陈旭
中铁二十二局集团轨道工程有限公司 北京市石景山区 100040
摘要:地铁成为了人们出行的重要工具,在地铁工程项目建设中出现的问题较多,要保证整体项目施工的安全,在地铁项目投入使用之后,要保证地铁设施的安全。当前国内的地铁工程结构中,大部分都是现浇混凝土的结构,混凝土结构比较复杂,会受到外界环境的变化而产生变化,混凝土工程的建设、维护、浇筑都需要高端工艺技术。在施工中,混凝土产生裂缝不可避免,如何对裂缝进行合理控制,会影响到项目整体质量和项目的建设进度和工程质量,会影响到地铁长期的使用。
关键词:防水混凝土;裂缝成因;控制措施
引言:地铁项目开发建设成为了衡量城市经济发展的重要指标,地铁设施也会影响到人们交通出行,人们的生活品质。近年,我国大中型城市纷纷大力开发建设地铁,来完善城市的交通网络,缓解城市的交通拥堵问题。因而,在地铁项目施工中,要着重分析混凝土施工裂缝,找出裂缝预防措施及方法来提升地铁混凝土工程建设中的质量水平。
一、地铁工程防水混凝土施工特征
由于地铁项目的建设工作难度较大,在技术方面要求较高,同时地铁项目施工工作流程比较复杂,相对于其他项目建设工作来讲,因地铁工程多为地下工程,受作业环境及施工工序相互影响,地铁项目的施工难度偏高,而且混凝土防水质量很难得到有效的保障。在地铁项目的建设中,每一个作业施工环节都会对整体工程质量产生直接影响。在地铁项目混凝土结构体的裂缝预防方面,要得到工程人员重视关注。影响混凝土施工的因素较多,如外界工程现场的温度环境、地基情况、气候因素和工程人员专业能力和对施工的态度,并且混凝土内的原材料质量对混凝土结构体也有重大的影响。在地铁项目建设中,难免会出现工程裂缝,选择最恰当方式来预防裂缝,及时去补救并制定相应的补救措施,来预防混凝土在凝结时所产生的裂缝,将这种裂缝带来危害降到最低[1]。
二、产生混凝土裂缝的原因
(一)温度变化引起的水泥混凝土裂缝
混凝土内部和表面温度,表面温度和环境温度温度差过大会产生裂缝。混凝土浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面则散热较快,混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,由于内外应力造成混凝土裂缝。在季节交替和天气变化时,天气温度差异也会造成混凝土产生温差裂缝,混凝土凝结并不是一朝一夕的,在成型前期,混凝土内部温度不稳定就容易出现工程裂缝。因此对大体积的墙板混凝土,进行温度监测,布设测温管。根据监测温度值,采取降温或者保温处理措施。
图1 测温管布置剖面图
(二)地基变形造成了混凝土裂缝
地铁地基如果在竖向方向受力不够均匀,在水平方向有一定位移变形,这样就容易造成地基沉降,受到混凝土内部接入力的影响,进而产生结构体裂缝。造成地铁施工场地的地基变形有内部因素、外部因素及人为因素,外部因素主要是在项目施工时,地质地形产生了较大变化,土层被压缩,没有过渡段。在地铁地基结构上,受到过大的负载压力,勘察人员在前期,并没有对施工场地理地形做好深度的勘查分析,对施工环境没有正确掌握和分析,使用资料不够精准,并没有严格把控好工程材料的质量,及不太熟悉项目施工流程等多种因素。在某种程度上,就会影响到地质状况,因为混凝土材料本身的结构不均匀,不够密实,就会容易出现地基的变形[2]。
(三)混凝土质量问题造成防水混凝土裂缝
在工程项目建设中,混凝土质量工程质量会影响到整个地铁的项目施工质量,因此混凝土材料选择也是一项比较关键性的工作。对工程混凝土浆液选择,产生影响的因素较多,如混凝土中的砂石粒径的大小,混凝土材料中如果砂石过小,那么就需要在使用中,添加过多的水泥、水分。如果添加的水泥过多,在经过一段时间的使用之后,就会造成很多结构体裂缝产生。因而,控制好混凝土内部水泥的比例,如果在地铁项目施工中,使用成品层混凝土材料,要控制好水泥灰分的添加比例,如果比例过大,也会增加稳定结构体的硬化强度,也会使得硬化难度过高,而产生裂缝[3]。
(四)混凝土承载过重造成的裂缝
由于混凝土结构体的荷载能力有限,一旦混凝土背负过重的压力就会造成裂缝,但是不会排除因为防水混凝土结构体本身质量上存在的问题,及混凝土自身的承载能力不够,就无法达到规定的强度值,会产生裂缝。混凝土收到外部荷载尤其集中荷载等,如果混凝土内部没有成型,就会受到极大的压力,而产生更多的混凝土裂缝。使用材料质量不达标,就会造成防水性的混凝土产生裂缝,产生形变。施工缝位置的留置不当,也会产生混凝土裂缝。
三、地铁施工中预防防水混凝土裂缝的措施
在材料方面尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量,降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
在混凝土浆液的浇筑中,不可避免受到外界多种因素的影响就会产生裂缝,在工程建设中,要加强混凝土工程控制,减少裂缝问题,工程人员使用合格的材料,在选择材料时,还要对材料的质量、型号细致的检查,要重点检查材料中的砂石直径及砂石内部含水量、含泥量,检查砂石稳定性,还要对混凝土浆液在成分中温度做好严格管控。高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。将混凝土内外部的表面温度控制在25度左右,另外还要控制好混凝土浆液施工时间,尽可能避免多变性的问题,要进一步控制好混凝土浆液浇筑的工程速度,能够及时防止施工裂缝产生[4]。加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用土工布等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。
加强对混凝土浆液浇筑期间的全面监督管理,使工程人员操作更加合规,避免出现一些人为不良因素,而产生的结构体的裂缝。重点关注混凝土土结构体的养护,在成型之后,要定期的保养,以在第一时间去发现混合结构体问题,及时地采取必要措施来将其产生的危害降到最低,这样能够将地铁施工问题消灭在萌芽的状态下。
四、地铁项目施工中的防水混凝土裂缝的补救方法
根据裂缝的宽度、长度、部位进行登记造册,并根据裂缝宽度将裂缝分级,对小于等于0.2mm的裂缝采用环氧树脂胶封缝封闭涂刷的方式进行修补,由改性环氧树脂为主要原料的修补胶,其具有化学稳定性好、硬度高、抗老化等优点
对宽度0.2mm以上的裂缝采用低压注浆的方式进行修补。选用改性环氧树脂注浆材料。
裂缝清理:缝中如被泥土堵塞,可用小型工业吸尘器吸出。沿裂缝两边约5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土,但要注意缝中不得进水。
粘贴注浆咀和封闭裂缝:塑料注浆咀宜用粘咀用浆骑裂缝粘贴,注浆咀的间距一般按照25-35cm设置。
试漏:试漏要逐条裂缝进行。每条连通的裂缝,先将注浆咀用铝铆钉堵上,留一个咀用补缝器压气,在封闭的裂缝上涂肥皂水进行试漏。
注浆:用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉,将补缝器移到相邻注浆咀重复注浆。垂直缝,一般由下往上注浆,水平缝,从端向另一端逐个注浆
二次注浆:为了保证浆液充满,在注浆后约半小时,可以对每个注浆咀再次补浆。
清理表面:一般在注浆1天后,就可以铲除注浆咀和封缝材料,并将表面清理干净。
图2 压浆施工方法示意图
五、结束语
在地铁项目的建设中,防水混凝土在凝结后,出现裂缝会大概率造成车站渗漏水,给地铁运营及机电设备运转带来巨大的影响。工程人员要引起高度的重视,在目前施工状况下,要对于裂缝特征和形成原因做出深度分析,选择合理补救方法和控制方式。在项目工作实施中,要由工程人员总结经验,重视项目施工技术的使用,提高工程技术水平,避免出现混凝土的裂缝,才能够有效提高地铁工程的质量,进而保证人员生命和财产的安全。
参考文献:
[1]李佳佳.地铁车站混凝土开裂原因及修补措施[J].建筑技术开发,2019,v.46;No.413(11):150-151.
[2]杨军.地铁土建施工中大体积混凝土裂缝控制探析[J].科技资讯,2019,17(04):59+61.
[3]白根业.地下车站结构混凝土裂缝与渗漏水成因及处理办法[J].建筑安全,2020,v.35;No.385(06):42-44.
[4]王佳,尹茜.地铁施工中的清水混凝土裂缝控制[J].建材发展导向,2019,017(007):122-122.
[5]杨兴树.地下防水混凝土结构渗漏的原因与控制[J].居舍,2019(24):32.