談軌道交通土建施工混凝土裂縫控制方法

孫明明

中國電建市政建設集團有限公司 天津 300384

引言

軌道交通地下工程結構一旦出現問題，在運行過程中開展相應的維修工作是非常困難的，會嚴重影響整條線路和網絡運行的有序性，因此在工程竣工驗收后，能否在各種環境因素的影響下，滿足設計使用年限的需求是十分關鍵的，這成為當前軌道交通地下工程研究的重點內容。目前，軌道交通網絡的發展非常發達，但存在的地下工程混凝土結構耐久性問題也更加突出，因此各個區域針對正在建設以及擬建軌道交通工程，提出了更高的建設和設計要求，期望其使用年限達到百年。

1 軌道交通土建施工混凝土裂縫產生原因

1.1 人為因素

人作為軌道交通土建施工中最主要的環節，管理人員和生產施工人員的質量意識和管理能力能夠直接決定著結構工程的質量，所以必須要加強質量管理體系化、作業管理人員持證上崗的有效管理。在混凝土施工時，由于作業人員及管理者素質與知識水平參差不齊，所以常會存在一些失誤而引發混凝土結構裂縫。例如，由于混凝土一次入模的料過多、過厚，作業人員缺乏責任心等原因未按培訓交底要求分層施工引發裂縫；模板接縫不嚴，板縫處漏漿；混凝土振搗不實，過振、漏振、振搗時間不夠，氣泡未排出等；混凝土入模時自由傾倒高度過大，產生離析現象造成混凝土出現空洞蜂窩麻面等問題；現澆混凝土后不要過早上人、堆料、增加施工荷載，因混凝土澆注后需要有一個硬化周期，強度在沒有達到設計要求時，而因人為因素造成破壞性裂縫。

圖1 蜂窩麻面圖

1.2 混凝土材料本身質量原因

由于原材料的質量也是直接影響混凝土裂縫產生因素之一，進場材料必須嚴格把關，在混凝土材料選用不當時也會產生裂縫，如使用收縮性高的快硬水泥、低熱水泥及低標號水泥或水灰比高等均易產生裂縫。混凝土在澆筑到硬化期間，水泥將會放出大量水化熱，水化熱越大，產生裂縫的可能性就越大，因此需要盡量采取措施降低水化熱[1]。

1.3 干濕交替

結構內部如果存在干濕交替問題，會加快碳化作用和有害離子在混凝土中的擴散速度。而且軌道交通地下工程的環境便是干濕交替，具體為環境—客流—環控。因為濕度梯度的存在和環控產生的作用，即便混凝土表面沒有任何濕跡，也會有地下水滲漏問題，這是因為蒸發超過了滲透的速度。在地下車站運營過程中，經過檢測其濕度大概為20%～80%，如果客流量較少，會因為環控系統產生的作用，其相對濕度不會大于40%。但在地鐵運營前，因為環控系統處于閉合狀態，所以會增大濕度，一般都大于60%。

2 軌道交通土建工程混凝土裂縫的控制措施

2.1 人為因素混凝土裂縫的防治

在項目工程施工前，制定完善的工程質量管理制度，建立有效的、系統的質量保證體系，在分部、分項施工工序技術上嚴格把關。所有參加培訓人員必須通過考核才能上崗作業，加強管理人員的管理能力培訓、技術人員的專業知識培訓，操作人員的施工技能培訓。推行“橫向到邊、縱向到底、全面覆蓋”質量網格化管理，形成“一網多格、一格多員、全員參與、層層穿透、逐級負責、責任到人”的網格化管理模式。對關鍵部位、關鍵工序及隱蔽工程實施舉牌驗收，加強施工記錄和驗收資料管理，實現質量責任可追溯，凡屬隱蔽工程的，在工程隱蔽之前必須經過驗收簽認；真正做到“凡事有人負責、凡事有章可循、凡事有據可依、凡事有據可查”。在振搗過程中要確保混凝土振搗時間得到有效控制，避免混凝土振搗時間過長或者過少，易導致混凝土密實度受到影響而造成施工裂縫的產生。

2.2 加強混凝土原材料的質量控制

混凝土原材料質量是主要決定工程質量的因素之一，因此對用于結構工程的主要材料、半成品、成品、建筑構配件等進行試驗和檢驗，規范操作方法，把好工程質量源頭關。加強進場檢測，不合格的材料杜絕進場；對存放砂子、石子的料場地面進行硬化，做到排水暢通，禁止場地積水現象；搭設牢固可靠的防護廠棚，以達到對沙子、石子的防雨、防塵、防曬、保溫等作用。混凝土主要控制原材及配合比試驗，確保混凝土進場指標試驗合格，不合格混凝土禁止入倉，盡可能降低水泥用量，增大粗骨料的含量，嚴格控制骨料的含泥量，砂率不宜過大，骨料應具有良好的級配，適當使用緩凝減水劑。在混凝土澆筑過程中，模板采用定型鋼模板，涂刷脫模劑，采用同標號混凝土墊塊控制保護層厚度，加強振搗工藝控制，混凝土在達到設計強度后再脫模，正常氣溫下采用灑水養護。混凝土出場運輸時和易性、溫度、坍落度應及時抽檢，確保出場時混凝土坍落度符合配合比設計要求[2]。

圖2 鋼筋原材檢測圖

圖3 混凝土塌落度檢測圖

2.3 混凝土澆搗要求

混凝土澆筑前，加強變形縫、施工縫、后澆帶、穿墻套管等部位的細部構造防水處理，嚴格按圖紙施工，并做好對施工半成品如施工縫預埋鋼板止水帶外露部位、防水卷材甩頭部位、出入口及預留通道預埋鋼筋套筒及防水卷材等的保護，確保防水質量；同時，做好混凝土倉面設計，每倉混凝土澆筑前進行倉面設計，根據澆筑部位、澆筑方量考慮運輸距離及現場場地情況，及時與混凝土攪拌站進行溝通確定混凝土泵車型號、數量及運輸車輛數量，保證供應連續，考慮一臺備用泵車，避免因現場泵車故障導致混凝土澆筑停頓產生冷縫，確保人、材、機配備到位，滿足施工需要；混凝土澆筑時，板梁混凝土澆筑采用條帶法，由一端均勻向另一端推進，混凝土接頭部位及時進行覆蓋。加強混凝土振搗，配備足夠的振搗棒及備用振搗棒，將振搗工人劃責任區域進行過程管控，避免混凝土外觀出現蜂窩、麻面的現象，影響外觀質量。采用天泵進行混凝土鋪料，嚴禁采用振搗棒振趕料；天泵無法覆蓋區域采用溜槽進行輔助澆筑。

在工程結構施工中，有些部位非常容易出現滲漏，如接駁器設置區域，因此要加強相應的振搗施工，需選擇適宜的振搗設備，最佳的振搗時間，振搗過程中要按照“快插慢抽、上下抽拔”的方法，防止過振問題，改善混凝土的密實度。同時，混凝土出庫及入模溫度測量由專業試驗人員測量見證，混凝土結構內部溫度由無線測溫儀實測，確保滿足混凝土澆筑體里表溫差（不含混凝土收縮當量溫度）不宜大于20℃，拆除保溫覆蓋時混凝土澆筑體表面與大氣溫差不應大于20℃。

圖4 基面鑿毛和清理圖

圖5 混凝土澆筑施工圖

2.4 混凝土養護工作

混凝土澆注完成后，為防止混凝土表面干裂，澆筑收漿完畢混凝土初凝后盡快予以養護，覆蓋薄膜或草袋以減少混凝土升溫階段內外溫差，覆蓋時不得損壞混凝土表面。混凝土澆筑后12小時內覆蓋澆水養護，混凝土強度達到設計要求后方可在已澆筑的結構上走動。混凝土澆筑后，嚴格按設計規定進行支架、支撐的拆除，拆除底模時混凝土抗壓強度應達到規范要求的強度，側模拆除時的混凝土強度應保證其表面及棱角不受損傷，避免過早受力產生裂縫。所有暴露于大氣中的新澆混凝土工程在模板拆除后，采用自來水噴淋系統及時進行養護，在養護期內混凝土構件要保持濕潤。砼澆水養護的時間：對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的砼，不得少于7d；對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的砼，不得少于14d；大體積混凝土且摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的砼，不得少于21d[3]。

3 結束語

本文通過施工實踐及課題研究，跟蹤統計對比，通過上述施工技術方法的綜合應用，有效減少了軌道交通結構施工引起的混凝土裂縫問題，節約了主體結構裂縫二次處理的施工成本，取得了良好的經濟效益，為其他城市軌道交通工程建設提供技術幫助。