摘要：随着经济社会的发展，地铁的施工技术有了很大的进步。混凝土是地铁施工的基础材料，混凝土材料的质量直接影响到地铁的施工质量。混凝土在施工过程中，受到外部荷载以及温度变形影响，很容易产生混凝土裂缝，从而影响到混凝土结构的安全性和使用时间。而高性能混凝土由优质建筑材料配置而成，混凝土的密实度高、水热化作用降低、混凝土强度大等优点。因此，将其应用在地铁工程中，能够提高地铁的施工质量和使用年限。
关键词：地铁工程；高性能混凝土技术；施工技术
目前在施工技术飞速发展的同时，对建筑施工材料也提出了更高的要求，伴随这一趋势出现的高性能混凝土，不论在稳定性、强度，还是耐久性方面都要比普通的混凝土优越。因此，当前很多地铁工程施工中广泛应用了这种高性能混凝土。
1高性能混凝土
随着改革开放的快速发展，经济发展的速度对交通运输行业也有着越来越高的要求，未来路面混凝土发展的方向必然是耐久度、高强度、少维护。不断提高路面表面的致密性、抗渗透性对此都是很重要的影响因素，而上述这一切目标都需要通过高性能混凝土来实现。高性能混凝土这一说法最早是在20世纪90年代出现的，简称HPC。其在原有传统混凝土的基础上加入了化学外添加剂和优质矿物掺合料。国内外给予广泛的关注与高度重视新发展起来的高性能混凝土技术，是近期混凝土技术发展的主要方向。由于在性能上对其具有较高的要求，所以在制作过程中的施工工艺必须非常严格，采用品质较高的材料来配置。由于高性能混凝土具有便于浇注，不容易离析，早期强度比较高，韧性和耐久性相对较强，而且其力学性能也比较稳定，因此在建造较高的，坚固性要求高的房屋建筑，公路，桥梁和暴露在十分恶劣环境下的建筑时特别适合，而且容易延长其使用寿命，因为高性能混凝土不仅具有较高的强度，而且还具有极其高的韧性，耐用性和刚度，所以高性能混凝土并不等同于高强度混凝土。在地铁建设过程中采用高性能混凝土能减少事故的发生来保证人民生命和财产安全。通过分析研究可以发现，高性能混凝土具有高体积稳定性能，较好的力学性能和耐久性能的同时，还具有下列优点：①尽可能多的掺加以工业废渣为主的活性细掺料，从而节约水泥熟料。如：磨细矿渣，硅灰，优质粉煤灰等。②尽最大努力使用绿色水泥来替代熟料水泥，降低对能源和矿物资源的消耗，节约资源能源；降低有害气体的排放，保护环境。③资源化处理建筑垃圾，使之成为可重新利用的材料来进行再生混凝土的配置，以减少开采天然矿石。④减少水泥和混凝土的使用，最大限度的发挥高性能混凝土的优势，使用高性能混凝土来延长地铁等建筑的使用寿命。
2高性能混凝土在地铁施工中的应用
2.1选择原材料
（1）水泥材料。可以通过普通硅酸盐水泥或者标号高于42.5的硅酸盐混凝土配置高性能混凝土。而且它的性能应该满足CBI75型号的要求，要防止选择应用早强水泥；（2）在350m2/kg以内控制水泥比表面积，在0.6%以下控制碱含量；（3）在1.5%以内控制游离氧化钙含量；（4）在8%以内控制水泥熟料内C3A的含量。首先，粗集料要选择粒形优良、质地坚固均匀、线胀系数小、级配合理的小碎石。也可以应用卵石和碎卵石，防止应用砂岩碎石。其次，应该把质地均匀、级配合理的天然粗中河砂作为细集料。第三，选择二级配石的骨料，在31.5mm以内控制粗骨料的最大粒径，同时不能超出钢筋保护层厚度的2/3，不能超出钢筋最小间距的3/4，如果混凝土强度较高，其粒径应该小于25mm。第四，在1500kg/cm3控制粗集料的松散堆积密度。在40%以下控制紧密空隙率，在2%以下控制吸水率。第五，选择水材料，在对高性能混凝土进行拌制时，需要按照《混凝土拌合用水标准》相关规定选择合适的水。只要这些水符合引用水标准，就可以应用。第六，选择合适的外加剂，这些外加剂一定要经过国家相关部门的鉴定与认可，符合标准后才能够被应用。
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2.2搅拌高性能混凝土
搅拌高性能混凝土前，应严格测定粗细骨料的含水率，根据含水率的变化及时调整混凝土施工配合比。含水率每班抽测2次。在料仓条件允许的情况下可以对检验合格的砂放置3～5天再投入使用，以减少含水率不均匀对混凝土性能的影响。
2.3商品混凝土运输
（1）混凝土的运输路线提前考察，统筹安排，保证交通不得堵塞，混凝土的运输时间应尽可能短。（2）运输高性能混凝土过程中，必须保证混凝土罐车罐体以2～4r/min低速转动，不得随意停止转动，应确保高性能商品混凝土拌合物的均匀性，运输到灌注地点时不发生分层、离析和泌浆等现象。
2.4高性能混凝土浇筑
地铁混凝土浇筑过程中，直接影响到混凝土的质量，因此必须重视混凝土浇筑过程。高性能混凝土在浇筑之前，监理工程师必须对混凝土模板规格、强度和刚度进行检测，确保符合施工要求。并根据钢筋和预埋件数量确定混凝土浇筑的厚度。混凝土浇筑之前，必须清理模板表面的污渍、砂浆，确保模板表面干净、平整，以免影响到混凝土浇筑质量。其次，为了提高混凝土浇筑质量，混凝土浇筑过程中，还要对其进行振捣。将振捣棒插入到混凝土中，对混凝土进行密实，并按照混凝土浇筑的顺序进行振捣，以免出现错振、漏振现象。振捣棒在振捣的时候，要坚持“慢插快拔”的原则，并与模板保持一定的距离，以免振伤模板，造成砂浆渗透。
2.5混凝土养护工作
混凝土浇筑以后，还要加强对混凝土的养护工作。如果混凝土结构不及时养护，可能造成混凝土结构裂缝，影响混凝土质量。混凝土浇筑12个小时以后，对混凝土进行洒水保护。高性能混凝土的水、灰比例比较小，所以在浇筑以后，要及时对混凝土结构进行保温和保湿工作，以免水泥水化热造成混凝土内外温差大，造成混凝土结构出现塑性收缩，产生混凝土温度变形。可以在混凝土结构表面覆盖一层茅草，或者添加一层养护剂，防止混凝土裂缝的产生。混凝土养护周期一般是在7—14天，如果是夏季，要提高混凝土洒水频次。
3结语
总之，相比较普通混凝土，高性能混凝土具有更多的优点和经济效益。开展地铁高性能混凝土的开发和研究对现代建筑技术的发展有着极为重要的意义。高性能混凝土的应用，不仅让地铁施工的可操作性和质量得到提升，也为我国的基础设施建设事业做出了巨大贡献。但是，即使高性能混凝土具有许多优点，仍然还有不足之处，需要对其进行进一步的改进。由于可持续发展战略，节能环保意识，以及对地铁建设质量的要求进一步提高，所以在未来的工作中，需要进一步推广的过程中加强研究改进。在对地铁高性能混凝土进行研究时，应结合建筑所需要实现的目标以及高性能混凝土的特点。同时也需要政府等有关部门对此加以组织，干预，协调的同时，对其技术经济政策加以支持。
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论文作者:张巍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/10
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