邢春华
通州建总集团有限公司
【摘要】地下车站混凝土结构的侧墙、顶板容易出现裂缝和渗水现象。针对该质量通病，设计均在侧墙底部设计排水沟进行内部排水。本文以地铁车站为例，重点阐述如何有效防止地下车站混凝土结构出现开裂和渗漏的相关施工技术。希望能为类似工程施工提供参考和借鉴。
【关键词】地下车站；混凝土；抗裂；防渗；施工技术
一、工程概况
南通城市轨道交通工程1号线05标居康路站为地下两层岛式车站，围护结构为地下连续墙，附属工程采用SMW工法桩围护。车站长291.5m，宽18.30～29.75m，深16.65～20.78m，设4个出入口、3组风亭。 车站及附属结构使用明挖顺筑法施工，开工日期为2017.12.1。
车站主体结构效果如图1-1所示，车站围护结构及支撑设计情况，详见下表1-1 。
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居康路站地质水文情况：基坑开挖范围以砂性土为主。依次为①层填土、②层粉土、③1层粉砂夹砂质粉土、③1t层粉砂夹砂质粉土。基底位于③1层、局部在③1t层粉砂夹砂质粉土中；地墙墙趾处于④1层淤泥质粉质黏土。区域水位较高，地下水系发达，局部存在回填的老河道，属典型的富水粉细砂土体，土层较为软弱。
二、车站工程混凝土出现开裂原因
城市轨道交通工程地下车站混凝土结构出现开裂与渗水，是一项较难攻克的质量通病。开裂后渗漏水治理难度大、成本高、效果不理想，堵好又漏的现象频繁发生，且影响结构的永久性。虽然很多单位对车站结构混凝开裂进行QC技术攻关，但该项质量通病对施工单位来说仍很难得到根除和有效治理。
经查阅相关资料和现场走访分析，地铁车站结构混凝土出现开裂、渗水现象的主要原因如下：
1、车站侧墙、底板、顶板、腋角位置混凝土结构厚度较大。侧墙厚度一般在700mm以上，底板、顶板厚度一般均超过1000mm，水化热大引起混凝土结构内外温差大，容易出现收缩性裂缝；腋角部位混凝土厚且配筋率偏小对混凝土约束力较小，更易因开裂而引起渗水现象。
2、地下连续墙围护结构在侧墙混凝土浇筑后仍会因各种原因而产生震动和变形，易使车站侧墙混凝土出现开裂。
3、施工缝、变形缝、诱导缝为施工薄弱环节，处理不当会出现开裂。
4、侧墙墙体较高，模板支撑体系如不稳固，发生位移和变形，浇筑后混凝土易被拉裂。
5、车站墙、板混凝土结构在施工缝、变形缝、诱导缝等新老混凝土界面易出现裂缝和渗水现象。
6、车站侧墙向外拐角位置，因应力集中和模板支撑体系受力不均衡而产生裂缝和渗水现象。
7、夏季混凝土施工因入模温度和气温均较高，混凝土结构温缩效应更明显，结构易被拉裂。
8、墙、板混凝土结构，因钢筋较粗、间距较大，对混凝土变形约束能力不足，导致开裂。
9、混凝土浇筑、振捣不符合要求，致使混凝土出现离析和不密实现象，形成贯穿性孔隙。
三、抗裂混凝土施工过程简介
本工程选用的抗裂混凝土施工技术为江苏苏博特新材料股份有限公司提供的混凝土抗裂防渗成套技术，而不仅仅是添加剂。
该技术主要通过延长水泥水化热释放时间，借助散热，将温升控制在合理范围，并采用氧化钙、氧化镁等多种膨胀性能相异的材料有机组合，与混凝土水化、温度与变形历程相匹配，膨胀产生的微结晶体，不间断地修复、填充因应力应变、冷缩等原因形成的微裂缝，从而在一定程度上可防止混凝土出现开裂。
针对车站侧墙混凝土易开裂的通病，虽然选用了苏博特抗裂混凝土成套施工技术，但在施工过程中我们仍很重视混凝土浇筑、振捣、养护等施工细节。为此，我们主要做了以下工作：
1、在车站混凝土施工前，由苏博特技术人员根据本工程周边环境、气候及工程设计施工情况，优化设计混凝土配合比，提高混凝土性能。
2、组织技术人员对车站混凝土易出现开裂的状况，进行了分析，模板支撑体系选用稳定性较好的大钢模。
3、在施工前组织技术人员针对本工程编制了混凝土施工专项方案，对一些细节做了要求，并向管理人员和作业人员作了交底。
4、在钢筋绑扎时，对贯穿侧墙、板的预埋件做了防水处理，焊了2道止水环。
5、对施工缝处认真进行了凿毛，止水钢板接头处用铆钉铆接牢固。
6、合模前对施工缝处的杂物进行认真清除，并用大功率吸尘器进行除尘。
7、对模板支撑体系稳固性认真排查，防止出现胀模、跑模，变形量偏大现象。但侧墙钢大模上口应往里收3~4mm以抵消累积性变形。
8、浇筑前与商混站积极沟通，要求混凝土能连续浇筑，并安排人员驻厂督促。
9、混凝土浇筑过程安排管理人员在工作面进行跟班作业，对施工情况进监督和指导。
10、混凝土板在终凝前及时进行二次抹面及收光处理，混凝土侧墙在浇筑完应立即用橡胶榔头敲打模板侧面。
11、拆模必须严格按苏博特技术人员要求的拆模时间进行拆模，也是监测到的温升峰值时拆模。
12、拆模后，应立即采取有效措施对混凝土进行保湿、保温养护，养护时间不少于14天。
四、苏博特混凝土抗裂技术施工注意事项
使用苏博特混凝土抗裂技术进行施工，在施工前需针对具体工程进行混凝土抗裂专项方案设计，拆模时间必须按苏博特技术人员指导意见或监测数据严格把关，并做好保湿、保温养护。为确保混凝土结构施工质量，仍需注意以下事项：
1、编制混凝土浇筑专项施工方案：对施工人员认真交底，让作业人员掌握混凝土浇筑要点和注意事项。
2、浇筑前应与商混站沟通：混凝土供应量应与现场混凝土浇筑速度相匹配，确保混凝土连续浇筑。
3、确保模板支撑体系稳固性：模板支撑体系安全、稳固可避免结构混凝土出现胀模、跑模，变形量过大等现象发生。
4、 合理划分施工段：车站施工段长度不宜大于30m，以防止混凝土内部收缩应力过大、段中墙体变形过大而产生开裂。
5、穿墙件需有可靠防水措施：贯通墙体、底板、顶板的埋件、定位钢筋等必须加焊2道以上止水环。
6、合理选择混凝土浇筑时间段：夏季尽量安排在低温时间段浇筑混凝土，避开正午高温时段；冬季应安排在温度较高的时段浇筑，防止混凝土受冻。
7、严把混凝土进场质量关：对进场混凝土应检查塌落度、入模温度是否符合要求，如出现离析、不满足要求应作退场处理，严禁浇筑过程向泵车内加水。
8、安排技术人员跟班作业：监督、指导作业人员按方案施工，板面及时进行二次抹面、收光；墙体在浇筑完后应及时用橡胶榔头敲打外侧模板面，以提高混凝土的致密性，以及减少表面裂缝的产生。
管理人员在施工过程中，应监督、把控好混凝土进场质量，不合格的混凝土坚决退场处理，对混凝土浇筑全程监督、指导。记录好每车混凝土进场时间，开始浇筑时间，结束时间，混凝土型号、方量、塌落度、浇筑位置，入模温度等信息，做到施工、监管资料齐全、有效。
9、侧墙混凝土浇筑注意事项：
a）新老混凝土接茬位置需用同混凝土配合比的去石混凝土砂浆，铺底浇30~50mm厚，防止接缝处混凝土出现离析、漏浆而形成蜂窝和贯穿性缝隙；
b）用软布料管从一端沿墙均匀下料，一次放料高度宜控制在400~500mm间，严禁间隔下料及在某处集中下料，防止混凝土浇筑不密实，形成贯穿性缝隙。
10、板混凝土浇筑注意事项：板应从最低处开始向高处浇筑，将腋角部位混凝土振捣密实，再浇筑板面混凝土，每层厚度宜控制在400mm~500mm间，采用适合的分层法进行板面混凝土浇筑。
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a）全面分层法浇筑 b)分段分层法浇筑 c）斜面分层法浇筑
11、侧墙模板拆除时间要求：严格按苏博特公司技术人员要求监测到的混凝土温升数据，在温升峰值时及时进行拆模，也是混凝土抗裂技术的关键点之一。如果板厚≥1.2m宜在混凝土内埋设冷凝水管对大体积混凝土进行降温处理。如使用苏博特防渗抗裂技术可有效阻止裂缝产生。
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图4-1：侧墙使用大钢模施工 图4-2：墙体使用苏博特养护帘布养护
12、拆模后应立即做好养护。两车站侧墙粘贴苏博特专利产品——养护帘布进行保温保湿养护，养护方便、并能多次周转使用。
五、车站侧墙施工效果
本工程居康路站、居美路站侧墙混凝土施工使用了苏博特抗裂防渗技术，并于2019年5月主体结构全部封顶，侧墙混凝土未出现开裂、渗水现象，实现了侧墙无渗漏的记录。为此居康路站在全省质量安全标准化观摩中，混凝土结构施工质量，受到专家及同行的一致好评。
苏博特混凝土抗裂防渗成套技术虽然能从微观上很好地解决地下车站混凝土结构开裂、渗水问题，但在混凝土分部工程施工过程中质量控制及细部处理仍是施工关键环节，是确保车站混凝土不出现开裂、渗漏的主要控制点之一。