魏 陽

中鐵二十一局集團軌道交通工程有限公司 山東 濟南 250000

城市的運行離不開交通建設(shè)。近年來，城市交通突飛猛進，地鐵線路逐漸增多，逐漸在城市交通領(lǐng)域占據(jù)突出地位。地鐵建設(shè)過程中難免會出現(xiàn)一些問題，特別是在項目開發(fā)過程中受各種因素影響可能出現(xiàn)的混凝土裂縫。在實際進行施工的過程中，需要對程序流程進行嚴(yán)格的控制，對監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)進行制定，盡量減少混凝土裂縫對地鐵施工質(zhì)量的負(fù)面影響，確保地鐵土建施工和地鐵運營安全。

1 混凝土材料的性能

混凝土不是單一的材料，而是多種材料的混合物，具備一定的柔韌性和凝固性。由于混凝土本身具備一定的承受擠壓的能力，因此將其應(yīng)用到建筑物中能夠更好地發(fā)揮其特性。當(dāng)整體的擠壓力超出了混凝土自身所承受的范圍，就會出現(xiàn)裂縫。混凝土是有不同材料組成的混合物，其強度大多數(shù)情況很高，而建筑物的施工過程就是一個逐漸提升混凝土強度的過程。施工過程中應(yīng)注意混凝土的最大應(yīng)力值。一旦應(yīng)力值超過其自身的峰值，就可能引起裂紋。同時，施工過程中的環(huán)境變化和溫度變化也會妨礙混凝土的性能?；炷恋膹姸纫矔S著混合材料的比例而變化。由于混凝土本身屬于是脆性、異質(zhì)性的合成材料，其抗拉強度與常規(guī)材料之間進行對比沒有特別大的優(yōu)勢，地鐵施工中裂縫的發(fā)生難以控制。預(yù)防和控制裂縫的危害性，避免裂縫的發(fā)生，降低路段和地鐵車站的防滲能力，盡可能保證地鐵工程的正常施工和后續(xù)使用[1]。

2 裂縫帶來的危害

從裂紋的位置和性質(zhì)來看，裂紋主要包含以下的類型，如貫通裂紋、深裂紋以及表層裂紋。無論哪種類型，一旦出現(xiàn)裂縫，都可能對地鐵的正常運營造成效果，同時也會對地鐵站臺和地鐵路段的安全造成不利的隱患。以上三種裂縫均對地鐵的安全運營造成危害，其中以貫通裂縫危害最大，主要是由于貫通裂縫不僅會造成混凝土結(jié)構(gòu)變形，還可能引起混凝土結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)構(gòu)的受力情況，使得結(jié)構(gòu)性能的各個方面都受到效果。貫通裂縫的產(chǎn)生還可能造成結(jié)構(gòu)中混凝土不能夠?qū)崿F(xiàn)對鋼筋的保護工作，從而導(dǎo)致鋼筋慢慢的出現(xiàn)腐蝕，加速結(jié)構(gòu)變化。對于地鐵建設(shè)來說，穿透性裂縫大多數(shù)情況是破壞力最大的裂縫，所以這種裂縫也是地鐵建設(shè)過程中研究的重點。一般來說，造成貫通裂紋的因素很多。例如，結(jié)構(gòu)表面的不平整可能造成應(yīng)力集中處形成貫通裂紋。在施工過程中，應(yīng)注意長構(gòu)件或大跨度構(gòu)件的應(yīng)力集中處，盡可能避免貫穿裂縫。溫度裂縫也是一種貫通裂縫，或者因為施工過程中混凝土的運送存在不及時，當(dāng)新的混凝土達到現(xiàn)場時，舊混凝土一直是處于終凝的狀態(tài)，從而會造成貫通裂縫的發(fā)生。貫通裂縫的發(fā)生并非上述單一條件所致，有些地鐵施工過程可能同時滿足上述多種條件，因此貫通裂縫的發(fā)生大多數(shù)情況是多因素的、深層次的。貫通裂紋結(jié)合裂紋的位置、澆注時的溫度環(huán)境和外界約束而變化，因此研究貫通裂紋與各種環(huán)境因素的線性規(guī)律也是一個重要的方向。

3 現(xiàn)階段地鐵車站土建施工混凝土裂縫成因

3.1 工程設(shè)計及裂縫形成因素

考慮到地鐵工程的實際情況和施工需要，地鐵工程的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一定的偏差。目前，許多施工單位設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)都大同小異。最為常見的問題是不容易考慮到施工現(xiàn)場的一些實際情況?；炷翝仓校误w內(nèi)角、缺口外角等處沒有標(biāo)準(zhǔn)合理的模板工藝；程序簡化，施工粗糙；混凝土配筋計算不能準(zhǔn)確合理，預(yù)埋管線位置規(guī)劃不當(dāng)，預(yù)埋管線經(jīng)常重疊或集中在一處，從而致使混凝土厚度減弱；,工程質(zhì)量不能在混凝土澆筑后一次性達標(biāo)。

3.2 環(huán)境影響

外部環(huán)境因素不僅包含火災(zāi)、地震、劇烈碰撞等偶然的因素，同時還有高溫、雨雪、潮濕等方面的自然因素。自然因素對混凝土開裂的影響是特別大的，混凝土開裂后，會快速失水。主要是因為在高溫環(huán)境下，混凝土澆筑場地的內(nèi)外溫差也會導(dǎo)致發(fā)生失水過多。因此，需要高度重視混凝土的溫度、濕度控制，并做好養(yǎng)護工作。低溫澆筑混凝土?xí)r，室內(nèi)外環(huán)境溫差會慢慢的減小，拉應(yīng)力會過度的進行集中，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生開裂[2]。

3.3 混凝土材料配比不當(dāng)

在地鐵工程建設(shè)中，高強混凝土的水灰比主要是控制在0.25～0.39相互間的值。對于普通混凝土，水灰比需要能夠控制在0.5左右。另外，當(dāng)使用的水泥材料為同一類型以及強度，混凝土的強度等級需要結(jié)合水灰比來確定。在地鐵工程進行施工的過程中，為了更好的保障混凝土的流動性，更好的保障澆筑質(zhì)量，對水灰比的需求非常大，但是，當(dāng)水泥升溫后，實際情況與預(yù)期之間是有很大差別的。剩余的水分很容易留在混凝土內(nèi)部并產(chǎn)生相應(yīng)的水泡。容易降低混凝土的荷載阻力，造成有效截面。周邊有受力集中的可能，板材表面容易出現(xiàn)裂紋。

4 地鐵土建施工混凝土裂縫防治措施

4.1 選材與不斷增強

在混凝土施工的過程中，材料的選擇與配比也會極大的影響實際應(yīng)用效果。在地鐵土建施工過程中，對具體建材要嚴(yán)格控制管理，按比例混合選用，確保施工過程符合國家標(biāo)準(zhǔn)，防止在混凝土施工過程中發(fā)生相應(yīng)的問題?；炷恋牟牧现饕伤唷⒅猩?、礫石和外加劑。其中水泥主要選用低中水化熱低堿水泥PO42.5。同時，水泥中C3A的含量不應(yīng)超過7%，這樣才能更好地穩(wěn)定發(fā)熱量和升溫速度。水泥的水化熱需要能夠控制在265kJ/kg。中砂一般是使用硬質(zhì)低堿的中砂，含泥量需要能夠?qū)⑵淇刂圃?%以下，細(xì)度模數(shù)2.5～3.2。這類低堿中砂能夠更好的減少用水量，另外，可以控制水化反應(yīng)，有助于對混凝土的溫升以及收縮進行降低。混合料為可以使用優(yōu)質(zhì)的粉煤灰。主要是由于粉煤灰中的高活性物質(zhì)有助于更好的吸收混凝土中的堿，防止發(fā)生堿骨料反應(yīng)，造成非常大的裂縫，從而導(dǎo)致混凝土的初始強度增長比較慢。通過對高效抗裂防水劑進行添加，能夠提升CSA補償收縮和自張力，能夠獲得非常大的0.2～0.7MPa的自張力值，對混凝土的抗裂和抗?jié)B性能進行提升。

4.2 合理化配比

材料配合比的科學(xué)性也會對地鐵工程混凝土施工質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。在混凝土質(zhì)量進行管理的過程中，需要能夠?qū)仓攸c、施工工藝、現(xiàn)場條件以及技術(shù)操作特點進行綜合分析，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土的科學(xué)配合比，做好對粗細(xì)骨料配比的試驗工作。在使用微硅粉以及含量特別細(xì)的礦渣，原料砂石的質(zhì)量一定要精準(zhǔn)管理，可結(jié)合施工工藝和現(xiàn)場環(huán)境條件選擇添加劑。為減少用水量，采取使用高增塑劑，混凝土采取使用泵送處理，冬季施工早期補水，夏季綜合增施濃度變化，地下結(jié)構(gòu)添加防水劑，有效改善混凝土物理性能其他特性：如流體變化特性、固化時間以及耐久性也需要進行調(diào)整，從而能夠更好的適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)，使其能夠符合相應(yīng)的強度要求，避免混凝土強度發(fā)生開裂。在對配合比進行調(diào)整時，需要對混凝土強度所需材料的質(zhì)量以及性能進行綜合分析，對于不含砂石的石灰石粉進行使用，以保證所需材料的低元素含量和質(zhì)量滿足明確規(guī)定通用標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，最好選擇水化熱低的水泥混凝土，以保證不實用。此外，在混凝土強度的均勻混合中，具備高吸水能力的石灰石粉能夠在提升水泥混凝土吸水能力效率方面發(fā)揮重要作用，改善混凝土強度的快速收縮，根據(jù)現(xiàn)有的基礎(chǔ)知識，提高混凝土強度強度。此外，為促進混凝土強度和貫入度的不斷提高，一定要控制聚羧酸減水劑的用量。最后，專業(yè)配合比設(shè)計師一定要實地考察，可參考施工現(xiàn)場的混凝土澆筑工藝、工作等級、結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面積等，合理選擇混凝土強度和設(shè)計。制作混凝土混合物。參照現(xiàn)場砂石料采購質(zhì)量，及時調(diào)整產(chǎn)品成本，有利于現(xiàn)場結(jié)構(gòu)件的維修。參考影響現(xiàn)場設(shè)計和施工環(huán)境溫度、海洋氣候、施工工期等因素，對脫硫石膏或聚羧酸減水劑等聚羧酸減水劑的用量進行調(diào)整，從而能夠讓現(xiàn)場施工人員更好的進行澆筑，混凝土強度收縮一次性補償技術(shù)比較、大體積混凝土等作業(yè)。

4.3 控制施工溫度

控制施工環(huán)境的溫度，能夠防止混凝土強度在溫度變化下發(fā)生變形，形成非常大的裂縫。在地鐵工程進行施工的過程中，現(xiàn)場施工人員還需要做好現(xiàn)場施工的管理，尤其是提前15天檢測項目施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度，可以更好的了解施工現(xiàn)場的具體情況。在炎熱的天氣，對混凝土進行澆筑時，需要做好對澆筑厚度的要求，從而能夠讓混凝土強度的水化熱可以快速的散發(fā)，并控制澆筑動作的速度，使混凝土強度達到正常的初凝狀態(tài)，降低裂紋形成的大概率。現(xiàn)場施工人員可在工程施工過程中布置紅外測溫管，做好工程施工過程中的實時自動溫度控制。從紅外測溫管獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)后，應(yīng)對其進行記錄和核對。環(huán)境溫度最好不要控制在25℃以內(nèi)。在拆除的具體過程中，一定要嚴(yán)格控制混凝土強度的內(nèi)部溫度，防止內(nèi)部溫度的突然變化引起拉應(yīng)力。澆筑設(shè)計施工完成后，若要做好大體積混凝土工程，應(yīng)在上部覆蓋一層泡沫塑料薄膜，以防止水分蒸發(fā)過多而逐漸形成大裂縫。

4.4 加強監(jiān)督維護

施工企業(yè)在施工過程中要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化流程和具體要求，對相關(guān)施工人員和技術(shù)人員的操作行為進行約束，同時還需要做好對施工監(jiān)理人員的管理工作，可以對全程管理制度進行優(yōu)化，防止發(fā)生預(yù)防和處理結(jié)構(gòu)裂縫等情況，從而能夠保障施工項目的順利開展。施工過程中混凝土裂縫的防治是重中之重，對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素非常多。在地鐵土建進行施工的過程中，應(yīng)采取相應(yīng)措施控制施工質(zhì)量和效率，充分保證混凝土施工強度。開工前應(yīng)進行比較全方位、系統(tǒng)的分析，充分考慮施工期的各種要求和混凝土澆筑過程中涉及的各種因素，合理劃分施工流程段的長度。20m，最大不超過25m。澆筑完成后，一定需要做好養(yǎng)護、保濕以及溫度等方面的控制，避免因為人為失誤造成混凝土裂縫的發(fā)生，充分避免混凝土裂縫對地鐵施工的效果[3]。

4.5 做好定期巡檢和實時管控

地鐵土建工程施工過程中，應(yīng)定期對竣工結(jié)構(gòu)進行檢查，主要檢查混凝土裂縫的產(chǎn)生情況、位置、大小及其后的變化趨勢。并按裂紋深度分為貫通裂紋、深裂紋和面裂紋。分析裂紋產(chǎn)生的原因，參照結(jié)合裂紋產(chǎn)生的原因和類型進行有針對性的處理。貫通裂縫和深裂縫妨礙結(jié)構(gòu)質(zhì)量，一定要小心處理。必要時可與設(shè)計單位協(xié)商或聘請專家。嚴(yán)禁擅自處理，表面裂紋危害較小。一般來說，早凝混凝土的內(nèi)拉力較小，應(yīng)當(dāng)需要保證內(nèi)外拉力一致。可借助延長拆模時間、延長養(yǎng)護時間、增強養(yǎng)護措施等措施加以改善，消除對工程質(zhì)量造成額外多余的效果。

4.6 做好養(yǎng)護工作

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后，應(yīng)按既定方案進行大體積混凝土，盡可能延長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的使用壽命。日常養(yǎng)護三個月后，應(yīng)密切關(guān)注混凝土強度環(huán)境溫度，積極采取有效措施控制內(nèi)外溫差，確保內(nèi)外溫差在允許范圍內(nèi)范圍。絮凝沉積物的基本結(jié)構(gòu)。在日常保養(yǎng)的具體過程中，如果是在冬天，要注意保溫和補救措施，而在夏天，則需要重點檢查和控制水量。通過一段時間的日常維護后，應(yīng)檢查鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。定制模板只有在強度達到標(biāo)準(zhǔn)后才能拆除。不可過早拆除，以免影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

5 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理技術(shù)

5.1 修復(fù)技術(shù)

施工企業(yè)及時采取使用修復(fù)技術(shù)，可降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫處理難度，確保地鐵建設(shè)工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量、穩(wěn)定性以及安全性。大裂縫的大小和分布情況，結(jié)合地鐵建設(shè)項目的基本結(jié)構(gòu)特點和用途，合理選擇可修復(fù)工藝。此外，還應(yīng)積極引進先進技術(shù)，提高修復(fù)工作的效率和效果。目前，得以有效解決混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題的修復(fù)技術(shù)是鋼纖維混凝土技術(shù)，它能夠借助新材料的優(yōu)點，提升混凝土材料的性能，有效避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫等問題。地鐵工程的施工過程，從而提升施工企業(yè)的施工效率。地鐵工程結(jié)構(gòu)的水平和穩(wěn)定性。

5.2 加固技術(shù)

加固技術(shù)比修補技術(shù)的操作困難相更大。這也需要施工企業(yè)在確保施工人員專業(yè)水平滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后，需要對科學(xué)的結(jié)構(gòu)加固方案進行制定，避免在實際施工過程中，發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫，并能夠及時處理。建筑公司在對混凝土結(jié)構(gòu)進行裂縫加固時，能夠借助加鋼筋或澆注混凝土的方式來提高加固效果?？茖W(xué)的加固技術(shù)不僅有助于對混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓能力進行提升，同時還有助于對混凝土結(jié)構(gòu)的安全性能以及裂縫處理效果進行提升。對于現(xiàn)階段的情況來看，施工企業(yè)在地鐵施工中大多數(shù)情況采取使用粘鋼板加固技術(shù)對裂縫進行加固，從而能夠避免裂縫的發(fā)展，造成混凝土主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞。該技術(shù)的主要原理是利用粘合鋼板提升薄弱部位的牢固性。在準(zhǔn)備階段，施工單位一定要清理裂縫以確保鋼板質(zhì)量。

5.3 注漿技術(shù)

注漿技術(shù)混凝土施工技術(shù)更常用于處理嚴(yán)重的裂縫。與以上兩種不同的加工工藝相比，混凝土施工工藝更為復(fù)雜，質(zhì)量和性能也更高一些。具體操作時，現(xiàn)場施工人員應(yīng)預(yù)先確定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)金屬表面大裂縫的位置和大小，清理死角，然后能夠?qū)M足要求的混凝土強度混凝土進行澆筑。在前期進行準(zhǔn)備的過程中，現(xiàn)場施工人員還應(yīng)在混凝土施工中提高真空狀態(tài)增壓控制裝置的使用，以降低操作難度。大裂縫中的混凝土施工凝固后，現(xiàn)場施工人員將修復(fù)基本結(jié)構(gòu)金屬表面。此外，混凝土注漿技術(shù)不僅能有效地解決基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的大裂縫，還有助于對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)滲水、水管滲漏等質(zhì)量問題進行解決，延伸鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和主要結(jié)構(gòu)工程的使用時間。

6 結(jié)語

總之，隨著地鐵土建工程混凝土裂縫控制技術(shù)水平的提升，相關(guān)部門一定要在施工的全過程中對裂縫進行糾正。同時，該項目施工要科學(xué)規(guī)范，提升職工控制混凝土裂縫的意識，減少地鐵土建工程中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生。地鐵土建工程混凝土裂縫的有效控制，將促進地鐵運營中末期的穩(wěn)定發(fā)展，提升地鐵服務(wù)質(zhì)量。