摘要：我国城市化进程不断加快，为满足人们出行需求，各种地铁建筑设施也在不断增多。在地铁建筑的过程中，往往会采用大体积混凝土施工方式，对地铁土建施工进行质量控制避免造成重大安全事故。该文通过对地铁土建施工混凝土裂缝控制进行深入的分析，明确大体积混凝土施工中产生混凝土裂缝的主要成因，提出相应的解决策略，增强地铁建设的整体质量，维护国家财产和人民群众的生命安全。
关键词：地铁工程；土建施工；大体积混凝土；裂缝
引言
随着城市建设发展，建筑的规模逐渐增大，大体积混凝土应用的地方越来越多，混凝土结构的质量及耐久性也成为人们日益关注的重点。在地铁施工中多以大体积混凝土施工为主，混凝土的裂缝不仅使影响混凝土的质量，而且降低混凝土结构的强度、缩短结构的使用年限。混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。
1结构裂缝产生的危害
由于混凝土是一种脆性非匀质合成材料，抗拉强度只是抗压强度的1/10，要使混凝土不出现任何裂缝在工程上是难以达到的，但应防止影响正常结构的有害裂缝出现，这种有害裂缝的出现不仅会降低地铁车站及区间的抗渗能力，影响其使用功能，而且可引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低结构物的耐久性，因此必须将裂缝控制在规范允许的范围内。国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度的目的主要是为了保证钢筋不产生锈蚀，不同规范中允许最大裂缝宽度的具体规定虽不完全一致，但基本原则相同。我国地铁设计规范中对钢筋混凝土结构规定迎水面最大裂缝宽度允许值为0.2mm，背水面最大裂缝宽度允许值为0.3mm。
2大体积混凝土结构裂缝产生机理
2.1收缩裂缝
混凝土收缩包括混凝土自收缩裂缝和干缩裂缝，收缩土造成收缩裂缝的主要原因是在浇注大体积混凝土时，混凝土的振捣不实，表层浮浆过多，砼浇筑后，没有及时抹压实（特别是初凝前的二次抹压），且表面水份散失快，产生干缩，造成混凝土表面裂缝。
2.2沉降裂缝产生的原因
在大体积混凝土施工的过程中，整体的结构设计不够均匀，产生某一部位的沉降值超过其他部位，导致沉降盈利，超出了混凝土本身的极限拉伸强度，引发断裂，造成混凝土裂缝。沉降裂缝不仅会导致施工阶段受到严重影响，甚至会导致整个大体积混凝土结构的安全性受到严重威胁。
2.3温度原因产生的裂缝
由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。影响大体积混凝土裂缝的因素虽很多，但主要原因是温度应力。设置温度变形缝是能有效减小混凝土裂缝的重要因素。
2预防混凝土裂缝的措施
2.1掺加减水剂或缓凝型减水剂
严格控制混凝土的配合比，在满足强度、密实性、耐久性、抗渗等级和泵送混凝土的和易性（即塌落度及其损失）要求的条件下，最大限度的控制混凝土的水泥用量，以及采用双掺技术（优质粉煤灰或磨细矿渣加上高效减水剂），并按设计强度、抗渗标号通过试验确定最佳配合比。掺加减水剂,能保持混凝土工作性质不变的同时显著减少拌合水量,降低水化热量,减缓水化速度。混凝土中掺加缓凝型减水剂,除有以上效果外,还可以推迟初凝时间,减缓浇筑速度和强度,以利于散热,减少混凝土表面温度梯度。另外在混凝土水化速度减慢的同时其表面强度已开始相应增大,可增强其抗裂能力,减少表面出现裂缝的可能性。
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2.2采用切实可行的施工工艺
现大体积混凝土浇注时多采用泵送方式，根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。混凝土采取快速薄层连续浇筑,由于散热面积大,降温快,使水泥水化热在热最剧烈的浇筑阶段散发出来,可使内部温度分布比较均匀,利于减少内外温差,抑制表面裂缝。根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。对于地铁车站的大体积混凝土浇注首先应合理地分区分块，建议车站分段浇注长度取25m~30m为宜，对于区间隧道二次衬砌台车长度宜采用8m～10m，应避免出现使用10m以上台车。另外，应合理安排施工工序。
2.3温度裂缝的控制措施
为了能够减少因为环境因素而造成的裂缝问题，在施工开始之前必须要对施工环境进行模拟实验，明确混凝土的绝热升温参数，掌握合理的温差控制范围，在实际浇筑的过程中，如果有条件的可以通过专用的设备对混凝土内部温度进行实时测定，例如电子测温仪可以不破坏混凝土结构的表面，就能够对内外温差进行综合判断。在实际施工过程中应该选择水化热比较低的水泥进行施工，当混凝土入模时对混凝土入模温度要进行严格的把关，确保混凝土内部温度和外部温度保持一致，并且主要在25℃。如果天气变化剧烈或者很有可能出现恶劣天气等要进行规避，不能够在最热或者最冷的气候条件下进行施工，而在混凝土拆模时也可以在低温季节进行拆模，在拆模之后要及时进行覆盖养护，避免出现表面温差过大而导致的裂缝问题。由于混凝土内部温度下降程度与单位体积混凝土用量，具有明显的相关性，所以要想进一步加强混凝土的强度和工作性能，最主要的就是减少混凝土中的水泥用量，减少水灰比。关于水泥用量，1/5的一级粉煤灰作为掺入量，还可以利用减水剂，并且严格按照施工要求，保证混凝土的整体施工强度，总而言之，要想进一步控制混凝土产生温差裂缝，最主要的就是将水泥的水化热程度减到最低，避免混凝土内外温差过大等情况。
2.4塑性裂缝收缩控制的主要方法
在塑性裂缝施工的过程中，可以通过加入适量的膨胀剂补偿混凝土收缩损失，避免发生体积下降的情况，此外在混凝土浇筑的同时，必须要结合监理、技术员、质检员共同进行监督，看管振捣操作人员的工作。在彻底完成震荡之后，要根据混凝土泛江的情况，并且不再冒出气泡作为判断标准，在振捣的过程中不能存在漏诊误诊，确保每一个部位都振捣到位，而且要严格控制混凝土振捣的时间，不能超振和偏振。在混凝土浇筑时，如果采用分层浇筑的方式则混凝土的振捣也必须采取分层振捣的策略。在水泥浇筑完成之后，不管是一次模压还是二次模压，都必须保证混凝土表面水分，而且要加强对于混凝土质量的有效控制，在实际浇筑的过程中也应该针对混凝土塌落度进行适当的检测，如果出现质量不合格的问题，则必须立即停工，只有等到混凝土浇筑合格之后，才能够进行后续施工。
结语
在地铁土建施工项目建设的过程中，由于各种各样的原因，所以很容易导致大体积混凝土裂缝，虽然混凝土产生裂缝是不可避免的，但是如果采取科学措施，就能够预防混凝土裂缝，提高地铁土建工程的整体建设质量。
参考文献
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[3]张磊.地铁土建施工中的混凝土裂缝控制[J].居舍,2018(1):60.
论文作者:张帅
论文发表刊物:《城镇建设》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 地铁论文; 水化论文; 温差论文; 温度论文; 《城镇建设》2019年10期论文;