地铁工程混凝土开裂原因及综合防治(正式版)
浅析地铁隧道结构裂缝的产生原因及渗漏的处理措施

浅析地铁隧道结构裂缝的产生原因及渗漏的处理措施
1.施工误差:地铁隧道施工中,如果在地基处理不当、切割方式不合理、支护方式不
妥等过程中出现误差,都会导致地铁隧道结构的产生裂缝。
2.地质条件:地铁隧道建设地层复杂,有些地方会因为地质条件影响而产生裂缝。
尤
其是地基沉降不均,容易导致夹层变形,从而出现结构开裂。
3.施工质量:地铁隧道施工过程中,要严格把控施工质量,以确保结构完整。
如果在
施工质量方面疏漏,例如场地粉尘污染、水泥混凝土浇灌不均、混凝土强度达不到要求等,都可能导致地铁隧道结构开裂。
4.外界因素:外界因素也是地铁隧道结构开裂的原因之一。
例如受到地震、水土流失、外部爆破、大风等因素的影响,会导致地铁隧道结构出现裂缝。
1.增强防水措施:地铁隧道施工中,应在设计阶段增强防水措施,选用优质防水材料,并按照防水要求施工。
同时,鉴定防水效果,确保地铁隧道结构的水密性。
2.对渗漏点进行处理:对于地铁隧道中出现的渗漏点,应及时进行处理,尽快消除渗
漏源,施工防水措施,避免渗漏扩散。
3.增加监测系统:地铁隧道建成后,应安装监测系统,对地铁隧道结构的裂缝变形、
水平移位情况、渗漏情况等进行全方位监测,并及时采取相应的处理措施。
4.加强设施检修:地铁隧道建成后,加强设施检修,提升运行质量。
应做好隧道通风、照明等设施的检修和维护工作,防止设施出现故障,导致渗漏情况加剧。
总之,地铁隧道结构裂缝是地铁建设中需要解决的问题之一,对于地铁隧道渗漏问题,需要在建设过程中加强管理和防水确保。
对于出现的渗漏点,应及时处理和加强监测,以
确保地铁隧道的运行安全和稳定性。
地铁土建施工中的混凝土裂缝控制

地铁土建施工中的混凝土裂缝控制发布时间:2022-09-02T06:30:57.488Z 来源:《工程管理前沿》2022年5月9期作者:韩顺[导读] 在建筑工程混凝土施工进行施工过程中,对于地铁工程混凝土施工而言,与其他工程施工过程中混凝土施工存在一定差异,韩顺中建八局轨道交通建设有限公司江苏省南京市 210003摘要:在建筑工程混凝土施工进行施工过程中,对于地铁工程混凝土施工而言,与其他工程施工过程中混凝土施工存在一定差异,主要是由于地铁工程属于地下工程,会对混凝土提出更高的要求。
因此,主要对地铁土建施工过程中出现裂缝的原因进行分析,并且提出相应的解决的办法。
关键词:地铁土建;施工;混凝土裂缝;裂缝控制1混凝土出现裂缝的原因1.1混凝土结构性裂缝在地铁工程施工过程或地铁建成使用过程中,混凝土出现裂缝的概率都是非常大的。
在地铁工程施工中,之所以会出现裂缝现象,主要原因包括含钢量低、不均匀沉降、温湿度变化,这样就造成混凝土的强度偏低,或在施工过程中存在一定的问题。
在地铁建成使用过程中,之所以会出现裂缝的现象,主要是由于超载使用、地基出现不均匀的下沉,以及一些不可预测的自然灾害。
1.2混凝土收缩裂缝对于收缩性裂缝而言,主要可以分成化学收缩裂缝、干燥收缩裂缝以及塑性收缩裂缝几种情况。
之所以会出现收缩裂缝,主要就是当混凝土进行凝固过程中所发生的水化反应是非常强烈的,这样就会使得混凝土出现非常严重的失水现象,从而使混凝土的塑性大幅降低。
混凝土出现化学收缩,主要是因混凝土在进行硬化过程中,水泥与水之间会发生水化反应,这样就会使水泥的体积减小,增加裂缝程度。
当混凝土凝固过程中,体积会随时间发生改变,而且在混凝土的内部,其应力也会发生一定的改变,这样就会让混凝土出现一定的裂缝。
混凝土完全凝固之后,会由于过于干燥而出现收缩,之所以会出现干燥收缩的现象,主要就混凝土没有安全凝固之前就已经将模板拆除掉,这样在混凝土的表面就会严重失水,使得表层体积变得越来越小。
轨道交通工程裂缝与渗漏机理及其应对措施

轨道交通工程裂缝与渗漏机理及其应对措施一、裂缝形成原因轨道交通工程裂缝的形成原因有多种,主要包括以下几个方面:1.1 建筑设计问题轨道交通工程在设计建设时,如果没有考虑地基的承载能力、地质条件、荷载变化等因素,就可能导致工程裂缝的产生。
1.2 施工质量问题轨道交通工程的施工质量直接影响工程的耐久性和使用寿命。
如地基不均匀沉降、基础不牢固等施工问题,也会导致工程裂缝的产生。
1.3 外部因素轨道交通工程的使用过程中,受到了车辆振动、地震、气候变化等外界因素的影响,长期逐渐累积下来也可能导致工程裂缝的产生。
二、渗漏机理在轨道交通工程中,如果出现裂缝,则有可能导致水、气等外部因素渗透进工程内部,从而影响工程的安全和使用寿命。
造成渗漏的主要机理有以下几个方面:2.1 施工缺陷轨道交通工程在施工过程中,由于施工工艺及选材问题导致施工质量不达标,或未能及时消除施工残留异物等缺陷,使渗漏途径留下隐患。
2.2 地质条件轨道交通工程建设的地质条件复杂多变,出现地下水、水文地质等问题也会导致工程渗漏发生。
2.3 设计不当轨道交通工程在设计建设过程中,如未考虑水文地质等因素,设计不合理,则有可能导致工程渗漏发生。
三、应对措施在轨道交通工程的建设和维护管理过程中,需要采取一系列应对措施,来减少裂缝和渗漏的发生。
3.1 预防为主在轨道交通工程的设计和建设过程中,要预先考虑地基、地质条件、荷载变化等因素,注重工程施工质量的控制和保证,以减少裂缝的产生。
3.2 加强监测建成后的轨道交通工程需要加强监测,及时发现裂缝及其变化情况,并及时采取措施进行修复。
3.3 采用防渗材料在轨道交通工程的建设过程中,应选用优质材料进行施工,如对于需要防渗的地下结构部位,采用防渗材料等进行处理,以减少渗漏的发生。
3.4 维护管理在轨道交通工程的使用及维护管理过程中,应及时清理维护管道,进行检查和修复,减少外界因素造成的渗漏。
四、总结轨道交通工程裂缝和渗漏是比较常见的问题,造成了工程的安全和使用寿命受到威胁。
地铁车站混凝土开裂原因及修补措施

地铁车站混凝土开裂原因及修补措施摘要:目前地铁系统的发展进入黄金阶段,而地铁车站作为地铁系统中的重要组成部分,其混凝土结构安全性不能小觑。
混凝土结构开裂导致结构渗水,进而影响了车站的运营安全性,带来的损失很大。
文章主要阐述了地铁车站混凝土可能的开裂原因,给出了相应的预防措施,并介绍了裂缝修补方法。
关键词:地铁;车站;混凝土;开裂;修补0 引言随着我国人均收入的增长及城市化进程的加快,城市规模不断扩张,交通需求迅速扩大,城市轨道交通已进入快速发展阶段。
在人口稠密的城市中心,交通问题日益突出,已成为经济发展的瓶颈,严重影响居民的正常生活。
发展城市内陆铁系统是改善城市交通状况的根本途径,是未来城市交通的重要发展方向,也是社会可持续发展的必然举措[1]。
而城市的地铁工程往往是城市投资规模最大的基础设施建设项目,也被要求作为城市人防工程,是城市的百年大计,所以地铁系统设计和施工的质量尤为重要。
地铁车站作为地铁系统中的重要组成部分,不仅与乘客安全关系密切,而且又集中设置了地铁系统运营中大部分的技术设备与管理系统,因此地铁车站混凝土结构的安全问题往往直接或间接地影响地铁系统的社会效益和经济效益。
本文总结了地铁车站混凝土结构可能的开裂原因,给出了相应的防护措施,最后介绍了地铁车站混凝土结构裂缝的修补方法,希望其内容对地铁设计、材料、施工和运营维护者均有所裨益。
1 地铁车站混凝土开裂及原因分析目前,我国大部分地铁车站在结构上主要由顶板、中板、底板、连续墙及内衬墙等几部分组成,这些结构在厚度方向上的尺寸远小于其他方向,一般被称为超长大面积混凝土板结构[2]。
而混凝土板结构由于诸多因素的作用,往往会产生开裂问题。
由于导致开裂的因素不同,这里将其分为三种开裂类型:收缩开裂、耐久开裂和振动开裂。
1.1 收缩开裂及其成因混凝土开裂的根本原因在于其内部或表面所受的拉应力超过其所建立的抗拉强度所致。
地铁车站混凝土的收缩开裂,主要集中在超长大面积混凝土板结构施工过程中存在的水泥水化放热集中现象所导致的开裂,新拌混凝土硬化过程中干燥收缩导致的开裂,以及周围环境温度变化导致的开裂。
混凝土开裂原因及防治措施分析

混凝土开裂原因及防治措施分析一、引言混凝土作为建筑结构中常见的材料,其性能稳定、耐久性强、施工工艺简便等优点得到了广泛应用。
但在使用过程中,混凝土往往会出现开裂现象,给建筑结构的使用和维护带来诸多不便。
因此,混凝土开裂原因及防治措施分析对于保障建筑结构的安全和稳定具有重要意义。
二、混凝土开裂原因(一)质量问题1.水灰比过大或过小:水灰比过大会使混凝土强度降低,过小会影响混凝土的流动性和可塑性,从而导致开裂。
2.配合比设计不合理:配合比设计不合理会使混凝土中存在过多的大颗粒骨料,导致混凝土内部孔隙率增大,易出现开裂。
3.施工不规范:混凝土施工时,如摆模不平、震捣不均、养护不当等问题,都会导致混凝土开裂。
(二)环境问题1.温度变化:混凝土在不同温度下膨胀和收缩的程度不同,因此在温度变化较大的情况下易出现开裂。
2.湿度变化:混凝土在不同湿度下吸水和排水的程度不同,因此在湿度变化较大的情况下易出现开裂。
3.荷载变化:混凝土在受到不同荷载作用时,内部应力分布不同,因此在荷载变化较大的情况下易出现开裂。
(三)其他问题1.材料老化:混凝土中的水泥、骨料等材料会随时间的推移发生老化,从而导致混凝土开裂。
2.结构设计不合理:如果建筑结构设计不合理,如柱、梁截面面积过小或者跨度过大等问题,都会导致混凝土开裂。
三、混凝土开裂防治措施(一)质量控制1.合理配合比设计:根据工程实际需要,合理选用水泥、骨料等材料,设计合理的配合比,从而保证混凝土的强度和可塑性。
2.保持施工规范:在混凝土施工过程中,要注意摆模平整、充实、震捣均匀、养护到位等问题,从而保证混凝土的质量。
(二)环境控制1.温度控制:在混凝土施工时,要注意控制温度,可以采用降温剂、加冰等方法,从而减少混凝土开裂的风险。
2.湿度控制:在混凝土施工时,要注意控制湿度,可以采用喷水、覆盖湿布等方法,从而减少混凝土开裂的风险。
3.荷载控制:在混凝土使用过程中,要注意控制荷载,采用合理的荷载分配方案,从而减少混凝土开裂的风险。
地铁工程混凝土开裂原因及综合防治

地铁工程混凝土开裂原因及综合防治地铁工程是近年来城市建设中的一项重要工程,然而在地铁工程施工中却经常出现混凝土开裂的现象,给工程带来极大的影响。
本文将分析地铁工程混凝土开裂的原因,并提出综合防治措施。
一、混凝土开裂的原因1.施工质量不佳地铁工程在施工过程中常常存在混凝土配合比不合理、坍落度过高或过低、振捣不实、密实度不足等问题,导致混凝土中含气量过多、裂隙多且孔隙度大,容易出现开裂。
2.温度变化引起的收缩地铁施工与使用环境的温度差异较大,尤其是在夏季高温和冬季寒冷的情况下,混凝土内部可能会出现热胀冷缩的变化,出现开裂的现象。
3.荷载作用引起的变形和开裂地铁工程施工后很快便会进行使用,存在较大荷载作用,直接作用在混凝土结构上,导致变形和开裂。
4.原材料质量差混凝土的材料包括水泥、砂、石等组成,其中任意环节出现原材料质量差的情况,而在施工中混凝土浇注时就会出现开裂现象。
二、综合防治措施1.选择适当的混凝土配合比地铁工程中混凝土配合比的调整很重要,配比过程中应该考虑到具体的地形、气候和材质等因素,不合适的配比容易出现使用过程中的裂缝。
2.严格控制振捣和密实度在混凝土浇注施工中,必须保证振捣和密实度达标,特别是混凝土的坍落度控制,应在规定范围内保证,以落实很好的密实度,使混凝土结构牢固扎实。
3.加强混凝土的养护混凝土施工完成后,必须加强混凝土的养护,避免混凝土过早干燥与碰撞,避免混凝土表面出现龟裂现象。
4.合理布置荷载在地铁工程使用过程中,荷载是无法避免的,但可以通过合理的荷载布置,降低龟裂风险,这需要从施工方面出发,科学规划布置荷载。
5.设立合适的防裂结构为防止混凝土结构开裂,我们可以在混凝土结构上预设防裂缝条,如张拉翅筋,不仅可以将混凝土结构固定,有效防止开裂,而且可以使使用寿命延长。
6.科学选取材料首先保证原材料的来源合法,确保材料的质量过关,这是防止地铁工程混凝土开裂的关键一环。
总之,要想预防地铁工程混凝土开裂,必须从多方面发掘原因,包括施工质量、温度变化、荷载作用、原材料质量等因素,提前预测开裂现象,确立治理和优化施工方案。
地铁工程混凝土开裂原因及综合防治

地铁工程混凝土开裂原因及综合防治地铁工程是现代城市发展的重要组成部分,地铁隧道及站台的建造对混凝土技术提出了更高要求。
然而,随着时间的推移及使用条件的变化,地铁混凝土结构发生开裂现象,影响了地铁工程的安全和可靠性。
本文旨在探讨地铁工程混凝土开裂的原因及综合防治方法。
一、地铁工程混凝土开裂的原因地铁工程混凝土开裂的原因较为复杂,主要有以下几点:1. 混凝土本身质量问题(1)水泥质量不过关。
在混凝土中,水泥是起到粘结作用的重要材料。
如果水泥质量不过关,混凝土与钢筋之间的粘结性能会减弱,导致混凝土开裂。
(2)混凝土配合比设计不合理。
混凝土配合比不合理也是导致混凝土开裂的一个重要原因。
如果混凝土中水泥用量过多或过少,或骨料搭配不合理,都会导致混凝土开裂。
(3)混凝土的硬化和养护不到位。
混凝土浇筑后,需要经过一段时间的硬化和养护。
如果硬化和养护不到位,混凝土的强度会受到影响,从而导致混凝土开裂。
2. 外部环境影响(1)地质条件不利。
地铁隧道和站台的建造需要进行地基处理,地基的承载力决定了地铁结构的稳定性。
如果地质条件不利,如土壤松软,会导致地铁结构变形并开裂。
(2)温度和湿度变化。
混凝土是一种随着湿度和温度变化而发生膨胀和收缩的材料。
如果温度和湿度变化太大,会导致混凝土出现开裂。
(3)地铁震动和振动。
地铁行驶过程中会产生振动和震动,对地铁结构会产生一定的影响。
如果地铁结构没有考虑到振动和震动的影响,也会导致地铁混凝土开裂。
二、地铁工程混凝土开裂的综合防治方法1. 提高混凝土质量,严格按配合比要求施工进一步提高混凝土质量,严格按照规范要求进行施工。
在施工前对原材料进行质量检查,对水泥进行试验,确保配合比均衡合理,保证混凝土的质量。
2. 加强混凝土养护在施工完之后加强混凝土的养护,加强表面保护措施,减少因温度、湿度、风、日照等因素对混凝土造成的损伤。
3. 采用科学的施工方法采用科学的施工方法,合理控制施工时间、环境和工艺等因素,最大限度的减小混凝土的收缩和膨胀,从而减少混凝土开裂。
地铁车站混凝土开裂现象原因和控制措施

河南建材20181期2020年第10期重要标准之一,如果抗震结构设计时出现了高度与宽度不协调的问题,极有可能导致建筑物安全性能及抗震性能不达标。
因此,抗震结构设计人员应当在设计过程中严格把控建筑物的高度和宽度,依据行业标准进行设计,对一些稳定性能差的建筑物进行加固,并且选择抗震性能好、品质高的混凝土材料。
除此之外,抗震结构设计人员应当在行业标准的基础上不断提升设计标准和抗震标准,对建筑物进行合理布局。
巧妙且合理的建筑布局能够有效地提升建筑物的抗震效果,进而减少地震或其他类似灾难对建筑物和人们生命财产的危害。
3.5提升开发商及设计人员的重视程度和专业素养作为一个综合性、功能性强的设计,抗震结构设计有着十分重要的地位。
开发商从选址到验收都应当对抗震结构设计予以足够的重视。
开发商在建筑选址时应当考虑到地震等因素对建筑物的危害;设计人员应当对建筑物进行合理构建与规划,保证建筑物的抗震性能,确保建筑物能够在工期内如期交付。
4结语目前,我国的建筑抗震结构设计在设计标准、实地数据、设计适用性方面存在一些问题。
对此,开发商要端正态度,明确抗震结构设计的重要性;设计人员也应当秉承科学的抗震结构设计理念,不断加强自身的职业素养,以建筑工程的实地数据为依据,保证建筑物的高度和宽度统一。
只有在抗震结构设计中践行上述理念,才能够保证抗震结构的有效性,保障人们的生命财产安全。
参考文献:[1]高明.关于建筑结构设计中抗震结构设计的分析[J].建筑与装饰,2019(5):8.[2]陈维清.建筑结构设计中的抗震结构设计分析[J].建筑与装饰,2019(11):12.[3]胡晓倩.基于抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究[J].建筑技术开发,2019(10):1-2.[4]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(6):79.地铁车站混凝土开裂现象原因和控制措施董献国1,2胡晓曼1,21安徽省水利科学院研究院(230088)2安徽省建筑质量监督检测站(230088)摘要:文章从分析地铁车站混凝土产生开裂的主要原因入手,有针对性地从设计、材料、施工和养护方面提出几点改进措施,以防止地铁车站混凝土产生开裂现象提供参考。
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地铁工程混凝土结构开裂主要是受两类荷载的作用,影响其开裂的因素主要有材料选择、结构设计、施工技术、环境条件等四个方面。
基于这四方面的影响因素,提出一套分别从选材、施工及设计三个方面统筹兼顾的综合防治思路。
1、引言地铁是人类利用地下空间的一种有效形式。
地铁工程属大体积地下工程,技术复杂,投资巨大,百年大计,混凝土除强度等级要满足结构要求外,还必须考虑混凝土,结构的耐久性和可靠性,渗漏就是一个重要的控制环节。
如何防治地铁工程渗漏已成为科研、设计、施工单位研究的重要课题。
从现浇混凝土结构渗漏机理来分析:主要原因是由于混凝土自身的孔隙、裂缝、施工缝造成的,而裂缝的危害最大,因此,对混凝土结构的开裂原因及防治措施的研究就成为一个重要课题。
2、地铁工程混凝土裂缝成因机理分析据国内研究资料,严格意义上的混凝土裂缝包括微观裂缝和宏观裂缝。
观裂缝是混凝土在硬结过程中形成的微观裂缝与微孔,可分为砂浆裂缝、黏结裂缝和骨料裂缝。
混凝土未受力之前,微观裂缝主要是前两种。
混凝土受力后,微观裂缝与微孔逐渐连通,形成宏观裂缝。
从裂缝尺寸上讲,宽度小于0.05mm的裂缝称为微观裂缝,大于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝。
而据国内试验资料[3],裂缝宽度小于0.1mm时具有自愈、自封现象,当裂缝宽度在0.1mm~0.2mm 之间时混凝土结构虽无自封现象,但却有自愈现象。
故从防渗角度而言,控制宏观裂缝的产生就成为地铁抗裂防渗的关键所在。
地铁工程混凝土与其它混凝土结构一样,宏观裂缝是在两类荷载作用下产生并扩展的。
一类是由静荷载、动荷载与结构次应力组成的荷载,另一类是由温度、胀缩、不均匀沉降等因素产生的荷载。
这两种荷载引起裂缝的机理是有区别的,区别在于后者产生裂缝的起因是结构首先要求变形,当变形得不到满足才引起应力,而且应力尚与结构的刚度大小相关,只有当应力超过一定数值才引起裂缝。
另外,二者对地铁工程混凝土的开裂与渗漏的影响也不同。
国内资料统计[4]表明:由外部荷载引起的裂缝约占15%。
而由变形荷载引起的裂缝约占85%,所以,研究和解决由变形荷载引起的裂缝是解决地铁工程渗漏问题的重点。
3、地铁工程混凝土开裂影响因素总的来说,地铁工程混凝土开裂是十分复杂的系统性问题,影响开裂的因素很多,主要有四个方面:材料选择、结构设计、施工技术、环境条件。
由于地铁工程混凝土属于大体积混凝土,所以环境条件对地铁混凝土开裂影响是大,尤其是温度与湿度两个环境因素。
3.1材料选择混凝土原材料质量不良或配合比设计不当,可以引起地铁工程混凝土的开裂与渗漏。
从混凝土原材料来看,水泥安定性不合格,砂石中含泥量或石粉含量过大,使用反应性骨料或风化岩,使用水化热过高的水泥等都可能引起混凝土开裂。
混凝土本身不均匀也会导致其产生变形,砂浆过多会使其产生较大收缩,在水化硬化过程中产生局部的约束效应,当该应力大于混凝土的抗拉强度时,便会导致宏观裂缝的出现与扩展。
3.2结构设计地铁结构设计一般包括结构选型、荷载计算、基坑围护结构设计、内衬设计、结构楼板和梁的设计、抗浮设计等[4]。
其中结构选型包括选择浅埋式矩形箱式结构还是深埋式圆形隧道式结构等,其它几个方面的结构设计主要是估算各种荷载的大小并对各主要构件作强度与抗裂的设计。
但如果选型不当或估算荷载与真实情况有较大的偏差,都会造成在选用混凝土等级和配筋设计方面出现失误,造成地铁混凝土抗裂性能不足而出现渗漏。
3.3施工技术从我国目前研究实践的现状来看,在施工技术方面影响混凝土开裂的环节主要有混凝土的拌制、振捣、运输、浇筑、养护,还有施工缝、变形缝、伸缩缝的设置,以及泄压装置的处理等方面。
具休来讲,混凝土的拌制、振捣等方面是为了改善混凝土本身的物理性质,尤其是增加其密实性,减少内部微裂缝与微孔洞,从而大大降低宏观裂缝的形成机率。
施工缝等人工缝的设置主要是体现“放”的防裂抗渗原则,实质上是为了尽量降低由温度、胀缩、不均匀沉降等因素产生的第二类荷载对大体积混凝土开裂的影响。
而一些泄压措施则体现了“排”的防裂抗渗原则,尤其是对于地下水压大,涌水量多的特殊环境,一般通过桩间埋设泄压管或在底板下设置排水盲沟,以静力释放地下水的浮力,这些泄压措施可使主体结构减少承受的水压,而降低混凝土结构开裂的可能性。
凝土顶板两面的温度场与湿度场都有很大的差异,另外地铁在采用单侧墙结构时,其两面的温度场与湿度场也有很大的差异。
由于地铁结构采用的是大体积混凝土,在凝结和硬化过程中,会释放出大量的热。
在外界的温度、湿度场的差异与混凝土自身产生的热量场的共同作用下,地铁混凝土将受到第二类荷载的作用,使变形超过混凝土的极限拉伸值而产生裂缝。
地铁结构属于超静定结构,在其基础为软土地基时,会因基础的不均匀沉降而使结构受到强迫变形,而使结构开裂。
4、我国地铁混凝土开裂实例总结笔者对我国地铁工程混凝土结构开裂工程实例作了总结,得出地铁混凝土开裂具有以下特点:引起渗漏的宏观裂缝主要集中在顶板与侧墙,且顶板多于侧墙,底板开裂最少。
温度高时浇筑的混凝土出现宏观裂缝的机率高于温度低时浇筑的混凝土,冬季施工出现宏观裂缝的机率高于夏季。
水泥用量过大时混凝土宏观裂缝出现较多。
围护结构与主体没有分开的易产生宏观裂缝。
在同样施工环境下,对于区间隧道,矿山法施工段出现宏观裂缝较多,盾构和明挖段相对较少。
5、地铁工程混凝土开裂综合防治国内对如何控制地铁工程混凝土裂缝已经作了大量的研究,但缺乏一套较为全面的控制措施。
笔者在目前研究的基础上,提出一套从材料、施工和结构设计三方面出发的裂缝控制措施。
5.1材料在材料方面,应从水泥、砂石和外加剂和掺和料四个环节对裂缝进行控制。
5.1.1水泥在水泥的选材环节上,主要从水泥品种的选择、水泥用量的确定以及水泥技术指标的要求等方面进行控制。
在选择水泥品种时,应尽可能优先采用水化热低、大厂旋窑生产的优质水泥,且不宜使用早强水泥。
在满足混凝土的强度和抗渗性条件下,尽量减少水泥用量是防止混凝土开裂的一条重要措施。
对水泥技术指标的要求,在细度上,要求水泥不宜过细,比表面积控制在4000cm2/g为宜。
此外还应控制对体积安定性有较大影响的游离石灰、三氧化硫和游离氧化镁的含量,以及水化速度快,水化热高,需水量大,体积收缩大的铝酸三钙(规范规定不超过8%),而且还要严格控制水泥中含碱量(以Na2O计)不应大于0.6%。
5.1.2砂石方面的。
外加剂在外加剂中,对混凝土抗裂有重要影响的有膨胀剂、减水剂和防裂复合型外加剂。
膨胀剂可在水化和硬化阶段本身既可产生膨胀,也可与水泥中其他成分反应产生膨胀,以补偿混凝土硬化的体积收缩。
同时改善了混凝土的孔结构,使之更加密实,所以它是一种较理想的结构抗裂防渗外加剂。
目前工程中较为常用的膨胀剂有U型膨胀剂(生熟明矾、石膏等组成)、复合膨胀剂(CEA)、铝酸钙膨胀剂(AEA-高强熟料、天然明矾石、石膏)、EA-L膨胀剂(生明矾石、石膏等组成)。
减水剂能降低混凝土的水灰比,增大坍落度和控制坍落度损失,赋予混凝土高密实度和优异施工性能,而增加混凝土的抗裂性能。
目前工程中常用的减水剂有普通减水剂、AE减水剂、高效减水剂和高效能AE减水剂。
由于地铁混凝土强度不能太高,所以只能选择普通减水剂与AE 减水剂来增加混凝土的抗裂性能。
防裂复合型外加剂主要有防裂型FS系列混凝土外加剂,其中防裂型FS-H混凝土复合剂可用于地铁混凝土中,因它具有降低水化热,补偿混凝土冷缩的特点,从而提高了混凝土的抗裂、抗渗能力。
5.1.4掺和料目前在抗裂方面最为常用的掺和料是粉煤灰。
由于粉煤灰的颗粒呈圆球状,加入到混凝土中后,能起到润滑作用,可显著地改善混凝土的和易性,同时在满足强度要求下可代替部分水泥,以降低水化热,减小混凝土的温度应力,从而增加地铁混凝土的抗裂性能。
我国水泥产量世界第一,粉煤灰的排放量也占首位,充分地利用粉煤灰资源的意义深远、前景广阔。
5.2施工在施工中,施工环境、参数控制、施工注意事项、拆模时间及养护都会影响到地铁混凝土的抗裂性能,此方面研究较多[5]~[7],不赘述。
5.3结构设计当混凝土直接承受外部作用或自身变形受到限制时,将引起相应部位垂直主拉应力方向的微细裂纹扩展,直到形成引起地铁渗漏的宏观裂缝。
混凝土自应力、预应力对拉应力效应有抵消作用,普通钢筋对宏观裂缝有阻断与约束作用,不同种类或直径的纤维对不同尺度裂纹的扩展有限制作用。
所以针对具体的工程,在进行地铁混凝土抗裂设计时,首先需要弄清造成拉应力产生的因素及分布特征,然后分别设计预应力筋解决荷载平衡与整体传力问题,设计普通钢筋缓解拉应力局部峰值,同时以试验为指导,加入经济性与抗裂性都较好的一种或几种不同直径的纤维解决细观与微观裂纹的扩展问题。
这些结构设计实质上是增强混凝土的自防水功能,因为地铁混凝土的抗裂的最终目的是防渗,所以结构设计是和抗裂的最终目标紧密联系的。
6、结论1)地铁混凝土开裂是因为受到两类荷载的作用:第一类是由外荷载作用而引起的裂缝,即结构性裂缝;第二类是由变形变化而引起的裂缝,即非结构性裂缝。
2)由于地铁工程混凝土属于大体积混凝土,所以环境条件是造成开裂的最重要的影响因素,尤其以温度与湿度场的影响最大。
3)基于地铁混凝土开裂影响因素的复杂性,本文提出一套分别从选材、施工和结构设计三方面进行综合防治的措施。
4)目前国内已在选材与施工方面做了大量地研究,但在抗裂机理方面研究较少,尤其是对地铁工程混凝土结构在各主要影响因素下应力场的研究,以及预应力筋和纤维混凝土抗裂效果与机理的研究尚不成熟,有待作进一步地深入研究。
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