【地鐵施工中混凝土裂縫成因及控制對策3500字（論文）】

地鐵施工中混凝土裂縫成因及控制對策目錄30561.混凝土的特性 1175112.地鐵施工中混凝土裂縫類型及成因分析 2202052.1荷載引起的裂縫 299302.1.1外荷載引起的直接應(yīng)力裂縫原因 2162142.1.2外荷載引起的次生應(yīng)力裂縫原因 2168872.2地基基礎(chǔ)變形產(chǎn)生的裂縫 238932.3施工材料質(zhì)量產(chǎn)生的裂縫 2149262.4施工工藝引起的裂縫 225512.5其他因素引起的裂縫 2194053.地鐵施工中混凝土裂縫的控制對策 3186323.1荷載引起裂縫的控制對策 3193403.2溫度變化引起的裂縫控制對策 3211393.3收縮引起裂縫的控制對策 3230943.4施工材料引起裂縫的控制對策 3摘要進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國的城市軌道交通取得了卓有成效的發(fā)展，地鐵建設(shè)極大的便利了人們的生活，縮短了城市各個(gè)區(qū)域之間的距離。地鐵工程建設(shè)中不可避免的會(huì)伴隨結(jié)構(gòu)裂縫問題，其一方面會(huì)影響到工程建設(shè)質(zhì)量，另一方面會(huì)影響地鐵運(yùn)行安全性。地鐵施工中混凝土裂縫原因復(fù)雜多樣。研究將對混凝土自身特性進(jìn)行介紹，著重分析了地鐵施工混凝土裂縫類型及原因，并提出了相應(yīng)的控制對策，為地鐵工程施工提供借鑒。關(guān)鍵詞：地鐵施工；混凝土；裂縫成因；控制對策引言在地鐵工程建設(shè)過程中，往往會(huì)遇到混凝土開裂現(xiàn)象，其作為一種常見現(xiàn)象引起了地鐵施工領(lǐng)域高度重視，同時(shí)也對地鐵施工人員提出了更大的挑戰(zhàn)。地鐵施工中混凝土材料質(zhì)量與地鐵整體施工有著密不可分的聯(lián)系，在施工中受溫度、環(huán)境以及施工人員技術(shù)水平等多種因素的影響[1]，混凝土在凝固后會(huì)產(chǎn)生裂縫，直接影響到工程的質(zhì)量，降低地鐵使用壽命。事實(shí)上，結(jié)合地鐵設(shè)計(jì)實(shí)際情況及施工情況，可以采取對應(yīng)措施控制裂縫的產(chǎn)生，進(jìn)而提升施工質(zhì)量。1.混凝土的特性混凝土歷史可以追溯到一百多年前，其作為建筑行業(yè)最常用的結(jié)構(gòu)類型，具有極強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度與易性，具備豐富的優(yōu)良性能?；炷潦且环N脆性材料，其耐抗拉較差，有學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度僅是其抗壓強(qiáng)度的10%，其在外力作用下，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)變形，進(jìn)而受到約束形成拉應(yīng)力[2]，若拉應(yīng)力抗拉強(qiáng)度超過了混凝土抗拉強(qiáng)度，將會(huì)發(fā)生裂縫現(xiàn)象。其次，混凝土?xí)r一種復(fù)合材料，其中含有大量的凝膠，因此混凝土也具備一定的收縮性，正是這種收縮性推動(dòng)了裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。在混凝土施工過程中，混凝土逐漸由低強(qiáng)度向高強(qiáng)度過渡、發(fā)展，其極限壓力會(huì)受到一定的影響[3]。當(dāng)受到外界影響，拉應(yīng)力大于極限拉應(yīng)力，將會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在施工階段，混凝土容易受到多種外界因素的影響，其或是產(chǎn)生疊加作用或是抵消作用，導(dǎo)致配合比在不同結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不同的形態(tài)分布，導(dǎo)致混凝土裂縫問題的復(fù)雜化。具體到地鐵施工過程中，其所用的混凝土多為大體積混凝土，包括防水混凝土、商品混凝土等，處于封閉環(huán)境，強(qiáng)度較高?；诨炷恋涂估瓘?qiáng)度的影響，其在建筑施工過程中伴隨不同程度的裂縫現(xiàn)象，其不僅會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的安全性，而且會(huì)影響混凝土的使用性能，因此，必須結(jié)合實(shí)際情況對其給予加固處理[4]。2.地鐵施工中混凝土裂縫類型及成因分析2.1荷載引起的裂縫混凝土結(jié)構(gòu)受次應(yīng)力的影響或在常規(guī)靜動(dòng)荷載下產(chǎn)生的裂縫屬于荷載裂縫，其主要包括外荷載裂縫引起的直接應(yīng)力裂縫與次應(yīng)力裂縫。2.1.1外荷載引起的直接應(yīng)力裂縫原因（1）在地鐵設(shè)計(jì)計(jì)算階段，若出現(xiàn)部分漏算或計(jì)算模型不科學(xué)也會(huì)影響到混凝土，當(dāng)結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力出現(xiàn)不相符的現(xiàn)象，荷載發(fā)生漏算、少算，安全系數(shù)達(dá)不到要求，或在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過程中未能充分考慮施工的可能性，在布置鋼筋過程中出現(xiàn)措施，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在剛度方面存在缺陷都會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生[5]。（2）在施工階段，隨意將施工材料、機(jī)具等堆放，對預(yù)制結(jié)構(gòu)受力缺乏正確認(rèn)識(shí)，起吊、運(yùn)輸及翻身等操作缺乏規(guī)范性，未能按照圖紙嚴(yán)格施工，對施工順序隨意更改，忽略對結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算也是引起混凝土裂縫的重要因素。（3）在地鐵地下暗挖施工中，難免受到周圍巖體的破壞，需要承受額外的土壓力，在隧道起拱線附近產(chǎn)生混凝土裂縫。（4）通常，地鐵工程區(qū)間多采用的是混凝土初支與二次襯砌相結(jié)合的方式，若初支達(dá)不到28d強(qiáng)度便實(shí)施二次襯砌，給予建筑施工，將會(huì)導(dǎo)致二次襯砌承受初支產(chǎn)生的土壓力。2.1.2外荷載引起的次生應(yīng)力裂縫原因（1）受設(shè)計(jì)外荷載的影響，結(jié)構(gòu)物在實(shí)際工作中出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤或未被考慮在內(nèi)，將會(huì)導(dǎo)致某些部位出現(xiàn)因次應(yīng)力而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。（2）混凝土結(jié)構(gòu)往往需要開洞、鑿墻等處理，一般的計(jì)算方式很難通過圖式的形式表現(xiàn)出來，多是結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對受力鋼筋進(jìn)行設(shè)置。有研究發(fā)現(xiàn)，對受力構(gòu)件進(jìn)行挖孔處理后，力流會(huì)形成繞射現(xiàn)象，集中在空洞附近，應(yīng)力集中且巨大。若未能給予科學(xué)、有效的處理[6]，結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)交位置及構(gòu)件形狀突變位置則容易發(fā)生裂縫。在具體工程建設(shè)中，荷載裂縫最主要因素即為次應(yīng)力裂縫，其多屬于劈裂、剪切性質(zhì)。隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，此類裂縫也能夠通過合理驗(yàn)算避免。2.2地基基礎(chǔ)變形產(chǎn)生的裂縫一般基礎(chǔ)豎向沉降多為不均勻狀態(tài)，或向水平方向位移，結(jié)構(gòu)中將會(huì)產(chǎn)生一種附加應(yīng)力，當(dāng)其超過混凝土結(jié)構(gòu)抗拉能力，將會(huì)引起結(jié)構(gòu)開裂的發(fā)生。2.3施工材料質(zhì)量產(chǎn)生的裂縫混凝土中含有水泥、砂、骨料等多種物質(zhì)及外加劑，若用于配置混凝土的各項(xiàng)材料達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)影響到混凝土質(zhì)量，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。2.4施工工藝引起的裂縫地鐵施工涉及到混凝土澆筑、構(gòu)件制作以及運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)方面，若某一環(huán)節(jié)或某一個(gè)工藝不合理，將會(huì)影響到施工質(zhì)量，引起混凝土裂縫。2.5其他因素引起的裂縫除上述因素外，溫度變化、鋼筋銹蝕等因素也是導(dǎo)致混凝土裂縫的原因。3.地鐵施工中混凝土裂縫的控制對策3.1荷載引起裂縫的控制對策當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫時(shí)，首先要觀察其裂縫寬度，選擇相應(yīng)的處理對策，常見的有表面封閉法與壓力注漿法。封縫膠主要針對的是寬度<0.2mm的裂縫，其能夠?qū)崿F(xiàn)對裂縫表面的封閉，避免裂縫進(jìn)一步加大；壓力注漿法主要針對的是寬度為0.1mm~1.5mm的裂縫，在封縫膠基礎(chǔ)上又加入裂縫膠實(shí)施處理，實(shí)現(xiàn)對裂縫的修補(bǔ)[7]。另外，當(dāng)混凝土所承受的拉應(yīng)力過大甚至超越其抗拉強(qiáng)度后也會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫被成為結(jié)構(gòu)性裂縫，在對其進(jìn)行加固處理時(shí)，不僅要對裂縫表面進(jìn)行封閉處理，而且在實(shí)施二次襯砌時(shí)，可以采用多次少量的方法進(jìn)行注漿操作，將注漿管加密，實(shí)施多種漿液灌注的方式，予以嚴(yán)密跟蹤監(jiān)測。3.2溫度變化引起的裂縫控制對策首先，要實(shí)施溫度預(yù)控，施工前進(jìn)行模擬試驗(yàn)，對混凝土絕熱溫升參數(shù)進(jìn)行測定，對其溫差值進(jìn)行檢測，并做好相應(yīng)的記錄?；炷翝仓^程中，可采用電子測溫儀對其內(nèi)部溫度進(jìn)行檢測，內(nèi)外部溫差不宜過高，將其控制在合理范圍內(nèi)，在具體的施工過程中，水泥宜選擇水化熱低型，一方面要保障混凝土的強(qiáng)度，確保其性能的正常發(fā)揮，另一方面要盡可能減少單位體積內(nèi)混凝土中所含的水泥量，水灰比例不得>0.45。在地鐵區(qū)間隧道施工環(huán)節(jié)中，襯砌操作水泥容量控制在20%I級(jí)粉煤灰。其次，要將混凝土澆筑長度控制在合理范圍內(nèi)，結(jié)合城市既有地鐵的實(shí)際情況，將區(qū)間隧道分段澆筑長度控制在10m左右。另外，通過對骨料入模溫度的控制，降低內(nèi)外溫差，實(shí)現(xiàn)緩慢降溫，也可將循環(huán)冷卻系統(tǒng)引入其中，達(dá)到內(nèi)部散熱的目的。3.3收縮引起裂縫的控制對策在施工過程中，可以在混凝土中添加適量的微膨脹劑，縮小因收縮引起的體積損失，避免有害裂縫進(jìn)一步嚴(yán)重。在實(shí)施混凝土澆筑前，首先進(jìn)行砂漿找平，避免由于接觸面不平整而形成的約束應(yīng)力，預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。3.4施工材料引起裂縫的控制對策在選擇水泥品種時(shí)，要盡可能選擇C3A以及含堿量低的品種，一般C3A含量不得高于8%，堿含量<0.6%。在配置混凝土?xí)r，要對各項(xiàng)材料比例進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，確?；炷翉?qiáng)度，與此同時(shí)采用雙摻技術(shù)，提升混凝土工作性能，減少堿集料反應(yīng)，可以通過高效減水劑的添加降低水灰比，提升混凝土質(zhì)量。結(jié)束語裂縫是混凝土施工過程中極為常見的問題，也是影響工程質(zhì)量的重要問題，受到了各方的高度重視。因此，必須重視混凝土裂縫，對于已產(chǎn)生裂縫，要明確其形成原因，并給予具有針對性的加固處理，避免安全事件的發(fā)生，降低對施工質(zhì)量的影響。必要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化操作，加強(qiáng)施工合理設(shè)計(jì)，提升施工工藝，確保施工質(zhì)量，為城市地鐵建設(shè)服務(wù)。參考文獻(xiàn)[1]宋雪峰,李超,鄧春林.高樁墩臺(tái)式碼頭面層混凝土裂縫成因及控制措施[J].水運(yùn)工程,2015,21(3):104-108.[2]徐元義,黃天貴,孟繁春,等.預(yù)拌混凝土長墻裂縫成因及工程預(yù)防[J].建筑技術(shù),2017,48(10):1076-1078.[3]胡志紅,王攀,鄒紅丹.某預(yù)應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