地铁车站侧墙中裂缝机理分析和控制
浅析地铁车站工程结构裂缝控制关键技术
浅析地铁车站工程结构裂缝控制关键技术摘要：地下车站主体结构的裂缝问题一直是建设各方关注的问题，为了减少车站裂缝的产生，厦门轨道交通集团有限公司专门成立地铁车站工程结构裂缝控制研究课题小组，在工程建设期间，选取个别站点进行实验研究，前期主要从混凝土配合比优化和施工控制方面进行研究，本文从这两个方面阐述了如何进行裂缝控制。
关键词：裂缝控制；配合比设计；温度控制1裂缝控制必要性厦门市属于沿海城市，地质水文条件复杂，地下水丰富，氯碱含量较高，地质土层为素填土、淤泥、粉质黏土、中砂、凝灰熔岩残积土等，地质土层活跃性强、流动性强；地下铁道车站容易受到地下水侵蚀以及地质土层的应力作用，一旦结构产生裂缝，混凝土碳化加速，钢筋保护层破坏，经过地下水与地质土层的作用，后续服役中将威胁到地铁车站的结构安全。
地铁车站混凝土结构的开裂渗漏现象会危及地铁的运营及设备安全，缩短混凝土结构的使用寿命。
主体结构开裂而造成的裂缝修补以及后期车站运营的维修保养费用是施工成本和运营成本中很重要的一项，而且影响工程交验、工期以及外观质量，从而增加了一些额外的不必要的费用。
地铁混凝土结构防水效果的优劣直接影响总体工程的质量，成为评价地铁工程质量的一个重要指标，如何防治地铁大体积混凝土结构的开裂渗漏具有十分重要的理论研究价值和工程应用价值。
2地铁车站的开裂现状及原因分析2.1开裂现状地铁车站的顶板和侧墙在结构的薄弱位置（小断面）开裂较多（如图2.1所示），且裂缝形态多为竖直状，为典型的温度引起收缩裂缝，且在结构的薄弱位置（小断面）开裂较多。
由于地铁车站工程混凝土浇筑条件比较复杂，施工情况各异，混凝土材料的品质差异较大，因此控制温度裂缝就不是单纯的结构理论问题，它涉及到结构计算、构造设计、材料组成、施工工艺、质量监控等多方面问题。
2.2原因分析混凝土的收缩是造成其变形裂缝的主要因素之一，收缩是混凝土的固有特性，而混凝土是抗拉强度很低的材料，在干缩和温度应力的作用下易产生收缩裂缝，我国传统混凝土的收缩量不超过300-500µε，但随着商品混凝土以及相应的混凝土泵送施工工艺的推广，收缩量已增大到600-800µε，免振的自密实混凝土甚至已达到800-1000µε，甚至更大；目前地铁工程均采用泵送混凝土。
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摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，城市化建设步伐不断加快，城市建设工程不断增多，其中，地铁工程的建设极大解决了城市人口出行难的困扰。
在我国地铁建筑工程中，主要利用混凝土结构进行土建工程施工。
因此，混凝土的施工质量直接影响着地铁土建工程的施工质量和施工安全。
本文主要对地铁土建工程混凝土裂缝控制进行研究分析，通过地铁混凝土的施工中混凝土裂缝产生的原因，从而寻找合适的控制策略，以期提高地铁土建工程的施工质量和混凝土工程综合质量。
关键词：地铁土建施工；混凝土裂缝；控制措施引言地铁施工过程中难免会存在一些问题，尤其针对项目开展过程中混凝土可能受到多种因素影响产生裂缝。
在实际建造过程中，应对程序流程进行严格把控，制订相关的监测标准，尽可能降低混凝土裂缝对地铁施工质量造成的负面影响，保障地铁土建施工以及地铁运行的安全性。
1地铁土建施工中的混凝土裂缝产生的原因1.1结构性裂缝地铁施工过程中之所以会出现结构性裂缝，主要原因在于混凝土中的钢筋含量并未满足实际需求，或是由于施工过程中存在地基不匀等问题，发生混凝土强度、地基下降状况，部分地铁施工过程中还可能受到自然灾害的影响，使得结构性裂缝产生。
1.2非结构性裂缝（1）收缩性裂缝：收缩性裂缝主要可以分为化学收缩裂缝、干燥裂缝以及塑性收缩裂缝等，之所以会出现该情况，主要是由于混凝土在沉淀完全后的凝固过程中可能出现熟化反应。
熟化反应可能导致混凝土出现较为严重的失水情况，混凝土的塑性显著降低。
混凝土凝固过程中会出现化学收缩，主要是由于混凝土硬化过程中水泥与水之间出现水化反应，使得水泥的体积逐渐下降，可能导致裂缝程度加深。
且在混凝土的内部，应力也会发生一定转变，该情况也可能导致混凝土出现非结构性裂缝。
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，主要在于混凝土没有安全凝固之前就已经将模板拆除掉，这样混凝土的表面就会严重失水，使得表层体积变得越来越小。
简述地铁土建施工中的混凝土裂缝控制
简述地铁土建施工中的混凝土裂缝控制摘要：地铁土建施工中的混凝土裂缝控制是保障地铁工程安全、可靠运行的重要环节。
由于地铁建设环境的复杂性，混凝土裂缝的产生常常难以避免。
因此，必须采取一系列措施来控制裂缝的发生，保证地铁工程的安全稳定运行。
本文将重点探讨加大监管力度、加强养护力度、严格把控施工温度与浇筑速度、做好定期检查和实时管控等方面的混凝土裂缝控制措施，以期为地铁建设提供一些有益的思路和借鉴。
关键词：地铁工程；土建施工；混凝土裂缝；控制措施引言：地铁工程作为城市基础设施建设的重点项目之一，是保障城市交通发展和提升城市形象的重要手段。
在地铁土建施工中，混凝土结构是其中的主要建筑材料。
然而，混凝土结构在施工过程中容易出现开裂，严重影响工程质量和安全。
因此，如何有效地控制混凝土裂缝成为了地铁施工中亟待解决的问题。
1 地铁土建施工中混凝土裂缝的形成原因1.1 人为原因1.1.1施工操作不规范混凝土浇筑、振捣和养护是影响混凝土质量的重要因素。
如果操作不规范，会导致混凝土内部出现气孔、缺陷、夹杂物等问题。
这些问题会削弱混凝土的强度和耐久性，从而容易形成裂缝。
例如，在混凝土浇筑时，如果混凝土的振捣不充分，就会使混凝土的密实性不够，从而形成裂缝。
1.1.2施工过程中的震动和振动地铁建设中需要使用大型机械进行挖掘、铺设等工作，这些机械的震动和振动会对混凝土结构产生影响。
特别是在地下挖掘和爆破施工过程中，振动和震动对混凝土结构的影响更加明显。
振动和震动会使混凝土内部的颗粒分布不均，从而形成裂缝。
1.1.3设计不合理建筑设计中存在一些不合理的部分，例如钢筋配筋不合理、结构设计不规范等问题，都会导致混凝土裂缝的形成[1]。
例如，在混凝土梁的设计中，如果钢筋的配筋不合理，会使混凝土内部的应力分布不均，从而形成裂缝。
另外，如果结构设计不规范，也会导致混凝土的受力不均，从而容易形成裂缝。
1.2 温度原因1.2.1施工温度施工温度是影响混凝土裂缝形成的一个重要因素。
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轨道交通是当今社会重要的交通工具，被认为特别适用于城市的大跨度、多元化的联结方式上，作为交通运输的重要工具，它的安全可靠性是关键，因此了解、解决轨道交通工程裂缝和渗漏问题以及相应的应对措施具有重要意义。
轨道交通工程裂缝和渗漏是由于制造、施工和日常使用中产生的损伤或湿度的影响而形成的，裂缝的存在会对轨道交通运行安全产生严重的影响。
裂缝会引起整体稳定性的下降，增加由于抗震力的不足而发生的原因，同时，裂缝会增加渗漏，加剧其他结构损伤的发生。
一般来说，渗漏是轨道交通工程面临的主要问题，其可能会对轨道交通的安全性能造成影响，从而引起设备故障、减少交通安全，并威胁乘客本身的安全。
因此，研究轨道交通工程裂缝和渗漏机理以及相应的应对措施具有重要的实际意义。
针对轨道交通裂缝和渗漏的机理，主要有以下几个方面：第一，损伤或湿度的影响：裂缝和渗漏可能是由于长期施工、使用、装配中产生的损伤和湿度从渗透而引起的。
第二，材料原因：轨道交通工程通常由各种材料构成，包括钢筋混凝土、砖石、金属等，它们具有不同的性能和特性，这些性能和特性决定了轨道交通工程裂缝和渗漏的机理。
第三，非对称施工条件：由于轨道交通工程的结构特征，它的施工和操作条件可能是非对称的，例如，某些结构只存在一侧，或者有单向的施加力，等等，这就会导致形成结构异常、渗漏等问题。
第四，地质地貌：轨道交通工程在施工时，均有地质地貌对施工产生影响，特别是在浅层和回采工程中，构造的变化会在一定的范围内产生裂缝和渗漏，从而影响轨道交通工程的安全性能。
根据以上机理，应对轨道交通裂缝和渗漏要采取相应的措施，用以防止渗漏的发生及其可能对轨道交通安全性能带来的影响，主要有以下几点：首先，施工管理。
在施工中要严格落实施工工艺、技术标准，全程实行质量控制，确保施工中不存在裂缝和渗漏等问题；第二，材料管理。
严格控制材料的选择，要使用高质量、耐久性较高、性价比较高的材料来构建轨道交通工程；第三，建设管理。
地铁土建工程施工混凝土裂缝控制探究
地铁土建工程施工混凝土裂缝控制探究摘要：在进行地铁土建工程混凝土施工时，必须进行科学研究和详细总结混凝土裂缝的各种类型。
同时，要全面分析地铁土建工程施工中混凝土裂缝产生的主要原因，并基于这些原因制定全面规范的优化施工工艺。
加强对混凝土各个工序的温湿度控制，通过严格实时监督施工全过程，不断优化地铁土建工程施工细节，强化施工技术管理，提高地铁土建工程施工操作的规范性和标准化程度。
通过强有力的措施控制混凝土裂缝，最大程度地减少裂缝的危害，有效提高我国地铁工程的施工质量。
关键词：地铁土建；混凝土裂缝；控制引言随着城市交通需求的不断增加，地铁土建工程作为城市交通体系的重要组成部分，其施工质量直接关系到城市交通运行的安全和高效。
然而，在地铁土建工程的混凝土施工中，裂缝问题一直是一个不可忽视的挑战。
混凝土裂缝不仅影响结构的力学性能和耐久性，而且可能导致安全隐患，对整个工程的可靠性和持久性带来负面影响。
混凝土裂缝的生成是一个多因素、复杂而严重的问题，其中包括原材料的性质、施工工艺的操作、环境条件等多个方面。
因此，深入研究混凝土裂缝的类型，分析裂缝产生的机理及其主要影响因素，对于改善地铁土建工程施工质量至关重要。
研究旨在通过对地铁土建工程混凝土裂缝控制的系统探究，深入剖析裂缝形成的机理、影响因素及其相互关系。
通过对不同裂缝类型的分类和性质的细致研究，力求深刻理解混凝土裂缝的形成机制。
在此基础上，通过科学的施工工艺设计，合理的原材料选用，以及严格的施工操作，优化地铁土建工程的施工流程，提高混凝土的抗裂性能。
此外，为了更好地掌握施工过程中的温湿度控制，强化对混凝土各个工序的监督，需要建立健全的实时监测系统。
通过实时监测施工现场的环境条件，及时调整施工计划，确保混凝土在适宜的温湿度条件下施工，从而最大限度地降低裂缝的发生概率。
通过对地铁土建工程施工细节的不断优化，加强施工技术管理，以及对混凝土裂缝控制的综合策略，我们期望能够有效提高地铁土建工程施工操作的规范性和标准化水平，最终降低混凝土裂缝的危害程度，为我国地铁工程的可持续发展提供有力的支持。
地铁车站混凝土裂缝控制
（3）减少原始缺陷，改善混凝土的抗裂性能；
4）膨胀剂的掺量
分析膨胀剂对混凝土强度、干缩及抗渗性的影响规律可知，当膨胀剂掺量为5%以下时，基本不影响它强度，甚至增大28d强度；但掺量超过8%时，强度就显然下降。干缩一般随着膨胀剂掺量的增加而明显减小，但当掺量大于8%时砼反而有微膨胀出现。膨胀剂对砼抗渗性也相似如此，当其掺量小于5%时，会明显提高其抗渗性，而当掺量大于8%时，由于膨胀率过大，抗渗性反而会有所降低。因此本文拟定砼膨胀剂掺量为5%（内掺），并且将通过应用试验进行验证。
1.3合成纤维
经过试验室的试验和现场施工实际的证实，纤维在砼混合料中具备克服其塑性的收缩裂纹和细缝的生成，非常明显增加砼结构的抗冲击、弯曲和疲劳效果，同时还能提升砼抗松散、渗透性能和抗弯折、拉强度。将聚丙烯纤维加入到搅拌机里和其他砼原材料一起搅拌，纤维经其他原材料的冲击而充分混和，平均散布于砼混合料里。纤维在砼混合料中充当非主要的增强料，加入剂量照常理为砼混合料容重的0.05%到0.1%。如果用0.1%的剂量掺，那么每方砼混合料中0.9 kg，若我们用的纤维长度为19 mm，那么独立纤维在每方砼混合料里大致会有（700到2000万）根，也就是说平均每立方厘米的砼混合料里会大致存在（7~20）根。
6）减缩剂的掺量
综合分析减缩剂的性能可知，减缩剂与减水剂相容性良好，基本不影响减水效果；要想使砼收缩降低超过50%，减缩剂掺量需要达到3.0%，之后再继续增大掺量，砼收缩无显著降低（最大降低幅度约60%）。同时，考虑到减缩剂价格较高，当其掺量为2.0%时，即可达到较好的减缩效果（28d的收缩率降低大于40%）。因此本文拟定减缩剂掺量为2.0%，并且将通过应用试验进行验证。
浅析地铁车站工程混凝土裂缝分析与渗漏水的治理措施
浅析地铁车站工程混凝土裂缝分析与渗漏水的治理措施摘要随着城市化进程的加快，地铁车站作为城市轨道交通路网的重要组成部分，其质量高低将直接影响地铁车站使用寿命。
混凝土裂缝以及渗漏水是目前地铁车站工程中最为常见情形，对地铁车站的施工周期以及投入使用带来严重不利影响。
本文将着重分析地铁车站工程混凝土裂缝成因展开分析并就渗漏水治理措施予以探讨，以为工程顺利竣工提供帮助。
关键词地铁车站；混凝土；裂缝；渗漏水1 地铁车站工程混凝土裂缝成因分析1.1 温度因素由于地铁车站施工周期较长，而大面积混凝土浇筑的最佳时间在8月份～10月份左右，此时气温高，混凝土容易凝固。
然而，同样是该因素，使得混凝土入模时因为温度的不可控，使得混凝土在凝结硬化时不可避免的释放出大量的水化热，在此过程中水化热难以被及时散掉，最终导致地铁车站工程中混凝土浇筑体内外存在着较为明显的温度梯度，甚者可达50℃以上[1]。
一旦混凝土浇筑体温度应力超过其最大抗拉强度时就会导致其内部开裂并沿着表面开裂。
此外，商品混凝土凝结时随着温度的升高，在热胀冷缩之下出现胀缩情形，当地铁车站混凝土结构约束应力不足以对抗膨胀力时，亦会在其内部形成温度应力，继而破坏整个建筑结构，引发裂缝。
此种情况也是目前地铁车站工程中混凝土裂缝形成的最直接、最常见原因。
1.2 材料因素混凝土裂缝中收缩裂缝是另一种典型的裂缝形式，产生的原因与混凝土使用材料的局限性存在直接关联性。
原因如下：①水泥。
地铁车站混凝土使用的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥收缩性较高，而普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥收缩性较低，不同收缩性水泥相混用则势必会因收缩力差异而使得建筑结构内部应力分布不均，从而引发裂缝。
此外，水泥标号越低、单位体积内水泥用量和磨细度越大，则混凝土收缩力越大，混凝土凝结之后发生收缩的时间也会随之延长。
②骨料品种。
为了能够提高混凝土稳定性，施工人员往往会加入石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石、砂岩、板岩、角闪岩等物料。
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地铁车站侧墙中裂缝机理分析和控制摘要:总结了地铁车站侧墙中裂缝发生的情况,并分析了裂缝发生的机理和影响裂缝开展的原因,提出了控制地铁车站侧墙中裂缝的方法。
关键词:地铁车站,裂缝,干缩变形,温缩变形,温度应力引言地铁车站是大型地下混凝土框架结构,为满足使用性与耐久性的要求,对车站结构的防水性应有较高要求。
在工程中一般认为,裂缝是造成渗漏的主要原因,也就是说控制裂缝发展是防漏的关键。
经过对地铁车站观测统计发现,地铁车站结构中侧墙的中下部以及施工缝处是产生裂缝的主要部位;侧墙中裂缝的走向大部分是竖直的,有少量的环向裂缝,以及极少横向裂缝。
在混凝土结构中,影响混凝土裂缝开展的因素很多,把其分为外荷载和变形荷载两大类。
外荷载是指静荷载、动荷载和其他外界荷载,变形荷载是指温度收缩、干缩变形和不均匀沉降等;其中变形荷载是引起裂缝的主要原因。
地铁车站的侧墙是混凝土薄壁结构,裂缝产生的主要原因是干缩变形和温度收缩变形。
混凝土的干缩变形主要是指由于混凝土因水分散失而引起的体积缩小。
温度收缩变形主要是由于在混凝土硬化过程中,混凝土中的水泥释放出大量的水化热,同时又在热量的不断散失过程中,结构内部产生的温度变化引起的胀缩变形。
侧墙中的裂缝根据其发生的情况不同可分为两类:表面裂缝和贯穿裂缝。
下面就这两类裂缝的产生机理和原因进行了分析[1]。
1表面裂缝1.1表面裂缝机理及原因分析在混凝土薄壁结构中表面裂缝产生的主要原因是干缩变形和结构内部温度非线性分布,导致结构本身的相互约束产生的应力引起的,即内约束作用。
1)干缩变形对混凝土薄壁结构来说,由于混凝土结构的体表面积较小,所以与空气接触的外表面水分散失较快,由其引起的干缩变形也大。
而该结构中水分散失由表及里逐渐减小,成非线性发展。
这种非线性发展,使内外变形不一致,因而表面的干缩变形受到内部干缩变形的约束。
2)温度收缩变形混凝土浇筑后,胶凝材料在水化凝结过程中要散发大量的水化热,内部温度急剧上升。
一般浇筑后1ｄ就能达到温峰。
而后随着混凝土的凝结,水化热不断散失,温度逐渐降低到与环境温度相当。
当浇筑温度控制在30℃时,在混凝土薄壁结构中,由于水化热作用结构中温度可上升到50℃～60℃。
而结构的外表面散热快,因而薄壁结构中的温度梯度相当大。
因为升温阶段短暂,而且此时混凝土的弹性模量很小,徐变较大,升温引起的压应力并不大,不会引起裂缝的产生,所以不加考虑。
当温度逐渐降低时,随着混凝土的硬化,弹性模量逐渐变大,徐变减小。
混凝土结构冷却时,表面温度较低,内部温度较高,表面的温度收缩变形受到内部的约束,从而表面出现拉应力,在内部出现压应力[2]。
1.2应力分析在干缩和温缩的共同作用下,混凝土薄壁结构的外表面受到拉应力的作用,而内部则出现压应力,为此在应力分析时采用以下假设。
假设干缩的应力换算成温度应力。
对于内约束温度应力可设想为在混凝土内深处有个“约束面”约束着表层混凝土的收缩变形。
“约束面”的约束度(Ｒ)为1.0,ｌ很大,ｈ很小,ｌ/ｈ比值更大,以至于表面的Ｒ可趋近于1.0。
混凝土表面温度下降,“约束面”温度不变(仍为Ｔ),于是产生表里温差(ΔＴ△=Ｔ-Ｔο)。
对于混凝土约束温度应力σ(ｔ),大多文献列出如下算式:σ(ｔ)=ＫΔＴ△ｄα1Ｅe (1)其中,Ｋ是考虑截面内温度分布不均匀并假设为抛物线形分布的系数,并常取Ｋ=2/3(2/3是抛物线下平均高度相对于顶点高度的比值)。
对于地铁车站结构的侧墙的应力、应变,按平面二维问题考虑并引入泊松比(γ),则可用如下基本式代替(1)式:(2)2贯穿裂缝2.1贯穿裂缝机理及原因分析混凝土薄壁结构除了受到由于干缩和温度变形引起的内约束作用外,还受到外约束作用。
在地铁车站侧墙结构中,侧墙主要受到底板的变形约束。
这种约束还是由于干缩和温度变形引起的。
在混凝土薄壁结构中。
随着混凝土的硬化,水泥水化热反应率的越来越小,薄壁结构的整体温度不断降低,体积不断收缩。
而侧墙与底板之间,新混凝土墙浇筑在老混凝土板上,产生粘结力。
由于新、老混凝土的弹性模量、收缩程度不同,所以侧墙的收缩受到底板的约束。
特别是在已发生表面裂缝的地方,由于表面裂缝的存在使水分蒸发深入到内部,即使干缩作用深入到薄壁结构内部。
另外薄壁结构内部温度上升得很大,所以冷却过程中收缩也会很大。
同时随着混凝土龄期的不断增加,弹性模量不断增加,徐变越来越小。
事实上,混凝土的弹性模量在浇筑后7ｄ就基本达到与最终值相当的大小。
所以由于上述原因,混凝土侧墙在底板约束下会产生相当大的拉应力。
而混凝土是脆性材料,抗拉强度只是抗压强度的1/10左右,所以当拉应力大于混凝土的抗拉强度时就会出现贯穿性裂缝。
在侧墙的上部基本处于无外约束的自由变形状态中。
因此地铁车站侧墙中的裂缝一般是竖向,且出现在侧墙的中下部。
2.2应力分析地铁车站结构中侧墙混凝土厚度较大,一般为60ｃｍ～80ｃｍ。
在没有特殊降温措施时,混凝土内部最大温度高达50℃～60℃,前后温差最高可达40℃。
由于浇筑时间的先后及侧墙的温差收缩时主要受到底板混凝土的约束。
如把底板混凝土视为老混凝土,而侧墙为新混凝土,则新、老混凝土结构之间存在着较大的收缩差,因此当侧墙收缩时,底板会对其产生巨大的收缩约束[3]。
在收缩过程中,老混凝土龄期较长,收缩变形已趋稳定,从而约束了新浇筑混凝土的自由收缩,在新混凝土内出现拉应力,新、老混凝土粘结面内出现剪应力。
当拉应力或剪应力大于新混凝土自身的抗拉强度或新、老混凝土的粘结强度时,就会不可避免地出现贯穿裂缝。
3裂缝的影响因素和控制方法3.1水化热水泥水化放出的热量聚集在结构的内部不能及时散失而引起温升,由其引起的不均匀膨胀与收缩在受到约束时,就会导致混凝土开裂。
水泥的水化热与混凝土单位体积中水泥用量、水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长。
特别是在防止贯穿裂缝发展时,有效地降低水泥水化热是控制内部温差的主要手段之一。
一般可通过采取如下措施来降低混凝土中水泥的水化热:1)选用低热水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。
若只能采用普通硅酸盐水泥,最好不用早强水泥。
2)在允许范围内尽量减小混凝土的水灰比。
3)掺加适量减水剂,可减少用水量,这样在确保混凝土设计标号的条件下(即水灰比不变),水泥用量也相应减少了。
4)必要时在混凝土内部埋置冷却水管,进行通水冷却,可降低内部温度6℃～10℃。
3.2浇筑温度和外界气温ＧＢ50204 92混凝土结构工程措施及验收规范的有关规定主要有两条:1)浇筑温度不宜超过28℃;2)大体积混凝土表面和内部温差控制在设计要求的范围内。
目前建筑工程中的内外温差允许值的研究成果不多,加之混凝土表面裂缝的原因也很复杂,因此规范规定了一个“允许稍有选择”的标准,即不宜超过25℃。
大量的工程实践也表明,当混凝土内外温差不超过25℃时,一般来说,混凝土体内的温度应力不会导致混凝土产生裂缝[5]。
1)控制混凝土的浇筑温度。
浇筑温度Ｔｊ是由混凝土的机口温度再加上运输浇筑过程中的温度回升(或降低)而定的。
拌和前每ｍ3混凝土中原材料的总热量∑C i WｉTｉ(ｃi为比热,Ｔi为温度,Ｗi为质量),再加上拌和时产生的机械热量(约1500ｋＪ),即可得到机口混凝土的总热量,再除以∑C i Wｉ,就可得出机温度。
拌和时可以再用加入冰屑的方法,降低机口温度;同时注意避免骨料被太阳晒。
混凝土出拌合机后,经运输、平仓,振捣中的温度增减后,即为浇筑温度Ｔj温度增减的具体数值与路途运输、平仓的时间及浇筑的气温等有关;所以还应在混凝土输送过程中进行适当的遮盖等措施,以尽量降低混凝土的浇筑温度Ｔj[6]。
2)尽可能地在常温下施工,夏季施工,裂缝出现的情况比冬季多。
3)采取一定的保温、保湿养护措施。
地铁车站侧墙的模板往往在浇筑混凝土的第2ｄ～3ｄ内便拆除了,这正好是水泥水化热的高峰期;而侧墙较薄,表面层的温度梯度往往很大,混凝土内部温度梯度的急剧增加就引起墙体开裂,同时养护措施也可防止因与外界气温温差较大引起的热交换而产生的表面裂缝。
故采取一定的养护措施是必要的。
3.3混凝土的收缩变形影响混凝土干缩主要发生在水泥与水体之间。
水泥的矿物成分一般不会影响混凝土的干缩。
只有当石膏含量不足时,有的水泥才有较高的收缩。
因而混凝土收缩的大小与水灰比有关,水灰比越大,其收缩也越大。
另外,由于骨料对收缩有很大的抑制作用,这种抑制作用与骨料的弹性模量有关,弹性模量越低,混凝土收缩也越大,特别是多孔轻质骨料混凝土收缩就更大。
不良的骨料会导致水的用量加大,这样混凝土的收缩就会加大。
由于混凝土成型时,其振捣方法及脱模时间会影响混凝土内部水分的散失量及混凝土水分蒸发的速度,因而对混凝土干缩的影响较大。
振捣越好,混凝土越密实,延长脱模时间,会减少水分的散失,减轻混凝土的收缩[7]。
所以,合理选择混凝土的级配可以降低混凝土的干缩变形。
3.4钢筋的配置配置适量的钢筋或者在外露面铺设钢筋网能减小裂缝的宽度,控制裂缝的发展,但不能完全避免裂缝的发生。
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