地铁工程施工中混凝土裂缝控制措施

摘要：随着我国城市轨道交通工程的发展，地铁建设日益重要。在地铁工程建设过程中，混凝土浇注常常会出现结构裂缝，影响工程建设质量，乃至地铁将来能否有良好的安全性能和使用寿命长短的一个重要因素。只有对地铁施工中混凝土裂缝的成因进行细致科学的分析，才能找到预防和控制混凝土裂缝的有效措施

关键词：地铁工程；混凝土；裂缝控制

Abstract: along with the development of urban rail transit engineering, the subway construction has become increasingly important. In the engineering construction process, and concrete casting is often structure crack, influence the quality of engineering construction, and even the subway can have good in the future the safety performance and service life of the length is an important factor. Only for subway construction of concrete crack causes a detailed scientific analysis, to find the prevention and control of the concrete cracks effective measures

Key words: the subway engineering; Concrete; Crack control

中图分类号： U231+.3文献标识码：A 文章编号：

引言：施工中混凝土开裂现象经常发生，是困扰工程技术人员的一大难题。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的混凝土裂缝的控制是一个质量难题，我们在施工中着重对混凝土拌制过程、振捣过程、养护过程进行严格控制，取得了良好的效果。

一、地铁大体积混凝土结构裂缝产生的原因

对于大体积混凝土，我国定义：混凝土结构物实体最小尺寸大于或等于1 m或预计会因水泥水化热引起内外温差过大而导致裂缝的混凝土。成都地区地铁车站的侧墙一般为600～800 mm，顶板700―800 mm，中板400―500mm，底板800―900 mm，均采用商品混凝土泵送现浇整体的，都具有大体积混凝土的性质。

地铁是规模大、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，还必须考虑结构的耐久性。裂缝是影响混凝土耐久性的最大隐患之一。施工过程中出现的混凝土裂缝能否得到良好的控制，是影响施工质量、施工进度。混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝是一个相当普遍的现象，而大体积混凝土浇注后出现结构裂缝则更为普遍。造成地铁大体积混凝土施工裂缝的原因是复杂的，而且是综合性的，主要是不均匀沉

降裂缝和温度原因产生的裂缝。

不均匀沉降裂缝：混凝土浇筑成型后，养护工作不到位，没有及时地进行表面履盖，表面水份散失过快，导致混凝土内部与外部不均匀收缩。其表面干收缩大于其内部干收缩值。由于此干缩快慢差而形成的混凝土表面拉应力，也是混凝土产生裂缝的重要原因。

温度原因产生的裂缝：由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。影响大体积混凝土裂缝的因素虽很多，但主要原因是温度应力。设置温度变形缝是能有效减小混凝土裂缝的重要因素。

二、裂缝控制措施

1、材料的选择

（1）水泥选用P.O42.5，为中低水化热低碱水泥，控制水泥中发热量和发热速度最快的C3A 的含量在7%以下，水泥3 天的水化热不大于265kJ/kg。

（2）选用质地坚硬、级配良好的低碱性中砂，含泥量不大于1%，细度模数为2.5～3.2，能够有效减少用水量，水泥用量也可相应减少，降低了混凝土温升和减少了混凝土的收缩。

（3）石子选用5～25mm 的低碱活性连续级配碎石，空隙率较小，含泥不大于1%。

（4）掺合料采用华能生产的I 级粉煤灰。粉煤灰中高活性物质消耗吸收凝土中的碱，降低混凝土中的碱含量，避免碱集料反应产生的裂缝，并可使混凝土的强度前期增长缓慢。

（5）掺加CSA 高效抗裂防水剂，用做补偿收缩和自应力，可建0.2～0.7MPa 自应力值，大大提高混凝土的抗裂性和抗渗性。

2、配合比的确定

采用“抗裂为主、综合耐久性指标优先”的总设计原则，确保混凝土在达到设计强度等级的情况下，混凝土的收缩性小，抗渗等级高，其他耐久性指标达到规范的要求。具体如下。

(1)采用最低胶凝材料及水泥用量的法则。在满足有关规范，以及混凝土抗压强度等耐久性指标，混凝土可泵性的前提下，尽量降低胶凝材料（水泥、粉煤灰和抗裂防水剂）的总用量，以及水泥的用量，以减少混凝土的水化热和收缩值。

(2)在规范的范围内和满足混凝土设计要求的情况下，尽量适度提高粉煤灰的掺量，降低混凝土的水化热。

(3)最少单位用水量法则。尽量降低混凝土的水胶比，提高混凝土的密实度，降低混凝土的空隙率，提高混凝土的耐久性，减少混凝土的收缩。

3、施工技术方面的措施

(1)计量、拌制和运输混凝土的坍落度在搅拌站和浇筑地点分别取样检测，每一工作班不少于两次。评定时以浇筑地点的测值为准，浇筑现场坍落度严格控制在160mm±20mm，同时观察混凝土的和易性，不得存在离析分层现象。混凝土运至浇筑地点时的最高入模温度不得超过28℃，冬季施工时，不得低于10℃。

(2)浇筑及养护

①科学合理的施工部署，保证混凝土浇筑的连续性。采用泵送混凝土施工技术，在基坑东西两边各布置1 台泵车，浇筑底板时由东西两侧往中间浇筑；浇筑侧墙时，每台泵车各负责一边。设专人加强现场指挥和调度，做到现场运输道路畅通无阻，避免拥挤堵塞造成混凝土供应不连续。

②采用斜面分层浇筑方法。结构底板厚900mm，分两层浇筑，分层厚450mm；侧墙高6m，分12 层浇筑到顶，斜面每层浇筑厚度不超过500mm。并要保证上层混凝土覆盖已浇混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间。通过对底板分块、分层，使混凝土以同一坡度薄层浇筑，由两侧向中间循序推进，浇筑到顶；对侧墙进行分段分层，使混凝土以同一坡度（1:8～1:5），薄层浇筑，由两端往中间循序推进，直至浇筑到顶。

③混凝土表面抗裂处理及养护。混凝土浇筑后表面水泥浆较厚，会引起混凝土表面收缩开裂。因此，在混凝土浇筑结束后要认真进行表面处理。处理的基本方法是在混凝土浇筑3～4h，先初步按设计标高用长刮尺刮平，在初凝前（因混凝土加外加剂，初凝时间延长到8h左右），再进行二次抹压，以闭合收水裂缝，并做好后期的混凝土养护工作，养护期不少于14 天。对于冬季施工，混凝土表面要特别注意保温，具体做法是在混凝土表面覆盖1 层薄膜、2 层草袋和1 层彩条布进行保温，确保混凝土养护质量，减少混凝土表面裂缝。

④混凝土的温度监测。在底板混凝土中部和离底板上表面下90mm位置留置测温孔，分别用其测量混凝土中心温度和表面温度。距混凝土表面1.5m高度、露天、不易破坏处设3个普通温度计测量大气温度，取读数平均值。混凝土浇筑开始后1～3天每3h 测温1次，从第4～15天每5h测温1次，第15～30天每10h测温1次。利用计算机对测温数据进行信息化实时管理。

结束语：

虽然在地铁施工中混凝士裂缝产生的原因很多，但只要严格按规范规定施工，认真积极的探索裂缝产生的原因，及早采取相应的预防措施，就能有效地控制混凝土结构的裂缝。出现裂缝后多总结，综合多种预防处理措施，混凝土结构的有害裂缝是完全可以避免的。地铁工程是我国城市建设过程中重要的百年工程，一定要把地铁建设成为人民满意的放心工程。

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。