某地鐵車站裂縫原因分析及可靠性鑒定

摘要：地鐵項目雖然能給城市發展帶來良好的經濟效益和社會效益，但也伴隨著一些施工質量問題-如混凝土裂縫。雖然該類裂縫可以修復，但修復工程費時費力，而且可能影響地鐵車站結構的整體性和耐久性。文中以某地鐵車站為例，對混凝土施工裂縫產生的原因進行分析，同時對地鐵車站可靠性進行鑒定。

關鍵詞：地鐵車站;裂縫;原因分析;可靠性鑒定

引言

目前全國城市地鐵工程正處于規模化建設發展階段，從已運營與正在施工的地鐵工程調研發現，地下現澆混凝土開裂滲漏現象非常普遍，尤其是地下車站主體結構側墻，澆筑拆模后數天就會出現呈棗核狀、豎向平行等間距的裂縫，且往往都是貫穿，出現滲漏幾率極高。裂縫將導致混凝土滲透性急劇增加，加快有害介質傳輸滲入，劣化材料服役性能，引起鋼筋銹蝕、剝落，降低建筑結構的使用安全與壽命。本文通過進一步優化改進現場施工工藝，提升其抗裂性，為工程建設高質量發展保駕護航。

1工程概況

深圳地鐵12號線二期工程市中醫院站為地下2層島式車站，車站全長260m，車站兩端采用現澆混凝土施工，中間部位采用預制裝配式施工，采用站廳無柱站臺有柱拱頂式結構，裝配段長度為194m，結構總寬度為22.3m，結構總高度為：17.35m，由4塊預制塊（A、B1、B2、C）構成，每環質量分別為：底板A塊116.1t、側墻B1/B2塊41.9t、頂板C塊128.8t，環寬1.994m，縱向布置共97環，結構內部中板、中立柱、中縱梁、軌頂風道及出入口環框梁均采用預制結構拼裝。

2現狀結構布置、使用功能調查

經現場調查，各層結構平面布置與設計相符，軸主體結構長度為174.4m，寬度為16.8～17.9m，負三層層高為7.7m，負二層層高為6.5m，負一層層高為6.3m。主體結構采用現澆鋼筋混凝土框架結構，平面布置規則、沿豎向布置無錯層或局部收進等不連續形式，結構傳力路徑清晰，可形成完整的結構體系。本工程主體結構已封頂，尚未投入使用，設計作為地鐵車站使用，負三層為地鐵軌道，負二層、負一層為設備區間。進場檢測時，（10-21）軸區域填充墻、門窗等圍護結構尚未施工，其冷水機房、風道兩側墻體、設備區與公共區臨界防火墻體設計采用蒸壓灰砂磚，其余隔墻采用蒸壓灰砂磚砌塊。

3鑒定應用及效果監測

在抗裂混凝土試驗研究及施工措施優化改進基礎上，為驗證技術方案有效與實用性，同時便于信息化、精細化施工指導，澆筑前在側墻底部中心、中部中心與表面分別預埋應變計與溫度計，澆筑時從拌合站原材，抗裂混凝土生產及現場澆筑、振搗與養護等全程跟蹤，期間控制入模混凝土坍落度≤200mm，分層布料（300mm～500mm），分層振搗（15s～30s）澆筑，過程中加強相鄰結合面及邊角處振搗，以防影響外觀質量，澆筑完成拆模養護結束后對裂縫控制效果進行觀察。

4地鐵車站裂縫可靠性鑒定

4.1糾偏控制措施

糾偏控制的重點主要集中在4個方面：（1）預制構件端面同步控制，在作業過程中需要采用拐尺進行檢測，確保縫寬控制在5mm以下，注意消除累積的誤差，每完成3環拼裝需要復核1次縫寬;（2）軸線控制，在預制構件上標注十字線定位標識，作業過程中采用全站儀檢測，每完成3環拼裝需要復核1次縫寬;（3）張拉力與接縫寬度控制，縫寬以防水控制要求為標準，控制在合理范圍內;調整張拉力的大小對預制構件進行糾偏;（4）垂直度控制，控制重點是側墻環向、縱向垂直度，在作業過程中采用激光垂直儀進行測量，利用千斤頂進行調校，每完成1環拼裝需要復核1次縫寬。

4.2結構構件施工質量檢測

本工程經正規設計、施工，履行正常的基本建設程序，現委托方提供本工程巖土工程勘察報告、混凝土開盤鑒定、混凝土配合比試驗報告、混凝土試塊強度檢測報告、鋼筋產品質量證明書、鋼筋力學性能檢驗報告等資料。本次鑒定對軸主體結構柱、梁構件截面尺寸，側墻、柱、梁混凝土強度，柱、梁縱筋根數與角筋公稱直徑、側墻分布筋平均間距與公稱直徑、柱、梁箍筋平均間距及板底鋼筋平均間距和公稱直徑進行施工質量抽檢驗證。

4.3閉腔薄壁構件力學性能

為實現大型預制構件的輕量化，提出了一種新型“閉腔薄壁”結構構件，即在構件內部填充輕質芯模替代實體結構的混凝土，形成帶有封閉空腔的薄壁結構，。由于內部空腔的存在，受力后的閉腔薄壁結構內應力傳遞途徑比實體結構更加復雜，結構構造及其主要參數對構件力學性能有直接影響。研究了閉腔薄壁構件的剪力滯效應、剪應力分布規律以及各項構造參數，提出了閉腔薄壁構件的設計方法。

4.4抗震措施鑒定

本工程軸主體結構采用明挖順筑法施工，采用現澆鋼筋混凝土框架結構，平面布置規則、沿豎向布置無錯層或局部收進等不連續形式。抗震構造措施中，側墻混凝土強度、厚度、水平和豎向分布鋼筋間距、直徑、最小配筋率等鋼筋配置滿足規范要求;柱混凝土強度、截面尺寸、軸壓比、縱向鋼筋的最小總配筋率、箍筋加密區長度和平均間距、體積配箍率等鋼筋配置滿足規范要求;梁混凝土強度、截面尺寸、箍筋加密區長度和平均間距、梁端縱向受拉鋼筋配筋率等鋼筋配置滿足規范要求;中板混凝土強度、板面上分布鋼筋的配筋率滿足規范不宜低于0.2%、間距不宜大于150mm的要求。

結束語

目前仍存在不少問題亟待解決，我國裝配式車站建造技術剛剛起步，技術體系有待完善，技術標準有待形成;技術路線和工程方案需要針對地下工程的特點因地制宜地決策;在提高標準化和工業化程度、提高結構裝配率、研發高端施工裝備、提高施工效率和社會效益等方面，應充分發揮預制裝配建造技術的優勢;同時，我國裝配式地鐵車站造價偏高，需要通過減免部分稅費、優化技術方案和工程設計、盡量加大工程應用數量、降低成本攤銷費等途徑有效降低工程造價。

參考文獻

[1]田明昊.地鐵車站主體混凝土開裂分析及性能提升研究[D].南京航空航天大學，2020.

[2]陳立生，南昌地鐵車站混凝土結構裂縫控制技術專項研究.上海市，上海城建市政工程，2019-09-01.

[3]劉志波.地鐵車站混凝土結構裂縫控制技術研究[J].山西建筑，2019，45（12）：129-131.

作者簡介：于賀琪（1990-）男，黑龍江大慶人，漢，大專，技術員，研究方向：地鐵車站裂縫原因分析及可靠性鑒定。