地铁车站结构混凝土缺陷治理探析王忠政--中国期刊网

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地铁车站结构混凝土缺陷治理探析王忠政

发表时间：2020/9/4 来源：《基层建设》2020年第11期作者：王忠政1 雷浩1 陈芳芳2

[导读] 摘要：以某地铁车站为例，统计了建设过程中产生的各种缺陷，按相关标准进行了分类统计，针对各种缺陷制定了针对性的治理方法，并分析了各种缺陷产生的原因，以作为后期结构施工中的质量控制知道。

        1.南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁 530029；2.广西广播电视大学广西南宁 530022
        摘要：以某地铁车站为例，统计了建设过程中产生的各种缺陷，按相关标准进行了分类统计，针对各种缺陷制定了针对性的治理方法，并分析了各种缺陷产生的原因，以作为后期结构施工中的质量控制知道。
        关键词：缺陷治理；混凝土结构；地铁车站
        随着我国经济的不断发展，各城市规模日益扩大，城市交通压力也日益增长。各地政府在大力提倡环保出行的同时，也在不断地发展地下交通，而地铁作为最成熟的地下交通工具，近年来投资规模增长迅速。车站作为地铁重要的组成结构，主要为混凝土结构且处于地下，施工过程中各种缺陷的产生将直接影响到后期的使用。混凝土缺陷不可避免，但轨道交通工程为百年工程，缺陷治理尤为重要，将直接影响到结构使用寿命。本文以某地铁车站为例，统计了施工中的各种缺陷类型，并针对性的制定了相应的缺陷治理方法，分析了缺陷产生原因，为后续施工提供了施工指导。
        1.工程概况
        该车站机构为地下两层岛式站台，车站长度为472m，宽度为19.70m（不含围护结构），基坑深度为16.53m。本车站共设计了9个出入口、3组风亭，2组冷却塔，3个安全出入口。本车站施工工法为明挖施工，两端区间均采用盾构法施工，本车站为始发和接收站，两个端头分别设有盾构吊出井和盾构始发井。车站结构使用c35、c50高性能混凝土，结构防水为一级防水。
        2.混凝土缺陷统计
        根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》相关标准统计，该车站共有25处缺陷，缺陷等级均为一般缺陷，无严重缺陷，各类别缺陷统计如表1：

        3.缺陷治理原则
        针对结构缺陷的分类情况，实行一类一策，保证治理方法有针对性、合理性，确保治理效果的有效性。
        4.相关混凝土缺陷产生原因
        4.1胀模是由于模板刚度不足，或者支撑系统没做好，导致模板在支撑系统薄弱处出现胀模现象。错台是由于模板拼缝不整齐，有错位，或者模板强度不足，浇筑混凝土是模板位置错动导致。
        4.2 麻面的产生的原因主要有以下几点：
        1）模板未清理干净，部分位置粘结有泥浆等杂物，脱模剂等未涂刷均匀，部分区域未涂刷，导致拆模时模板与混凝黏连、脱落；
        2）模板过于干燥，混凝土表面水分被吸收，使表面混凝土水化早期水分不足形成麻面[1]；
        3）模板拼接接缝过大或有错缝，导致部分接缝处有漏浆；
        4）混凝土振捣不到位，气泡过多未排出，水化后停在结构表面形成麻点。
        4.3 裂缝的产生原因比较复杂，多为收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝等综合因素影响，本项目裂缝方向为45度，初步判断为沉降裂缝。
        沉降裂缝的产生主要是因为模板本身刚性不强或者模板架设不规范，支撑间距太大或支撑不牢固等致使混凝土结构产生沉降裂缝。此类裂缝一般呈现为深进或贯穿性裂缝，裂缝呈梭形，其走向模板架设情况有关，一般沿与地面垂直或沿着30～45度角方向发展，较大的沉降裂缝，通常会有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降程度成正比关系。普遍裂缝宽度为0.3～0.4mm，基本不受温度变化影响[2]。混凝土强度增长稳定之后，裂缝宽带也基本趋于稳定。
        4.4 蜂窝的产生原因主要有以下几点：
        1）上、下料不当，造成石子砂浆离析；
        2）混凝土的振捣不到位，或未振捣，或振捣时长不足；
        3）模板拼接缝隙过大，导致流失水泥砂浆；
        4）钢筋过密，未待混凝土填充到位就连续灌注混凝土。
        5.各类型缺陷治理
        5.1外观缺陷治理
        该工程外观缺陷主要为胀模和模板错台，治理方法如下：
        标识出胀模范围，对胀模部分的混凝土进行凿除，根据混凝土鼓胀程度大小确定处理方法。对于鼓胀程度较低的结构部位，用角磨机直接将混凝土鼓胀部分磨掉，使混凝土表面达到设计及规范要求的标准；对于鼓胀程度较大的结构部位，需要人工先将凸起的混凝土凿除，做到小锤细凿，避免损伤结构钢筋。凿完的混凝土外观需要达到斩假石的外观效果，并且没有松动的骨料颗粒。然后使用高于原混凝设计等级的砂浆或细石混凝土回填抹平，然后采用角磨机打磨表面，使混凝土表面达到设计或规范规定的表面质量要求。

        5.2外形缺陷治理
        该工程外形缺陷主要为麻面，麻面治理方法如下：
        1）表面过水的麻面，需先将用钢丝刷和清水刷洗麻面部位，使麻面部位充分湿润和洁净，然后用水泥净浆或1：2～1：2.5的水泥砂浆抹平，待其达到设计龄期后再用环氧基液涂刷两遍混凝土修复面，以保证修补部位有足够的耐磨度，并防止水流对修复处产生空蚀现象，待环氧基液基本凝固后用砂纸适度打磨其表面，以确保修补部位表面色泽与正常部位近似；
        2）表面不过水的麻面，用钢丝刷和清水刷洗麻面部位，并使麻面部位充分洁净和湿润，然后用水泥净浆或1：2—1：2.5的水泥砂浆抹平，待水泥素浆凝固后用砂纸或手砂轮适度打磨，使修补部位表面色泽与正常部位近似。

        5.3混凝土裂缝治理
        混凝土裂缝必须经调查、观测，形态稳定后再采取对应的修复方法。目前，常用的修补方法有表面封闭法、压力灌浆法及填堵法。为恢复结构整体性、防水性及耐久性，提高治理效果，该车站裂缝均使用环氧树脂压力灌浆法修复。
        1）工艺流程：凿槽→埋设浆嘴→封缝→封闭检查→制浆→灌浆→封孔→灌浆质量检查。
        2）施工要点：①灌浆用材宜选用粘结力强、可灌性好的树脂类材料，通常选用环氧树脂[3]；②对于宽度大于2mm的裂缝可采用水泥类材料，对于活动性裂缝宜采用经稀释的环氧树脂类材料；③化学灌浆压力控制在0.2~0.4MPa，水泥浆灌浆压力控制在0.4~0.8MPa，增大压力也并不利于灌浆效果的提升；④灌浆后，待浆液初凝并且没有外渗时，才能拆下浆嘴。

        蜂窝治理措施如下：
        1）首先对待修补部位的松散混凝土进行凿除，做到小锤细凿，避免损伤结构钢筋；
        2）用毛刷将开凿部位刷干净，并用水冲洗掉松动石子及粉尘，然后纵横方向各刷一遍水泥净浆；
        3）支设模板，要求模板密贴、牢固，并预留浇筑口和清理口，确保可清理掉支模时候的垃圾，并在清理后及时封堵住清理口；
        4）对修补处表面接洽面涂刷一层42.5R水泥浆进行界面涂刷处理，以使新旧混凝土能结合良好；
        5）采用比原混凝土设计强度等级高一级的C40微膨胀细石混凝土进行浇筑修复，操作时用小钢筋插捣、敲击振捣密实；
        6）混凝土终凝后拆模，用麻袋包密洒水养护，避免新旧混凝土结合处开裂；
        7）视浇筑混凝土质量情况，选择砂纸或者砂轮对其打磨，使修复处表面颜色和平整度与正常部位混凝近似。

        6.结语
        综上，混凝土施工过程中，质量缺陷的产生多为人为因素导致，加强施工重点环节质量控制，规范施工中的质量行为，可以减少质量缺陷的产生，但由于各方面的原因，导致质量缺陷不可避免，后期缺陷修复尤为重要。针对结构缺陷的治理，必须实行一类一策，保证治理方法有针对性、合理性，确保治理效果的有效性。
        参考文献：
        [1] 姚永良. 工民建中的防水防渗施工技术[J]. 城市建设理论研究（电子版），2013
        [2] 聂祖祥. 关于土木工程施工中混凝土裂缝的产生及其防治措施的研究[J]. 建筑工程技术与设计，2018
        [3] 黄河. 化学灌浆技术在承台裂缝加固中的应用[J]. 山西建筑，2010
        [4] 陈西平.建筑施工混凝土浇筑技术的应用体会[J]. 城市建设理论研究，2014