摘要:随着近几年我国城市轨道交通事业的不断发展,地铁对于城市生活的重要性得到了全面的彰显。而在地铁工程施工的过程之中,往往会受到多种因素的影响导致混凝土裂缝的产生,对于工程的施工质量造成一定的影响,也为地铁工程施工留下了一定的安全隐患。这就要求相应的技术人员能够在施工过程之中,对于混凝土的特性进行深入的了解,并制定行之有效的混凝土裂缝控制措施,从而确保地铁工程的安全性和稳定性能够符合使用需求,促进我国地铁工程建设行业的全面发展。
关键词:地铁工程;混凝土裂缝;控制技术
一、地铁工程使用的混凝土特性分析
混凝土材料作为一种复合材料,其本身具有胶凝性质和易收缩的特性。一旦混凝土材料受到了外界的作用力,或者受到由内部产生的变形力,就会使相应的拉应力超过混凝土材料自身所能承受的极限范围,造成混凝土裂缝的产生。而在混凝土凝固的过程之中,由于混凝土本身的强度在不断的提升,而施工过程也是混凝土强度提升的阶段,因此需要技术人员在施工过程之中注意到混凝土强度的变化情况,以及混凝土极限拉应力的变化情况,如果拉力已经超出了极限范围,就会导致出现混凝土裂缝的情况。最后,地铁工程施工使用的混凝土材料,非常容易受到外界环境的影响,并会随着结构与环境的不断变化,对混凝土裂缝的形态与分布情况带来多种不利影响。
二、地铁工程混凝土裂缝产生的原因
(一)结构性裂缝产生的原因
在进行地铁工程混凝土结构施工时,混凝土裂缝产生的原因较多。而从多方面的情况来看,混凝土结构裂缝产生的类型为结构性裂缝和非结构性裂缝两大种类。其中,结构性裂缝产生的主要原因在于地铁工程混凝土结构之中的钢筋量使用与需求不符,另外,如果在后续的使用过程之中出现超载使用、地基沉降以及地震等多方面因素,就会导致混凝土结构性裂缝的产生。而混凝土结构性裂缝的产生往往只在一瞬之间,对整个地铁工程的稳定性和安全性有着较为严重的影响[1]。
(二)非结构性裂缝产生的原因
1、收缩裂缝的产生
收缩裂缝是地铁工程施工之中最常见的裂缝之一,其主要包括塑形收缩、化学收缩以及干燥收缩多种形式。塑性收缩一般存在于混凝土的凝固流程,在混凝土开始凝固的初期,混凝土内的水化反应较为强烈,会引起混凝土的失水情况,导致混凝土的可塑性降低,而在混凝土的凝固过程之中,混凝土体积也会发生一定的变化,导致不均匀应力的存在,最终引发混凝土收缩裂缝的存在。而在混凝土完全凝固之后,就会出现干燥收缩的情况,而过早拆模等不良操作也会导致混凝土干燥收缩的现象加剧。这种情况会产生混凝土表层体积不断的缩小,使混凝土内部的水分蒸发速率变小,导致表面拉力远大于混凝土结构能承受的极限应力,最终导致裂缝的产生。而化学收缩往往会在硬化过程出现,这种裂缝产生的原因在于水泥的水化作用会导致混凝土的体积变小,最终出现相应的裂缝情况。
2、温度裂缝的产生
温度裂缝是当前地铁工程混凝土裂缝产生的主要形式,混凝土结构在水化作用的影响下,其内部温度会不断的累积,而在浇筑混凝土施工的前期阶段,混凝土内部会出现强烈的水化热反应,导致混凝土内外温差过大,使混凝土结构出现开裂的情况,这种情况往往会在混凝土浇筑施工之后的三天后出现;同时,在进行拆模施工时,混凝土表面的温度损失较快,会进一步提升混凝土内外的温度差值,也会使混凝土裂缝情况产生。而当混凝土结构之内温度高到一定程度时,会出现温度下降的情况,这种情况也会导致混凝土裂缝的产生[2]。
3、安定性裂缝的产生
所谓的安定性裂缝也就是混凝土龟裂的情况,一般来说,这种情况是因为混凝土材料的质量不合格导致的。而导致混凝土材料质量不合格的因素较多,比如说水泥材料质量缺乏控制,在使用材料之前,缺乏相应的配合比控制过程,导致水泥材料无法满足地铁工程的施工需求,最终导致混凝土结构的性能无法满足使用需要。
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三、地铁工程混凝土裂缝的控制措施
(一)提升配合比的科学性
在地铁工程施工之中,由于外界环境存在着不稳定的特性,再加上混凝土本身物理性质的影响,导致混凝土的裂缝难以得到避免。而在施工过程之中,想要提升混凝土的强度和力学性能,就必须从混凝土自身的质量控制进行切入,提升混凝土配合比的科学性和合理性。水泥应该选择性能优良,泌水性较低,水化热较低的混凝土材料,同时要选择具备一定的抗侵蚀能力且质量较为稳定的旋窑水泥。砂石料除了要与我国现行的相关标准与规范要求相符之外,其石子粒径不能超过40毫米,泥土不应该呈块状出现,吸水率应该在百分之1.5之下。同时,掺入的膨胀剂以及抗裂纤维添加剂应该根据科学的实验来决定,允许误差应该在百分之1[3]。
(二)做好混凝土的温度控制
在混凝土浇筑成型的过程之中,应该对于混凝土的温度进行全面的控制,确保其内部温度与外部温度在25℃以内。而在温度较高的夏天,应该能够对于混凝土的入模温度进行调控,掺入冰屑或者采取相应的遮阳措施对混凝土温度进行有效的调控。同时,也应该对于混凝土浇筑施工的速度进行控制,减少分段工程的施工长度,从而提升混凝土裂缝的控制小丽,如果混凝土结构的底板面积较大,则应该采用分块分层浇筑施工的方法,减少混凝土收缩情况以及温度的应力,从而达到有效控制混凝土裂缝的情况。
(三)提升混凝土施工的质量监督力度
对于地铁工程混凝土结构的施工而言,应该对其进行有力的质量监督,确保施工人员和技术人员能够按照规定的施工工艺流程进行施工,在混凝土浇筑施工时,应该选择科学的泵送方式。在混凝土浇筑施工之前,应该做好材料的化验工序,如果材料的质量不符合施工的具体要求,应该禁止其进入施工现场,在进行混凝土浇筑施工时,要能够确保投料过程以匀速进行,同时,采取分层振捣的方式,配合满足要求的拆模时间,才能够切实的提升混凝土施工的施工质量。在地铁工程施工之中,分段的角度长度应该在15米之内,而在跳槽施工之中,不应该采取后浇带施工的施工工艺,从而使混凝土施工的施工质量得到有力的保障[4]。
(四)适当的加入化学添加剂
在进行地铁工程混凝土结构施工时,可以适当的添加相应的化学添加剂来对混凝土裂缝进行控制。通过减水剂的添加,能够使混凝土的工作性质更强,也能够降低拌和水的使用量。如果添加入缓凝型的减水剂,起步筋能够提升混凝土的使用性质,也能够将混凝土的初凝时间进行推迟,降低浇筑施工的速度,从而确保混凝土能够得到充分的散热,避免混凝土裂缝产生的情况。
(五)做好混凝土的养护工作
混凝土在浇筑施工之后,应该进行及时的养护,每天的养护不能低于两次,持续时间应该在两周左右。混凝土的成品应该做好相应的保护措施。一般而言,混凝土的养护包括介质温度、湿度以及养护延续时间多方面的影响因素,而在混凝土到达一定的强度之后,应该做好回填土的施工工作,从而确保混凝土养护质量的全面提升,减少混凝土裂缝产生的几率。
四、结束语
综上所述,在地铁工程的施工过程之中,往往会因为多种因素导致混凝土裂缝的产生。而通过科学合理的规范措施,严格的施工质量把控以及行之有效的保护措施,能够确保地铁工程混凝土裂缝情况得到避免,这也就要求相应的施工人员能够在日后的混凝土施工之中,能够对裂缝情况加以重视,合理的对混凝土裂缝情况进行处理,从而使混凝土裂缝危害控制在合理的范围,确保地铁工程施工的安全性和可靠性得到全面提升。
参考文献:
[1]刘浩. 地铁工程混凝土裂缝控制技术探析[J]. 房地产导刊,2018,(6):77.
[2]董宇超. 地铁工程混凝土裂缝控制技术探析[J]. 建筑工程技术与设计,2017,(9):686-686.
[3]朱倩倩. 浅析地铁工程的混凝土裂缝控制技术[J]. 城市建设理论研究(电子版),2014,(20):1073-1073.
[4]汪菲. 地铁工程混凝土裂缝控制技术探析[J]. 建筑工程技术与设计,2015,(34):30.
论文作者:梁蒙蒙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
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