論地鐵地下車站混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因與控制_工程管理

1、論地鐵地下車站混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因與控制在城市地鐵地下車站混凝土結(jié)構(gòu)施工中，由于體積大、混凝土數(shù)量多，工程條件簡單，且現(xiàn)場澆筑、養(yǎng)護等特點，時常產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)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，必需實行有效掌握措施，以達到削減和避開裂縫的目的。本文通過對地鐵地下車站混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因分析，介紹了為避開裂縫所實行的掌握措施，為類似工程供應參考。1.引言地鐵地下車站設計使用年限為100年，而在現(xiàn)場施工過程中，由于混凝土開裂，嚴峻減弱了混凝土本身的防水力量，進而影響結(jié)構(gòu)的耐久性和車站的有效使用年限，同時給地鐵的后期運營帶來諸多隱患。因此，掌握混凝土裂縫的產(chǎn)

2、生和開展是地鐵地下車站混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中的掌握重點。2.地下車站裂縫的類型及其成因地下車站裂縫有多種類型，不同的成因，裂縫呈現(xiàn)出不同的分布與形式：2.1荷載裂縫比如車站側(cè)墻，在上下層之間的中部消失縱向的垂直裂縫。這主要是側(cè)墻拆模時間過早，在水土水平側(cè)壓力的作用下，由于彎矩的作用產(chǎn)生。2.2溫度變形裂縫由于自然溫度的變化，混凝土表面與大氣接觸、散熱快、溫度降低，而混凝土內(nèi)部水化熱溫度較高，混凝土內(nèi)外的較大溫差導致收縮變形不均，引起混凝土表面的拉應力而導致開裂;同時，由于水化熱作用，構(gòu)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(nèi)部混凝土約束下產(chǎn)生裂

3、縫。2.3收縮變形裂縫收縮變形裂縫表現(xiàn)為兩種形式，一種自約束作用產(chǎn)生的表面裂縫，一種是外約束作用下產(chǎn)生的表面裂縫或貫穿裂縫。2.3.1自約束裂縫由于混凝土內(nèi)外收縮不同而形成約束拉力或剪力，在此作用下混凝土表面產(chǎn)生裂縫，比如車站板式結(jié)構(gòu)混凝土消失裂縫。這主要是混凝土拌合物流淌性不足消失漏振、欠振或流淌性過大消失過振，從而在混凝土凝固過程中消失表面裂縫。2.3.2外約束裂縫由于不同的介質(zhì)收縮變形不全都，變形不均，這樣在連接界面的約束下，構(gòu)件受拉導致開裂，比如車站基礎底板與側(cè)墻在相互變形約束產(chǎn)生裂縫。這主要緣由一方面是由于側(cè)墻與底板混凝土收縮差較大，由于工序連接緣由，在側(cè)墻澆筑時，底板一般已經(jīng)澆筑了

4、較長時間，其收縮變形大部分已經(jīng)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，消失裂縫的可能性就越高;另一方面底板一般都比側(cè)墻厚，寬度較大，對側(cè)墻收縮變形的約束力也就較大。3.裂縫掌握造成車站結(jié)構(gòu)混凝土開裂的緣由有不同類型，因此其混凝土裂縫掌握也是一個系統(tǒng)工程，必需從混凝土的源頭、澆筑、后期養(yǎng)護與施工組織等全過程、全方位進行掌握，從溫度掌握、約束掌握等多方面實行一系列的掌握手段，增加對裂縫掌握有利的因素，削減裂縫產(chǎn)生的因素。3.1溫度掌握3.1.1協(xié)作比的選擇目前，地鐵車站結(jié)構(gòu)一般采納C35-C45中等強度混凝土，強度越高，水泥用量也會相應增加，即混凝土水化熱增加。一些技術力量

5、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。因此在協(xié)作比的選配時，應摻用外加劑和摻合料，通過調(diào)整外加劑、摻合料的用量，在保證混凝土強度、抗?jié)B等級及良好的和易性和流淌性等各種性能的前提下，合理削減水泥的用量。同時，不同的水泥類型對裂縫掌握亦有重要影響，地鐵工程應優(yōu)先選用低水化熱、凝聚時間長的一般硅酸鹽水泥，避開使用早強水泥，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;采納緩凝型高效減水劑，推遲水化熱溫度峰值時間;粗骨料采納連續(xù)級配，細骨料選用中砂等。3.1.2掌握溫差3.1.2.1入模溫度在選定協(xié)作比的前提下，混凝土溫度峰

6、值大小與混凝土澆注時帶入的初始熱量有關，因此，現(xiàn)場混凝土澆注時間一般支配在氣溫較低時段進行(如晚上、陰天等)，這樣水化熱的峰值將會降低并延遲，對裂縫掌握極為有利。但是當工程在夏季施工時，即使晚上氣溫也較高，必需對骨料實行遮陽通風、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掌握混凝土的入模溫度?；炷翝仓r嚴格執(zhí)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力量;同時分層澆筑可以防止水泥水化熱集中、過大，有利于降低水化熱高峰，便于散熱，減小混凝土內(nèi)外溫差,以避開 溫度裂縫的產(chǎn)生。3.1.2.2設置冷卻水管為降低水化熱的峰值，掌握混凝土內(nèi)外的溫差，可以在混凝土內(nèi)部安裝冷卻

7、水管，通過注入溫度較低的水汲取混凝土水化熱量，從而降低混凝土內(nèi)部溫度。3.1.2.3掌握拆模時間由于混凝土水化熱較大，由于表面模板的愛護致使混凝土表面溫度較高，過早拆模造成構(gòu)件突然降溫造成開裂。為掌握混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之間的溫差，通過延遲拆模時間，保證降溫能連續(xù)緩慢進行。3.1.2.4做好養(yǎng)護措施對于混凝土板式結(jié)構(gòu)，在混凝土終凝硬化后，采納肯定的蓄水養(yǎng)護，并使水具有肯定的溫度(地下水溫度低，禁止使用地下水)，一方面可以保持混凝土處于潮濕狀態(tài)，另一方面通過保證肯定的水溫，對混凝土起到保溫目的，可以有效掌握混凝土表面與大氣的溫差。對于墻體結(jié)構(gòu)，由于不具備蓄水養(yǎng)護的條件，可在混凝土模板安裝時在

8、墻體上方安裝噴淋養(yǎng)護裝置，在混凝土終凝硬化后即可對其進行噴淋養(yǎng)護(地下水溫度低，禁止使用地下水)，養(yǎng)護時間不少于14天。3.2約束掌握配筋率除滿意承載力和構(gòu)造要求外，還需要考慮增加水化熱引起的溫度應力及掌握溫度裂縫開展的鋼筋;在配筋率不變的前提下，也可以通過合理設置分布鋼筋，采納小直徑、密間距的鋼筋等，有效增加粘結(jié)力，減小裂縫產(chǎn)生和寬度?？紤]到較厚的底板對較薄的側(cè)墻變形約束剛度很大，應加快施工組織，加快工序連接，縮短側(cè)墻與底板混凝土澆筑的時間間隔，使得兩者的變形相對全都 ，從而降低側(cè)墻裂縫產(chǎn)生的幾率。3.3裂縫的后處理裂縫的產(chǎn)生之后，其進展有一個變化的過程，對其處理最合適時間是經(jīng)受一個年度后選擇低溫季節(jié)進行，這時裂縫已經(jīng)經(jīng)過不同季節(jié)溫度的影響，變形已經(jīng)比較穩(wěn)定，且低溫季節(jié)混凝土收縮，裂縫處于相對較寬狀態(tài)，這階段處理的效果較好。同時，由于水溶性聚氨脂材料堵水效果具有短期性，對裂縫處理應禁止使用水溶性聚氨脂材料。4.結(jié)束語裂縫雖然在地鐵車站結(jié)構(gòu)中時有發(fā)生，但肯定不能錯誤