軌道交通地下工程耐久性混凝土的分析及應用

摘 要：城市軌道交通工程分地下和地上兩部分，地下工程施工環境復雜，對工程的質量要求非常高。所以混凝土結構使用的非常多，比如地下連續墻、深基坑支護結構等等，這些建筑構建大多數使用混凝土，因為混凝土具有耐久性，能確保地下工程的質量。但是在實際應用中地下工程混凝土受到環境因素的影響，嚴重影響混凝土結構的質量，所以研究地下工程混凝土耐久性很有必要。

關鍵詞：城市軌道交通；地下工程；耐久性混凝土

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.093

0 引言

隨著城鎮化不斷加快，城市交通問題日益突出，為了緩解城市交通擁堵問題，全國很多城市開始大規模建設地鐵。地鐵工程作為城市基礎設施建設的一部分，地鐵施工質量直接關系到人民群眾的生命安全。城市軌道交通任務緊、工程量大、投資大，對地下工程的結構混凝土耐久性要求非常高。地下建筑結構混凝土耐久性主要受到地下水滲透、腐蝕、混凝土裂縫等幾個方面的影響。然而在實際工程中，不同的地區施工環境不同，那么混凝土結構的耐久性要求也不同，在施工中，建設單位要結合具體的施工環境，采取相應的辦法。

1 耐久性混凝土發展現狀

（1）選擇添加劑。混凝土在攪拌過程中一般會使用添加劑。城市軌道交通地下工程在施工過程中，為了確保工程質量達到設計所需的使用年限，通常都是選擇26RP聚羧酸鹽減水劑。混凝土在攪拌的過程中，將其直接添加，然后均勻攪拌，在添加的時候要注意控制聚羧酸鹽減水劑的劑量，因為聚羧酸鹽減水劑的劑量直接關系到減水劑的減水性能。減水劑的摻量在1%—1.5%效果是最好的。一般情況下，聚羧酸鹽減水劑的摻量越大，則減水性能越強，但是當聚羧酸鹽減水劑的摻量達到1.6%以后，它已經呈現飽和狀態，它的減水量不升反降。所以在添加的時候，一定要控制好劑量。

（2）選擇混凝土的原料。混凝土是由水泥、砂石、水、外摻和物等構成，原料主要是水泥以及砂石骨料。水泥一般選擇硅酸鹽水泥，這種水泥的適應性非常強，外摻和骨料時，選擇適應性很強的粉煤灰或者S95礦粉。這兩種外摻和物能夠提升混凝土的耐久性。骨料有粗骨料和細骨料之分，粗骨料一般指的是碎石，但是要控制碎石的直徑，直徑大小不超過25毫米；細骨料一般選擇黃砂，黃砂系數為2.3。

（3）混凝土的配比。選擇好混凝土的原料以后，接下來就是配置混凝土了。在配置混凝土的時候，要嚴格控制配方的比例，如果水泥超過了一定的量，則可能會影響混凝土的硬化，如果水分過多，那么則混凝土可能無法凝固。在城市軌道交通建設中，如何提高地下工程的耐久性，那么可以使用特殊的混凝土配比。一般情況下，城市軌道交通的坍落在140—180mm之間，混凝土在摻和粉煤灰和礦粉的情況下，將水控制在165Kg/m?，能夠提高混凝土的耐久性。

2 城市軌道交通地下工程耐久性混凝土的應用

我國地域廣闊，不同地區的氣候環境、水文條件不同，所以混凝土在配置的要求不同，在實際應用中，應該要結合當地具體的氣候環境、水文條件，制定合適的配比，才能確保工程的質量。以上海城市軌道交通為例，上海地區的潛水水位埋深是0.3—1.5米，微承壓水埋深是3—8米。城市軌道交通1號線、2號線地鐵車站的埋深是10—20米，在設計規劃的時候，地鐵車站部分地段的埋深接近了30米，所以地鐵車站水壓力比較大，地下水對混凝土結構的腐蝕性比較大。其次，上海是一個沿海的城市，水質情況比較復雜，地下水中含有硫酸根離子和氯離子，這些增加了混凝土結構的化學腐蝕速度。在實際調查中發現，地鐵車站的地下連續墻、頂板和底板、內襯側墻都存在滲透的情況下。所以特殊的環境對混凝土的耐久性也提出了更高的要求。

（1）選擇混凝土材料。質量好、性價比高的高性能混凝土原料是確?；炷恋馁|量的前提條件。為了提高混凝土的耐久性，可以選擇強度等級在42.5以上的硅酸鹽水泥，摻和材料選擇優質的粉煤灰和礦粉、微硅粉等活性礦物。骨料使用中砂，中砂的系數在2.3—2.9；粗砂顆粒直徑在5—25mm之間，添加劑使用聚羧酸高校減水劑。根據地下工程的需求，還需要在混凝土中加入纖維，纖維是聚丙烯等有機物質。

（2）混凝土施工技術。選擇混凝土原料以后，施工方根據工程的要求，對混凝土材料的配比進行調配，直到調配出符合施工的最佳配比。然后按照配比制作混凝土。目前大部分工程施工的混凝土攪拌都已經實現了機械化作業。混凝土的制作質量得到了有效的保證?；炷潦┕な紫纫刂苹炷帘Ｗo層的厚度和質量，混凝土保護層應該使用工程定型生產的纖維砂漿塊和塑料制作的保護層定位夾。其次澆筑混凝土時，溫度要適宜，溫度很高的天氣，會影響混凝土的硬化質量。一般選擇溫度比較低的情況下，夜間施工也比較合適。最后，混凝土澆筑以后，要注意對其進行養護?；炷翝仓雮€月以后，必須用水對混凝土結構定期養護，或者用覆蓋膜進行保濕。

（3）混凝土結構的抗震防滲措施。地鐵車站設置誘導縫，使得建筑結構的溫度和混凝土收縮應力得到有效地釋放，在施工的過程中，地下連續墻和誘導縫必須對齊，如果部分有誘導縫和地下連續墻無法對齊，那么必須增加誘導縫與地下連續墻的內襯強柔性應力。此外，車站結構一般選擇地下連續墻和無梁樓蓋的結構形式，這樣頂板的縫隙比較小。工程完工以后，要對車站鋼筋混凝土結構的裂縫情況進行驗收，裂縫必須在施工范圍內。

（4）混凝土的防腐措施。地下混凝土結構容易受到化學、物理等因素的影響，對混凝土結構造成一定的腐蝕。所以在施工工藝允許的情況下，必須對混凝土結構進行防腐處理?？梢允褂镁哂幸欢B透性的涂層，將工程早期施工造成的微縫隙進行修補，提高混凝土結構表面抗滲性能。

3 結語

地下混凝土結構的耐久性直接影響城市軌道交通的使用壽命，所以施工單位一定要重視。采取有效的措施，預防為主，防治結合。提高混凝土的抗滲透性能、防腐蝕性能，選擇優質的混凝土材料和合適的混凝土配比，從而提高混凝土的質量。

參考文獻：

[1]孟路希.探討軌道交通地下工程耐久性混凝土的研究和應用[J].中國新技術新產品，2016（07）：110-110.

[2]徐金慧.軌道交通地下工程耐久性混凝土研究[J].技術與市場，2013（06）：139.

[3]陳心茹，朱祖熹.隧道與地下工程防排水技術近年來的探索與改進[J].隧道建設，2015（04）：292-297.

作者簡介：湯國偉（1985-），男，本科，助理工程師，建設工程工程技術。