高震
中交隧道工程局有限公司 江苏南京 210000
摘要：地铁站主体结构中比较普遍的问题是混凝土开裂，为有效解决裂缝对地铁运营安全的影响，同时降低未来的地铁运营维护成本，本文对车站主体混凝土裂缝的影响因素进行了分析，并提供了具体的结构裂缝整治措施。
关键词：地铁车站；主体结构；混凝土开裂；缺陷研究
中图分类号：TU755文献标识码：A
引言
地铁交通呈现出快速发展的态势，但与此同时，车站建设中的问题也逐渐被关注。混凝土开裂是普遍的问题，直接影响到地铁工程未来的建设。采取科学措施加以针对性的解决，可以减少裂缝对地铁安全运行的影响。
1地铁车站主体结构混凝土开裂影响因素
1.1材料因素
在地铁项目施工中，为了满足施工进度的要求，混凝土施工细节管理不达标注。在混凝土施工过程中，水泥用量没有适当优化，高碱含量增加了初始强度，但也会导致水化升温和混凝土收缩。水泥的初始强度既有化学作用，也有物理作用。优化水泥颗粒的分布，提高物理效应对强度的影响，这是在混凝土施工中很容易忽略的。砂石的级配和含泥量对混凝土的影响很大，造成了混凝土的稳定性。砂石含泥量增加会影响混凝土强度，还会影响混凝土的收缩。随着泥浆含量的增加，混凝土中裂缝就会增加。在混凝土试验过程中只强调了抗压强度，其他性能和稳定性研究缺乏，对各种添加剂的特性和使用范围的研究较少，使用往往基于已有的经验和主观意识，这增加了地铁车站主体结构混凝土中出现裂缝的可能性。
1.2施工因素
混凝土是一种人工混合材料，如果浇筑后混凝土均匀致密，说明混凝土质量较好。在搅拌和运输时，必须避免可能出现的缺陷和不足，从而导致地铁车站主体项目的裂缝。对于混凝土中的水和水泥石的蒸发会造成混凝土出现裂缝。由于设计不合理和还有灌浆问题等，都会导致主体结构混凝土开裂。在混凝土施工阶段，如果钢筋表面的杂质不及时解决，将直接造成了混凝土保护层高低，也会导致主体结构的混凝土出现裂缝。在实际阶段，如果钢筋发生碰撞，也会出现裂缝。混凝土的早期硬化的质量与裂缝有着密切的关系，在混凝土硬化初期，当表面过于干燥或混凝土内外温差较大时，容易产生裂缝。对于不合理的硬化降低了混凝土主体结构的抗渗性，导致产生明显的裂缝。在极端天气条件下混凝土施工会导致结构开裂。此外，在现场的混凝土施工人员仍然按照传统的经验和方法进行施工，为缩短施工时间，过早拆除模板和混凝土养护的不足，都会增加地铁车站主体结构混凝土裂缝的形成。在混凝土浇筑中，为降低浇注过程的复杂性，建筑商私自不合理的加水，造成混凝土坍塌率增加，严重威胁混凝土的均匀性，从而导致混凝土收缩率差异，出现裂缝的概率会增加。
1.3外部因素
在地铁主体结构施工中，钢筋混凝土产生裂缝的原因是地基不均匀下沉和变形。对于混凝土裂缝的大小和形状直接影响地基变形，地基变形会直接导致应力增加。混凝土具有热胀冷缩的特性，当外部环境或内部温度变化时，混凝土会发生变形。如果变形受到了结构的限制，则会在结构中产生一定的应力。当应力超过抗拉强度时，就会出现混凝土导致的温度裂缝。在混凝土早期浇注或使用不合理，对于相关的组件放置位置不合理都会导致裂缝。如钢筋混凝土梁和板，在荷载下容易出现裂缝。当常规钢筋混凝土构件承受最高荷载时，裂缝会非常明显。
2混凝土缺陷的危害
混凝土中的裂缝和缺陷会损害地铁车站主体结构功能，降低了结构的强度，影响主体结构的安全，并且降低结构的整体性和密实度，还将直接增加了钢筋锈蚀和碳，降低地铁车站主体结构耐久性，增加了地铁车站运行维护成本，降低使用寿命，并直接影响到车站结构的美观。当地铁车站主体结构出现裂缝时，容易使水渗入到主体结构中，影响地铁的正常运行。当主体结构出现裂缝时，会给人一种不安全感。并且裂缝会降低地铁车站主体结构的刚度，增加了结构的变形，降低了阻力系数。地铁车站施工阶段的不同时期，对于温度和收缩等变形不同，弹性模量和强度也会不断变化，导致内应力发生变化。此外，车站的结构强度特性和传热与施工方法不尽相同，这也使得内应力状态分布不同，造成了地铁主体结构出现了缺陷。
3地铁车站主体结构混凝土开裂及缺陷治理措施
3.1混凝土配合比及力学性能优化
为满足地铁主体结构混凝土协同配制强度和耐久性，解决因温度不匹配而导致的变形和开裂问题。根据混凝土混合料设计，基于优化矿物杂质配合比，基于提高水化温度和收缩的协同控制，提高混凝土强度以提高主体结构的耐久性和抗裂寿命，一种在水泥加速和收缩补偿期间扩大成分，用于制备抗裂混凝土，以便优化混凝土性能。根据混凝土混合料性能试验标准，对于不同混凝土混合料的性能和力学性能比例。抗裂功能材料的加入对配合比的性能几乎没有影响，由于材料对水化热的抑制，对混凝土的控制加热，凝固时间延长2-3小时。各配比下的配合比性能良好，无离析现象。与不含开裂剂的混凝土相比，混凝土的初始抗裂抗力略低，但实际的后强度会增加，一般满足设计要求和抗裂性能要求[1]。
3.2混凝土温度的绝热温升控制
根据混凝土试验规则，各配合比混凝土温度的上升曲线随时间变化基本一致。比较混合系数曲线，由于杂质含量的增加，水化温度的上升和温升值有所下降，添加抑制温升的混凝土，早期温升速率降低，最终绝热温升几乎没有影响。混合系数对升温速率的降低显著。通过降低基于矿物杂质和抗开裂材料的绝热温升率，可以减少快速的热量积聚，有助于降低发生温度开裂的风险，对于抗裂混凝土具有很好的抑制温升的作用[2]。
3.3结构混凝土裂缝的预防及控制
在主体结构裂缝的垂直裂缝中，通常在浇铸后几天出现，对于各个应用段的施工工艺，其裂缝数量也存在差异。加强应用防治垂直裂缝的措施，在混凝土设计阶段，根据工程结构的情况，综合分析混凝土内的温升，控制材料总量，水泥应以表面积小、传热适中的中温水泥或低温水泥为主。用粉煤灰代替原水泥，合理控制混凝土的水化热。使用慢化剂型减水剂，充分延缓水泥水化速度，达到科学控制温升的效果。设计人员必须安装伸缩缝，对于高强墙体，必须添加一定量的有机纤维，以提高混凝土的抗裂性。浇筑混凝土时必须低温无风，定型一般选择在太阳升起的时候，此时混凝土内部和外部的温差小，并且现场的施工人员必须及时的进行测温工作。如果混凝土内外温差超过25℃，应科学推迟具体的脱模时间。对于混凝土墙，要进行喷水养护，注意温差的影响，控制温差在15℃以内。为控制脱模温度，应在表面温度与最低环境温度之差小于10℃时搅拌模具。要及时关闭通风口，避免冷风使墙体冷却，导致温度裂缝。此外，对于早期维护不当会导致出现裂缝，对于地铁主体结构的混凝土比较厚。除了温度和自动收缩，早期收缩还包括塑性收缩。在实际工作中，需要根据设计要求采用不同强度的混凝土，对于梁柱浇筑混凝土时，应采取措施防止梁和混凝土板进入，梁柱的混凝土施工现场是容易被忽视的场所。因此，在地铁车站主体结构的施工过程中，要加强现场的裂缝预防施工和精细化的混凝土施工管理，使地铁车站混凝土工程顺利完成[3]。
结束语
综上所述，对于地铁车站的主体混凝土，影响开裂的因素很多。因此，在工程实践中，需要根据气候、施工环境、工艺和结构特点，综合考虑引起主体结构裂缝的因素，然后采取具体的应对措施控制车站主体的混凝土裂缝。
参考文献：
[1]石永彬.天津某地铁线路隧道病害成因分析及处治建议[J].天津建设科技,2021,31(03):42-44.
[2]岳国伟.地铁车站主体结构混凝土开裂及缺陷研究[J].河南科技,2021,40(07):92-95.
[3]徐文,李忠超,张建亮,张坚,汪洋.施工因素对地铁车站侧墙混凝土早期裂缝影响监测分析[J].混凝土与水泥制品,2020(09):84-87.