关于地铁土建工程施工混凝土裂缝控制分析

发表时间:2021/5/13   来源:《建筑实践》2021年2月第4期   作者:王伟
[导读] 人们生活水平的不断提高,对于交通方式的要求也在相应的提高,
        王伟
        南京地铁建设有限责任公司  210008
        
        
        摘要:人们生活水平的不断提高,对于交通方式的要求也在相应的提高,地铁的交通方式开发也迫在眉睫。随着我国地铁工程的不断发展,混凝土施工技术在地铁图鉴中发挥着至关重要的作用。由于在地铁土建施工过程中很容易出现裂缝的问题,这不仅影响到了最终工程的质量,而且人们的日常出行安全也无法得到保障。利用混凝土施工技术来解决工程的裂缝问题,保障了最终工程的效果。本文将主要对地铁土建施工混凝土裂缝控制的有关内容进行论述。
        关键词:地铁;土建;混凝土施工;裂缝控制
        
        土建施工过程中,混凝土裂缝的问题是经常容易出现的,而且该问题也是有关人员重点研究的课题。加强对地铁土建工程混凝土裂缝问题的研究,并通过有关的技术创新积极的采取相应的措施,可以更好的保障了最终工程的质量,对于人们日常出行的安全和稳定提供了极大的促进作用。本文将主要以地铁土建工程混凝土裂缝的主要原因进行分析,并且针对该问题提出一些可行方案,以供有关人员进行参考。
        1产生混凝土裂缝的主要原因分析
        在地铁土建工程中混凝土裂缝问题的存在,不仅影响到了整体工程的质量,而且也会对有关人员的工作安全造成一定的影响。例如:2007年11月20日,南京地铁二号线中和村站至元通站之间发生了大面积塌陷,造成了较大的经济损失和危害。不仅导致交通无法正常的运转,还造成了大量资金的浪费,对周围人民的生活也造成了一定的影响。而这与混凝土施工有密切的关联,施工中存在一些操作问题,导致地铁运行过程中出现问题,所以相关部门和施工单位必须高度重视起来。以下将针对产生该问题的主要原因进行探究。
        1.1混凝土所发挥出的支撑力不足
        在地铁土建工程中混凝土的运用主要发挥着给整个工程提供一定支撑力的作用。同时在地铁土建浇筑的过程中,混凝土也能够发挥出一定的可塑性,但是由于自身的一些原因,会产生一定数量的小裂缝,这些小裂缝随着周围温度环境等多种因素的影响,从而会使的整体结构出现了一定的变形,使得裂缝越来越大,对整体工程的稳定性也造成了一定的影响。与此同时,建筑受到约束力和应力的作用下,会导致混凝土内部的拉应力不断提高,在拉应力的作用下,混凝土自身的强度无法得到保障,使得它的裂缝越来越大。
        1.2对混凝土材料使用不科学
由于我国对于混凝土强度方面的重视,在该方面的研究加大了资金投入,同时也提高了有关混凝土施工的相应技术,混凝土自身的等级强度也越来越大。但是现在很多施工企业对于工程经济收入的重视越来越高,所以在对混凝土材料进行选择上,通常以价格低廉的为主,这种价格低廉的原材料自身的材料强度,不能够很好的符合现代施工的标准和要求。一些施工人员在施工时可能会对水泥,用水量加大用量,随着其水热化的不断增加,会使的混凝土裂缝的情况出现越来越频繁,影响了最终工程的质量。许多施工单位对混凝土的使用不科学,混凝土水灰配比不合理,会造成严重的影响,导致混凝土整体的强度较低,无法充分的凝结。水灰比存在问题还会破坏建筑工程的混凝土结构,从而产生不同类型的裂缝。许多施工单位采取的混凝土都是由建筑供应商提供,施工单位很少参与材料的选购,对于混凝土的质量无法有效的把控。并且许多工作人员的技术水平较低,对于水灰的配合比也无法准确控制。施工中运用的机械设备、送料的时间和路程、混凝土含水量、天气情况以及周围的环境都会对建筑工程产生影响。
        2对于混凝土结构所出现的裂缝情况进行分析
        在地铁土建过程中,很容易出现混凝土裂缝的问题,有关人员要充分的开展混凝土裂缝的控制措施,就需要对混凝土裂缝的种类情况有着深层次的研究,以下将针对其进行论述。
        2.1沉降裂缝分析
        像一些裂缝,他们所出现的位置像沉降的方向一样,大多数以贯穿裂缝为主,这种裂缝称为沉降裂缝。如果沉降裂缝情况越来越严重的话,可能会出现错位,导致整个裂缝的宽度逐渐提高,往往该工程的沉降值和裂缝的宽度是成正比的。出现这类裂缝的主要原因是某一个结构部件在松软的地基上开展,再对其进行混凝土浇筑是由于地基内部进入了水分,从而产生了不均匀的沉降,最终导致裂缝情况的出现。尤其是在一些钢筋混凝土构件中,由于其侧向的刚性并不是特别强,容易出现了梁侧面,腹杆等方面的裂缝。除此之外,由于一些模板自身的强度不强,支撑的间距和时间较长,或者是有关人员对模型拆除的时间较早,也会出现成件裂缝。
        2.2温度裂缝分析
温度裂缝产生的主要原因是由于混凝土内部和表面存在着较大的温差,从而导致了温度裂缝的产生。混凝土在养护过程中会受到周围环境因素的影响,如果周围环境处在过低或过高的温度时,都会容易导致内外部出现较大的温差。另外混凝土在存储的过程中,如果周围温度急剧下降的话,特别容易在表面出现温度裂缝,这种裂缝大多在30毫米左右对整体外观会有一定影响,但是表层以下的结构还是较为完整的。
2.3收缩裂缝分析
        在地铁土建过程中,混凝土收缩裂缝是人们比较常见的一种裂缝情况,这种裂缝也分为了三种情况,分别是化学自收缩,干燥收缩和塑性收缩这三种。首先塑性收缩往往是在混凝土凝固的过程中,由于混凝土会发生一定的水化反应,导致混凝土凝固时相应的体积会发生变化,引发一定的内部拉应力,这种拉应力情况的存在就会导致一定的裂缝。其次是干燥收缩,主要是混凝土在完全凝固之后会大面积的收缩,如果有关人员拆模过早的话,会导致混凝土表面的水分大量的流失及表面会迅速的缩小,从而产生一定的裂缝。除此之外,如果拆模过早的话,表面水分是大量流失了,但是其内部还存在着大量的水分,内部失水的速度相对较慢,从而使得整个体积变化并不是特别的大,在表面会产生一定的拉力,出现了收缩裂缝。
        3对裂缝进行防治的具体措施
        通过以上内容的认识,我们了解到地铁土建过程中常见的几种裂缝,有关人员对这些裂缝开展相应的措施,以下将对其进行分析。
        3.1高性能混凝土的合理使用
        根据混凝土的设计强度等级及抗渗要求选定合适的施工配合比是混凝土防裂中非常重要的一步,配合比试配不好或选用不当会影响混凝土的防裂性能。因此,混凝土配合比应根据工程实践不断调整直至效果最佳为止,严格控制混凝土原材料的质量和技术标准,严格控制砂石质量,限制含泥量,正确选用混凝土级配,适当选用外加剂,减少用水量,施工中选用水化热较低的水泥以及降低单位水泥用量,提高混凝土材料的韧性。
        南京地铁玄武门站主体结构设计采用 C30P8高性能混凝土 ,主体结构施工前 ,先后共进行了l4组配合比的试配 ,选用其中 4组试配调整配合比。试配结果表明 ,各项技术指标程度均有不同的差异 ,超过了 C30P8高性能混凝土推荐配合比的要求 。经过现场 调整配合比,从试验结果 、混凝土性能指标 、施工工艺以及防裂等要求综合考虑 ,最终选定配合比。如下所示
        
                               

3.2沉降裂缝的控制措施
由于沉降裂缝往往会出在混凝土的表面,其方向大多数顺着钢筋的通常方向,该裂缝出现的时间大多数在拆模后的七天之内。通过对造成的裂缝主要原因的深层次分析和探究,在实际施工过程中,浇筑工作对于整个结构体系的构建至关重要,在工程施工中要对混凝土浇筑工作进行全面的控制。首先要对模板和钢筋进行检查,一旦发现问题要及时进行处理。其次要合理安排混凝土的实际的送料的时间,保证在混凝土初凝之前完成送料,在这个过程中要进行实时的监测和测量。浇筑的时候要严格遵守先里后外的顺序,不可以在浇筑途中随意中断,尽可能地保持其连续性。如果出现了浇筑不连续的现象,应该在后期进行填补。同时要做好混凝土振捣工作,合理控制混凝土振捣的速度和力度,有效避免过振或者漏振。要尽可能地减少在混凝土施工中下料的位置,再对下层钢筋进行振捣时,应该轻微的震动一下上部钢筋,降低上部钢筋中的水泥浆。在振捣的时候还要对模板进行加固,防止振捣力度过大,造成了模板的破裂。在对混凝土进行加工之前可以用水来湿润一下模板,可以使其模板的温度变得比较低,特别是在夏季的时候,最好浇筑工作是在清晨或者是晚上进行,这样可以严格的把握好其施工的温度。在其振捣的过程中,也要注意控制好振捣的时间,要保证振捣的充分性。在对混凝土进行浇筑后,混凝土会出现颜色上的变化,要将浇筑前和浇筑后的颜色变化进行有效的对比,直到符合相关的标准才可以停止。
        3.3对温度裂缝的控制措施
        首先,有关人员要尽可能的减少,混凝土出现发热的情况,要选择一些具有较强凝聚时间或者是低水化热的水泥,从而更好的保障了混凝土温度的降低。可以向混凝土中掺入一些缓凝剂,可以保证混凝土自身的强度,而且也对整体施工的水泥量有一定的节省。通常要选择一些颗粒较大或者是较完好的粗骨料,这样可以极大的对水泥和水的用量进行节约,降低了流动性混凝土的出现,采用比较科学的水灰比,有利于降低单位体积内混凝土的水需求。
其次,施工单位应该提前对天气进行有效的预测,了解施工前后半个月时间的温度变化,根据气温的变化情况进行施工安排。施工单位要尽可能的避免在气温过高或过低的天气开工,并且严格遵守施工的工艺和技术。如果必须在极端天气进行工作,就要运用不同的方法进行调控。在夏季施工工作时,就要定期对混凝土浇筑区域进行洒水,采用物理降温的手法,降低混凝土表面的温度。要尽可能地保障原材料温度的降低,对其进行运输时要做好遮阴工作,防止混凝土表面温度的升高。就要提前对施工现场以及施工材料进行预热,同时还要做好各种防冻工作,防止因温度过低造成混凝土冻裂和快速凝固。最后有关人员要保证混凝土表面有足够时间的湿润和保暖工作,增加混凝土自身的强度,避免其拉应力的出现,在养护过程中可以对混凝土进行覆盖洒水或者是蓄水的养护,养护时间通常在14天左右。
4结束语
        总而言之,对于地铁土建工程施工过程中,有关人员要采用相应的技术和措施来减少施工过程中裂缝情况的出现。设计和施工单位要对其出现结构裂缝的原因进行深层次的探究,并结合实际施工的情况积极的采取相应的预防措施,从而更好的保障了混凝土结构的稳定性,推动地铁工程的进一步创新。
        
        参考文献:
        [1]李丽娟.浅析钢筋混凝土结构裂缝的结构设计控制原理[J].硅谷,2011(13).
        [2]黄树炉.地铁车站工程混凝土裂缝分析与渗漏水的治理[J].江西建材,2012(6).
        [3]秦学志,周结东.大体积混凝土施工控制措施初探[J].安徽建筑,2011(2).
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