地铁车辆段大体积结构混凝土收缩裂缝控制研究吴佰让 （中铁华铁工程设计集团有限公司，广东东莞523073） 【摘 要】目前，我国城市轨道交通工程正在不断发展，地铁建设越来越重要。在实际的地铁工程建设过程中，大体积混凝土浇筑往往会发生结构裂缝，制约着工程建设的顺利进行，影响地铁的良好安全性能以及使用寿命长短。论文主要探索了地铁车辆段大体积结构混凝土收缩裂缝控制途径。 【关键词】地铁；车辆段；混凝土 【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.03.148 1 大体积混凝土结构裂缝产生机理一次大体积混凝土浇筑量往往以数百立方米来计量，会发生较多的热量造成混凝土的升温，在实际的升温时期内，水化热在结构内部大规模展开积聚，散发性不强，造成混凝土内部温度逐渐提升，但是混凝土表面散热较为迅速，表面温度得到减少，从而造成内外温差较大。在建设与实际的应用过程中，混凝土结构会发生不同形式、不同程度的裂缝，这也是一个较为常见的现象，其中最为普遍的是在浇筑大体积混凝土后发生结构裂缝，在混凝土浇筑完成后，出现水化反应释放大量热能，同时，混凝土自身的热传导性不佳。在混凝土的硬化阶段，由于内部水分蒸发、水泥水化与胶质的胶凝等的影响，造成混凝土体积减小，进而发生收缩变形，在这种应力大于混凝土的抗拉极限强度的情况下，会在混凝土中出现收缩裂缝[1]。 2 大体积结构混凝土收缩裂缝控制方案2.1 完善设计，融入减水剂或者缓凝型减水剂 对于屋面混凝土的结构设计，应提出合理的混凝土技术指标，在提高混凝土自身防水的前提下，尽量减少水泥的用量，达到降低水化热和减少裂缝的目的。严格控制混凝土的配合比，在保证密实性、强度、抗渗等级、耐久性以及泵送混凝土易性的条件下，对混凝土的水泥用量最大化进行控制，同时融入双掺技术，掺加高效减水剂于磨细矿渣与优质粉煤灰中，严格依据实际的抗渗标号和设计强度展开试验，对最优配合比进行确定。另一方面，融入减水剂，不仅可以确保混凝土工作性能保持不变，也可以明显降低拌合水量，缓解水化速度，减少水化热量。在混凝土中融入缓凝型减水剂，不但可以收获以上成效，还能够有效推迟初凝时间，最大程度上缓解浇筑强度与速度，降低混凝土表面的温度梯度，帮助散热。伴随混凝土水化速度逐渐降低，表面强度逐渐提高，降低表面发生裂缝的可能性。 2.2 选取较低温度时段进行混凝土浇筑 一般情况下，若是混凝土浇筑时，环境温度较高，会使混凝土的起始温度高，增温快，出现水化反应的速度也随之加快，提高开裂的可能性。在较低的环境温度环境下，对混凝土进行浇筑，能有效降低混凝土拌合物的浇筑温度，减小环境温度和中心温度之间的温差，最大程度上降低开裂的可能性。因此，建议严格控制混凝土的入模温度，夏季高温季节施工时，应尽量利用夜间施工，采取措施降低混凝土的入模温度（将环境温度尽量降低至25益以下）[2]。 2.3 改善配筋，加强混凝土的早期养护 为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密，一般用Φ8mm钢筋，双向配筋，间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。在浇筑混凝土后，还需要进一步强化保温养护。在完成混凝土浇筑之后，需要严格保证混凝土湿度及温度。混凝土养护一般涉及以下3个要素，即介质的湿度、温度和养护时间。一般情况下，大体积混凝土出现温度裂缝，通常是因为内外温差过大所造成的。在完成混凝土浇筑之后，想要避免在混凝土冷却时出现降温过快，致使温差过大，这就需要进行保温养护。在控制散热过程中，避免混凝土表面温度发生骤变，每隔2h对温度进行测量，按照实际的测量温度进行养护。新浇混凝土所含水分可以达到水泥水化的实际要求，然而因为蒸发作用，往往会造成大量的水分损失，进而阻碍水泥的水化作用。因此，在完成混凝土浇筑后，要及时进行洒水养护，最大程度上确保混凝土表面的经常性湿润，降低外界出现高温倒罐的同时，避免干缩裂缝的出现，达到混凝土强度的稳定增长。通常在完成混凝土浇筑后的12耀18h内需要进行养护，连续养护时间需要超过14d。 2.4 施工控制 每次浇筑混凝土分层厚度要小于35 cm，强调浇筑混凝土的厚度，侧墙混凝土落差较大，要想避免混凝土离析，需要应用斜槽引流。在振捣的过程中，需要最大程度上避免欠振、漏振及过振等不良现象的出现。这就需要进一步振捣密实，确保混凝土表面不发生浮浆，在对顶板和底板混凝土完成浇筑之后，还需要进一步进行收水和刮平，严密覆盖。要想避免模缝漏浆或者模板变形，模板需要具备足够的刚度与强度，同时不可出现移位。另一方面，模缝需要确保平整性与严密性，防止浆液由模缝漏出。 2.5 混凝土养护 2.5.1 侧墙和中板 针对侧墙和中板的薄壁型混凝土裂缝，根据引发机理的差异一般能够分为2类，也就是混凝土应力裂缝与表面收缩裂纹。在实际施工过程中，需要应用行之有效的方式，延长拆模时间，在完成松模后，浇水保湿养护，拆模后，通过喷养护液，进一步对混凝土进行保湿与保温养护，最大程度上遏制由于干燥收缩或者降温过快而造成的裂缝。 2.5.2 底板和顶板 裂缝防御途径包含对混凝土拆模时间进行延长和进一步强化养护。养护途径就是在顶板利用覆盖进行养护，在底板利用蓄水养护，确保水化用水的充足性，降低收缩的发生。另一方面，也能够让小裂缝得以愈合。比如，在大体积混凝土的基础和屋面梁板结合处等位置，设置必要的温度配筋，在截面变形和转折处，底、顶板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以改善应力集中。 3 结语综上所述，随着我国城市轨道交通工程的发展，地铁建设越来越引发人们的重视。然而在地铁工程建设中，大体积混凝土浇筑会发生结构裂缝，严重影响地铁的安全性和使用寿命。需要科学地分析地铁施工中混凝土裂缝的成因，挖掘出控制混凝土裂缝的有效途径。 【参考文献】 【1】张宇霆.结构温度裂缝控制技术在地铁车站大体积混凝土中应用[J].工程技术（文摘版）,2015(67):17-18. 【2】薛永林.高层建筑地下结构大体积混凝土裂缝控制研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(5):82. Study on the Shrinkage Crack Control of Large Volume Concrete in Metro Vehicle Depot WU Bai-rang 【Abstract】At present, the city rail transit project in China is constantly developing, the subway construction is more and more important. In the process of metro construction , the structural cracks often occur in the large volume concrete pouring , which restrict the smooth progress of construction projects, good safetyperformance and the influence ofthe subwayservice life. Thisthesismainlyexploresthe metro depot the control wayof large volume shrinkage cracksofconcrete structure. 【Keywords】subway; vehicle depot; concrete 【中图分类号】U231+.3 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467（2017）03-0109-02 【收稿日期】2017-02-27 【作者简介】吴佰让（1967～）,男，陕西蓝田人，工程师，从事轨道交通工程土建施工监理与研究。 |
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