輕，實(shí)際施工管理過程中，對于塑性收縮裂縫缺乏合理控制，容易導(dǎo)致裂縫問題不斷增多。除了這些成因之外，還有可能由于混凝土養(yǎng)護(hù)不到位而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生，或者是在施工現(xiàn)場對材料的運(yùn)輸堆放和管理沒有達(dá)到要求，因?yàn)椴牧献冑|(zhì)等情況引起的裂縫問題。

3 混凝土裂縫的控制措施

3.1 沉降裂縫的控制方法

為了能夠有效增強(qiáng)混凝土沉降裂縫控制效果，首先在混凝土施工的過程中，必須要對地基承載力進(jìn)行充分的處理，避免因?yàn)榻佑|面不平而造成的約束應(yīng)力，在混凝土澆筑的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照地鐵軌道的相應(yīng)情況來對澆筑長度進(jìn)行科學(xué)合理的判斷，保證澆筑范圍符合要求不能夠過度澆筑。在地鐵施工時(shí)必須要對基礎(chǔ)沉降進(jìn)行全面的觀測，如果發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域的沉降值過大，則必須及時(shí)的調(diào)整策略。

3.2 溫度裂縫的控制措施

為了能夠減少因?yàn)榄h(huán)境因素而造成的裂縫問題，在施工開始之前必須要對施工環(huán)境進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，明確混凝土的絕熱升溫參數(shù)，掌握合理的溫差控制范圍，在實(shí)際澆筑的過程中，如果有條件的可以通過專用的設(shè)備對混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測定，例如電子測溫儀可以不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的表面，就能夠?qū)?nèi)外溫差進(jìn)行綜合判斷。在實(shí)際施工過程中應(yīng)該選擇水化熱比較低的水泥進(jìn)行施工，當(dāng)混凝土入模時(shí)對混凝土入模溫度要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，確?；炷羶?nèi)部溫度和外部溫度保持一致，并且主要在25℃。如果天氣變化劇烈或者很有可能出現(xiàn)惡劣天氣等要進(jìn)行規(guī)避，不能夠在最熱或者最冷的氣候條件下進(jìn)行施工，而在混凝土拆模時(shí)也可以在低溫季節(jié)進(jìn)行拆模，在拆模之后要及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)表面溫差過大而導(dǎo)致的裂縫問題。

由于混凝土內(nèi)部溫度下降程度與單位體積混凝土用量，具有明顯的相關(guān)性，所以要想進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和工作性能，最主要的就是減少混凝土中的水泥用量，減少水灰比。關(guān)于水泥用量，1/5的一級粉煤灰作為摻入量，還可以利用減水劑，并且嚴(yán)格按照施工要求，保證混凝土的整體施工強(qiáng)度，總而言之，要想進(jìn)一步控制混凝土產(chǎn)生溫差裂縫，最主要的就是將水泥的水化熱程度減到最低，避免混凝土內(nèi)外溫差過大等情況。此外，在混凝土施工完成之后，必須要針對混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)工作，快速地降溫，減少溫差。通過適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)工作，還能夠保證混凝土的整體強(qiáng)度得到全面提升，在混凝土澆筑完成之后的12～18h之內(nèi)要立即開始養(yǎng)護(hù)，并且連續(xù)養(yǎng)護(hù)14d以上，只有嚴(yán)格控制養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，才能夠提高混凝土的使用壽命。

3.3 塑性裂縫收縮控制的主要方法

在塑性裂縫施工的過程中，可以通過加入適量的膨脹劑補(bǔ)償混凝土收縮損失，避免發(fā)生體積下降的情況，此外在混凝土澆筑的同時(shí)，必須要結(jié)合監(jiān)理、技術(shù)員、質(zhì)檢員共同進(jìn)行監(jiān)督，看管振搗操作人員的工作。在徹底完成震蕩之后，要根據(jù)混凝土泛江的情況，并且不再冒出氣泡作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，在振搗的過程中不能存在漏診誤診，確保每一個部位都振搗到位，而且要嚴(yán)格控制混凝土振搗的時(shí)間，不能超振和偏振。

在混凝土澆筑時(shí)，如果采用分層澆筑的方式則混凝土的振搗也必須采取分層振搗的策略。在水泥澆筑完成之后，不管是一次模壓還是二次模壓，都必須保證混凝土表面水分，而且要加強(qiáng)對于混凝土質(zhì)量的有效控制，在實(shí)際澆筑的過程中也應(yīng)該針對混凝土塌落度進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z測，如果出現(xiàn)質(zhì)量不合格的問題，則必須立即停工，只有等到混凝土澆筑合格之后，才能夠進(jìn)行后續(xù)施工。

除了上述混凝土裂縫產(chǎn)生的原因之外，必須要加強(qiáng)對混凝土施工現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與管理，避免為了縮短工期而盲目地加快施工。要循序漸進(jìn)地按照施工工序和施工流程開展混凝土澆筑工作，避免混凝土施工現(xiàn)場管理過于混亂。

4 混凝土裂縫的處理方式

如果大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，則可以通過表面處理法、灌漿法、填充法等方式對混凝土裂縫進(jìn)行彌補(bǔ)。表面處理法可以直接通過表面涂抹或者表面貼補(bǔ)的方式，將材料灌入到裂縫之中。因?yàn)樵诒砻嫣幚頃r(shí)，灌漿材料無法深入到裂縫內(nèi)部，所以最主要的應(yīng)用范圍是在表面出現(xiàn)細(xì)微裂縫時(shí)才能夠用這種方式。表面貼補(bǔ)法能夠提高混凝土的防水性能避免水分進(jìn)入到混凝土內(nèi)部，而對鋼筋造成腐蝕。灌漿法能夠?qū)挾缺容^大的裂縫進(jìn)行處理，通過將材料灌入到裂縫之中。通過在裂縫的兩側(cè)傾斜45°打孔，并且注入環(huán)氧樹脂灌注，在灌注完成之后利用水泥封住混凝土表面縫隙，這樣的混凝土裂縫處理方式不僅應(yīng)用范圍非常廣泛，而且方便快捷，成本較低，對于多種類型的裂縫都能夠有效處理。填充法則直接將修補(bǔ)材料灌入到裂縫之中，通常將水灰比比較低的砂漿填充到裂縫中，保證與原有的混凝土結(jié)構(gòu)緊密連接，促進(jìn)混凝土形成統(tǒng)一的整體，達(dá)到裂縫修復(fù)的效果。最后可以通過砂漿對于混凝土裂縫的表面抹平，保證混凝土整體結(jié)構(gòu)更加美觀。

5 結(jié)語

在地鐵土建施工項(xiàng)目建設(shè)的過程中，由于各種各樣的原因，所以很容易導(dǎo)致大體積混凝土裂縫，雖然混凝土產(chǎn)生裂縫是不可避免的，但是如果采取科學(xué)措施，就能夠預(yù)防混凝土裂縫，提高地鐵土建工程的整體建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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