城市地铁结构混凝土质量缺陷治理分析

城市地铁结构混凝土质量缺陷治理分析

梁志勇

辽宁省交通规划设计院有限责任公司辽宁沈阳110000

摘要：现阶段随着城市发展的需要以及科学技术的不断进步,城市地铁工程的规模在不断增加,并且对其质量和标准也提出了更高的要求。但是在具体混凝土浇筑施工中,因为设备、技术以及管理等方面的问题,经常会出现某些质量通病问题,给工程的质量和安全性产生了很大的影响。因此,如何有效避免这些质量通病的影响,增强混凝土结构的使用性能和使用周期,以促进地铁结构稳定性和安全性的提高,是当下混凝土施工中必须重视的问题。

关键词：地铁混凝土；过程控制；质量通病；结构耐久性

1城市地铁结构混凝土质量缺陷

城市地铁结构混凝土质量缺陷的表现较为复杂，多数为混凝土裂缝，例如:疏松裂缝、龟裂裂缝、沉降裂缝、超载裂缝及收缩裂缝等。其中，疏松裂缝指由于混凝土浇筑时下料不均匀造成混凝土材料过振、漏振、离析导致裂缝，多发于混凝土结构内部，难以发现。龟裂裂缝指由于施工时养护、浇筑、搅拌、配料等环节操作不当，特别是养护阶段造成裂缝，普遍呈散射状或龟壳状，长宽度不一致，不存在规律性。沉降裂缝指由于构件结合不良、地基沉降差异或剪应力超出设计强度导致裂缝，多数发于桩基、填土地基沉降不均的墙体及基础，其裂缝与地面呈90度垂直角，或呈35度角，裂缝宽度与荷载大小、沉降值成正比例关系，并且处理难度大，直接影响地铁结构的稳定性及安全性。超载裂缝指由于混凝土构件超负荷使用，例如:施工时间过早等，造成构件变形导致裂缝，发于受力弯矩最大处，普遍沿受力钢筋斜向或垂直方向裂开，呈不均匀条状。同时，按裂缝宽度，收缩裂缝可分为收缩微观裂缝及收缩宏观裂缝，收缩微观裂缝是内部固有不连贯裂缝，肉眼无法观察，其宽度不超过0.05毫米，荷载不超过其设计标准无任何影响;收缩宏观裂缝指施工时水泥水化热作用及温度作用造成混凝土收缩导致裂缝，普遍发于结构截面处，其宽度超过0.05毫米，沿受力钢筋平行方向裂开，呈不交叉规则条状。

2城市地铁结构混凝土质量缺陷的产生原因

2．1施工质量

在混凝土浇筑的过程中，振捣不均、振捣过度及漏振均不同程度影响混凝土的密实度及强度极易导致离析产生裂缝，并且混凝土内部无法自主排除气泡，引发内部空隙严重影响钢筋混凝土的粘结力导致裂缝。同时，水泥浆普遍密集于钢筋周围，钢筋过度振动造成混凝土离析影响二者粘结力，混凝土骤然收缩扩大原有的微观裂缝逐渐演变为宏观裂缝。

2．2养护条件

养护是保障混凝土正常硬化的有力手段。由此可见，混凝土养护条件与裂缝发生率存在着密切联系，即养护条件越趋向标准，混凝土裂缝发生率越低。然而，受混凝土水化环节特殊性的影响，水化产生大量热量积聚于混凝土结构内部，造成局部温度上升过快导致裂缝，一旦结构内部抗拉力无法抵消温度变化应力，增加裂缝宽度。

2．3配置比例

混凝土配置比例与混凝土抗拉强度存在着密切联系，即配置比例越合理、混凝土抗拉强度越大。一旦混凝土配置比例不当，例如:添加剂选择不当、骨料级配不当、含砂率不当、水灰比例过高、水泥用量过多等，不仅造成裂缝，还影响结构稳定性，埋下安全隐患，造成不可预估性损失。此外，有研究资料表明，水泥用量不变，水量递增10%，其强度下降20%。

3城市地铁结构混凝土质量缺陷的治理措施

3．1把握配置比例

在实际工作的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持实事求是的工作原则，以城市地铁工程建设标准为出发点，加大对于混凝土结构质量重视程度，树立质量为先意识，把握混凝土配置比例，落实混凝土配置流程，指导搅拌人员进行初步养护工作，为保证地铁结构混凝土质量奠定夯实基础，并且遵循以防治为主以修复为辅的工作规律，控制水灰比例，适量减少水泥用量，保证模板安装与钢筋成型的牢固性及准确性，避免结构变形。此外，及时清除钢筋的氧化层及污渍，规范振捣及浇筑的操作流程，尤其是重视振捣操作，避免影响钢筋粘结力及破坏混凝土密实度。

3．2控制施工温度

在实际工作的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持可持续性发展的工作原则，以城市地铁工程建设标准为立足点，加大对于混凝土结构质量重视程度，制定详细的控温方案，严格控制施工温度，利用定期喷水、浇水、加冰等手段降低施工初始温度，平衡混凝土结构内外温差，尽可能减少温度应力，避免施工裂缝，并且选择最佳施工时间，例如:夜间等，于混凝土成型阶段后期以人工控温为主导，敷设保温材料，以保证混凝土结构内外温差处于正常范围为前提，避免混凝土结构收缩应力过大导致裂缝，进一步降低裂缝的发生率，节约成本投入。

3．3重视后续养护

混凝土养护是保证混凝土结构正常硬化的主要手段。由此可见，混凝土养护条件与裂缝发生率存在着密切联系，即养护条件越趋向标准，混凝土裂缝发生率越低。因此在实际工作的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持具体问题具体分析的工作原则，加大对于混凝土结构后续养护的重视程度，着重强调控制混凝土表面温度及湿度，于混凝土表面敷设干草或塑料薄膜，精确计算喷水量，避免结构表明干缩导致裂缝，进一步延长混凝土结构的使用年限，降低裂缝发生率，节约成本投入。此外，养护人员切忌“三天打鱼，两天晒网”，养护时间尽可能超过14日。

3．4改变受限条件

在实际工作的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持“高效施工、质量为先”的工作原则，以城市地铁工程建设标准为突破口，加大对于混凝土结构质量重视程度，积极改变地铁混凝土结构的施工受限条件，合理安排地铁工程的施工流程，选择适宜的施工技术，制定合理、科学、系统的施工方案，确保地铁施工处于正常运转状态，并且重视人才培养及人才引进，特别是积极引进复合型人才，组建专业化的地铁施工人才团队，避免混凝土应力集中问题，预留混凝土伸缩空间，进一步降低裂缝的发生率。

结束语

城市地铁在快速发展，施工人员应严格按照规范，增强主人翁责任感；建筑单位需优化施工组织，进行科学管理，共同创造地铁结构混凝土施工的美好明天。

参考文献：

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·[2]王维.地铁车站混凝土结构开裂有限元分析[J].山西建筑.2015(02)

·[3]刘飞飞,陈静.城市地铁结构混凝土质量缺陷治理探讨[J].江西建材.2017(12)

·[4]郭志超.城市地铁结构混凝土质量缺陷治理探析[J].工程技术研究.2016(07)