1、地铁车站结构施工的质量问题及对策【摘要】本文介绍了地铁车站结构施工中常见的质量问题，针对防水和结构裂缝处理探讨提出了相应的对策。 【关键词】地铁车站结构施工 防水 裂缝处理 中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 地铁车站结构施工中常见的质量问题 1、防水问题 随着城市建设的飞速发展, 地铁的施工工艺已经较成熟。但是, 其防水工程在施工、设计及防水材料等方面仍不理想,每年都要花费巨额资金来处理地铁工程的渗漏水。由于大部分地铁车站是修建在岩土体内的, 其结构长期被水浸泡, 渗透也就不可避免。因此, 防水工程设计与施工的质量关系到建设的成本, 更重要的是影响工程本身的坚固性
2、和耐久性, 也是影响地铁工程能否正常使用的关键。 2、结构裂缝问题 地下铁道是规模大, 投资大, 机电设备复杂的综合性系统工程, 是人类利用地下空间的一种有效形式。地铁工程的主体结构大部分均位于地下, 混凝土除强度等级要满足设计要求外, 还必须考虑混凝土结构的耐久性, 裂缝和渗漏水是影响混凝土耐久性的最大隐患, 这种裂缝虽然不会对结构安全和使用产生影响, 但却降低结构的耐久性, 影响结构的使用寿命, 是地下工程急需解决的主要问题。如何防治混凝土结构裂缝已成为科研、设计、施工单位研究的重要课题。 二、防水施工存在的一些问题及治理方案 城市地铁工程防水施工存在的问题很多, 常见的一般为主体结构出现
3、裂缝、施工缝及细部渗水等。地铁工程渗漏水是普遍存在的现象, 渗水形式也多种多样。渗漏水治理原则为“堵排结合, 因地制宜, 刚柔相济, 综合治理” 。 1、支撑头渗水 该部位混凝土很难浇注, 不易夯实; 预埋止水钢板与混凝土接触不好或是有孔隙;轴力突变 对结构影响很大。对于这些问题,可以采取预埋注浆引水管; 把支撑头设计成“工”形; 将水膨胀腻子条设置在新老混凝土交接面处并用密封胶进行加强止水, 同时加强轴力监测, 使其轴力缓慢释放。 2、施工缝、诱导缝渗水 存在的问题如下：止水带、止水钢板等材料存在缺陷; 止水带、止水钢板的加固不牢或定位不准确; 止水带与混凝土接触留有气泡或缝隙, 不密实。针
4、对上述问题, 解决方案如下：用微晶水泥砂浆对诱导缝、施工缝的侧墙面进行找平; 止水带、止水钢板定位准确牢固; 混凝土充分振捣。 3、地下连续墙夹缝渗漏 先找出漏水点, 然后用凿子凿开混凝土, 把漏点周围的泥浆清除干净, 在漏水点周围安放两根橡皮管 ( 一根压浆管 , 一根冒浆管) , 结合化学剂, 用双快水泥进行压浆堵漏直至浆液从冒浆管溢出为止。 4、顶板收缩缝及冷裂缝 现在很多设计片面强调砼强度及抗渗等级, 而忽略防止裂缝的因素：气候、混凝土水化热产生的温度应力、地墙约束内衬墙收缩变形等。对于顶板收缩缝及冷裂缝的处理, 可采用低水化热的矿渣水泥而避免因混凝土水化热导致的收缩裂缝; 顶板开口处
5、应加以封闭以免冷空气形成对流而使混凝土开裂; 运用低模量聚硫密封膏, 结构内部用化学注浆法进行防水处理。 三、地铁工程混凝土裂缝成因机理 对混凝土结构裂缝进行归纳, 可分为以下几类。 1、混凝土温度应力裂缝 大体积混凝土水泥水化过程中产生大量的热量, 在热量不能及时散失掉的情况下, 在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力, 当温度应力超过混凝土内外的约束力时, 就会产生温度裂缝。另外, 随温度的变化, 如果混凝土的体积胀缩受到约束的影响, 也会在混凝土内部引起温度应力。当温度应力大于混凝土的抗拉强度时, 便会使混凝土产生开裂。而在大体积混凝土施工中, 往往设计上无明确的规定, 只能靠施工的
6、经验进行控制。 2、混凝土自应力裂缝 混凝土收缩主要有干燥收缩、塑性收缩和自身收缩 3 种。在混凝土硬化后, 即使在混凝土上方没有任何荷重的作用, 也因其自身的收缩而产生裂缝。当这些收缩变形在混凝土内部引起的内应力超过混凝土的抗拉强度时, 就会导致混凝土产生收缩裂缝。尤其是在夏季的混凝土施工, 更容易发生该方面的裂缝。 3、混凝土拌合物沉降裂缝 这种裂缝的发生, 往往是采用大流动性混凝土拌合物时而发生的裂缝, 大流动性混凝土拌合物在混凝土初凝前, 混凝土拌合物中的粗骨料始终处于一种自由体, 虽然经过振动器械进行了振动, 内部的孔隙也基本排除, 但在混凝土内部的粗骨料本身在自身质量的作用下缓慢下
7、沉, 钢筋混凝土构件在混凝土没有达到初凝前, 其内部的粗骨料继续处于下沉状态。 4、化学作用裂缝 许多因素都能引起混凝土产生这种裂缝, 如碱骨料反应( AAR) , 水化水泥中的碱性物质与骨料中可反应化学成分之间发生化学反应。一般来说有两类碱骨料反应。一类是碱碳反应:碱性物质与含有碳酸盐类物质的骨料( 如白云石等) 发生化学反应; 另一类是碱硅反应: 碱性物质与含硅酸盐类物质的骨料( 如蛋白石和硅酸石灰石等) 发生化学反应。碱骨料反应的结果是在水泥骨料表面发生膨胀性断裂, 从而导致混凝土结构开裂, 碱骨料反应发生的前提是混凝土中碱含量超标、活性骨料以及水分的存在。另外其他因素如: 硫酸盐侵蚀、
8、碳化反应等也会引起混凝土裂缝。 5、荷载变形裂缝 这种裂缝一般由两种情况造成: 在混凝土结构还未达到设计要求的强度时, 被车辆或重物的碾压或撞、砸而造成的变形缝;即使混凝土已经达到了设计强度, 而在混凝土墙壁或薄壁结构物上撞击或超荷载堆放而造成的裂缝。后者出现的裂缝一般较为明显, 属于贯穿性的裂缝。另外地基不均匀沉降、过度振动( 如地震) 引起的裂缝都属于结构裂缝。 四、混凝土裂缝的控制措施 混凝土拌制过程 1、原材料的选择 施工中采用均匀、稳定、与外加剂具有良好的适应性、早期化学收缩性较小的 42. 5 级普通硅酸盐水泥; 级配良好的碎卵石和中砂作为混凝土的粗细骨料, 严格控制砂石的含泥量,
9、 减少孔隙率, 增大表面积。从而减少了水化热, 达到减少收缩裂缝提高抗裂性能的目的。 2、 混凝土配合比的选定 混凝土配合比设计中严格控制水灰比、坍落度, 最大限度减少早期干缩裂缝的产生。本工程采用泵送混凝土, 根据施工部位的不同及时进行试配, 以利于混凝土配合比的优化设计, 确保泵混凝土满足以下的技术参数要求:水灰比控制在 0. 40 01 45, 坍落度控制在 140 mm 160 mm; 初凝时间不少于 8 h; 砂率控制在 40% 45%; 掺加外加剂; 掺加适量粉煤灰, 改善混凝土和易性, 减少水泥用量、降低水化热, 减少混凝土干缩。混凝土配合比的设计在满足施工条件的情况下尽量减少砂
10、浆量, 在混凝土粘性不影响施工的情况下, 减少用水量, 用减水剂调节混凝土流动性。根据原材料的变化, 天气情况等经反复试配, 选定配合比 3、混凝土振捣施工技术措施 （一）地下底板、侧墙、中板、顶板均采用分层分段法浇筑, 每层厚度不超过 300 mm 400 mm, 相邻两层浇筑时间间隔不超过 2 h, 确保上、下层混凝土在初凝之前结合好, 不形成施工缝。混凝土浇捣顺序采用分块浇捣, 使每块底板、侧墙及中板、顶板的水化热控制在一定范围内。 (二）浇捣前及时进行检查, 模板进行润湿, 杂物清理干净, 随时掌握天气变化情况, 备好防雨、抽水设备。 （三）控制混凝土浇灌温度, 其内外温差应控制在 2
11、5 e 以内, 外表面与环境温差应控制在 25 e 以内。在混凝土表面用木抹子紧压整平后覆盖一层塑料布。 （四）浇捣时振动棒要快插慢拔, 振捣时间为 20 s 30 s, 以混凝土开始出浆和不冒气泡为准, 避免漏振、欠振和过振。并注意及时排除泌水, 减少混凝土内部的水分和气泡。5)控制好混凝土的坍落度。每泵压送混凝土入模时分别测定坍落度, 对不符合坍落度要求的混凝土做退场处理, 严格制止在施工现场对罐车内混凝土加水。 结论 地铁工程结构施工是一个综合性的工程，在设计和施工时应严格控制各种参数，采取严格的管理措施。地铁工程防水主要作好结构自防，重点对结构诱导缝、施工缝、穿墙管等特殊部位措施处理，加强对附加防水层选材及工艺的管理控制，只有这样才能做好地下防水工作。 【参考文献】 l 陈明. 地铁科学馆站顶板混凝土裂缝简析J. 铁道标准设计,20 0 4 (3 ). 2张成满, 马听, 贺颖. 北京地铁 5 号线工程现浇钢筋混凝土结构早期裂缝控制J
