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探究地铁车站混凝土结构渗漏水的防治方法

2019-12-15刘瑞震

市场周刊·市场版 2019年54期
关键词:水化车站裂缝

摘 要:如今我国经济快速发展,人们的生活质量不断提高,交通业也在不断进步,地铁以其便捷的特点,逐渐成为人们出行的最主要方式。然而,解决地铁工程结构渗漏问题一直是一大难题。基于此,文章主要分析了地铁车站混凝土结构渗漏的种类,并提出了相应的防治对策。

关键词:地铁车站;混凝土结构;渗漏水;防治方法

目前,我国大多数一、二线城市已经具备地铁设施,或正在大力兴建,这对缓解我国城市交通压力起到了积极作用。地铁项目质量取决于其建设和运营质量,在地铁建设工程中,地铁车站混凝土结构的渗漏水对地铁运营有着重要的影响。因此,相关部门应重视渗漏水质量问题,并积极研究防止对策,以促进地铁交通运输的发展。

一、 地铁车站混凝土结构渗漏水原因分析

(一)收缩应力

目前,我国地铁车站主要采用大体积混凝土施工方法,但在泵送混凝土时,往往在施工初期会出现开裂情况,这是由于混凝土强度等级较高、抗渗等级较高、混凝土收缩率较大、初期收缩应力较大引起的。在混凝土初凝前,利用振动器对混凝土材料进行振捣,消除混凝土内部的孔隙,保证混凝土在施工过程中下沉缓慢。混凝土浇注后,水泥水化热释放过程中,混凝土产生收缩应力,这主要与水泥或胶凝材料用量、水胶比、砂石级配及养护条件有关。

(二)施工冷缝

施工振动不足和混凝土供应不及时,往往是由于管理层在质量审核检验和对物资管理过程中的疏漏造成的问题。冷缝可能导致混凝土的泌水率变大,这主要是由于混凝土质量、水灰比和减水剂质量等原因造成的。低洼处的泌水率容易偏高,导致混凝土收缩增大,进而产生严重的裂缝。

(三)后期裂缝

混凝土结构在建成初期没有裂缝,但當温度越来越低,就会产生可渗透性的裂缝。这是由于特殊部位未合理设置后浇带,收缩应力和温度应力未能完全释放。由于结构中混凝土的拉应力不低于抗拉强度,当温度急剧下降时,由温差引起的拉应力叠加大于抗拉强度,就会产生贯穿性裂缝。

二、 地铁车站混凝土结构渗漏水问题的防治对策

(一)设计中防止开裂渗漏水的措施

由于混凝土干缩和温差收缩引起开裂的具有必然性,结构设计必须采取相应的防治措施。①在设计混凝土配合比时,在保证混凝土良好工作性的前提下,应尽可能降低混凝土耗水量,采用“三低二掺一高”的设计准备,包括:低水胶比、低砂率、低坍落度、掺入高性能减水剂和引气剂、提高粉煤灰含量,进而生产出高韧性抗裂混凝土;②增加结构配筋以提高混凝土结构抗裂性,应选用小直径、小间距的配筋。整个截面的配筋率应控制在0.3%至0.5%之间;③避免结构突变引起的混凝土应力集中,对易产生应力集中的部位进行加固;④在容易出现裂缝边缘位置设置隐形梁,以增加混凝土的配筋率和强度;⑤在结构设计中,应充分考虑气候特点,合理设置后浇缝,后浇缝间距应控制在20m至30m之间,保留时间不小于60d。如果无法预测施工期间的具体情况,也可以根据具体情况临时作出设计变更。

(二)施工中防止开裂渗漏水的措施

①严格控制混凝土原材料的质量,选用低水化热水泥,尽量减少粗细骨料含量,应控制在1%至1.5%以下;②在选用大体积混凝土时,在允许的条件下,应优先使用收缩小和膨胀小的水泥。这种水泥在水化膨胀期的1d至5d内可产生一定的预压应力,水化后期的预压应力可抵消一部分温度徐变应力,降低混凝土的拉应力,从而提高混凝土的抗裂性能。大体积混凝土中骨料的比例一般为混凝土绝对体积的80%至83%之间。因此,应选择线膨胀系数小、无包裹层、岩石模量低、级配良好的集料;③对混凝土骨料配比进行细致分析,将混凝土的水灰比控制在一定范围内,降低混凝土的坍落度,科学地添加增塑剂;④控制混凝土的初始温度,当混凝土从零应力温度降至开裂温度时,混凝土的拉应力超过了混凝土的极限拉应力。因此,为了降低混凝土的水化热温度,可通过添加高效减水剂,掺入冰水搅拌等方式来降低混凝土的水化热温度,并减少胶凝材料来降低混凝土的初始温度,加强各生产环节的保温措施,降低混凝土的开裂渗漏水风险;⑤可利用混凝土的后期强度来降低混凝土的耗水量、水化热和收缩特性;⑥提高混凝土浇筑振捣质量,提高混凝土密实度;⑦控制混凝土拆模时间,拆模后混凝土表面温度不得低于15°C,混凝土构建强度不得低于C5;⑧加强施工缝细部构造的施工质量,保证混凝土凿毛、防水结晶材料涂刷、止水胶条安装等施工质量。

(三)主体施工完成后渗漏水处理

根据现有裂缝分布、裂缝宽度情况,采用不同的施工方法。当宽度小于0.2mm且裂纹未穿透时,采用多层黑白水泥浆涂层,恢复混凝土构件性能;对于宽度大于0.2mm的裂缝,应注意灌浆加固和渗水通道的封堵。利用钻探设备,在裂缝最低处向左或向右倾5cm至10cm处,钻至结构厚度的一半,从低到高依次钻孔,钻至最高点,然后依次埋入止水头针,并采用快硬水泥封堵裂缝。待材料达到一定强度后,利用SL-999单液高压堵漏灌浆机,通过嵌入式止水头将改性环氧灌浆注入结构,达到加固堵漏水的效果。密封后,用黑白水泥浆体多层涂刷。

三、 结束语

综上所述,通过裂缝原因分析表明,地铁车站混凝土结构裂缝渗漏水问题相对复杂,特别是结构周围约束条件较多,混凝土浇筑时间不同,导致收缩时间不一致,相互约束可能导致开裂渗漏水。但适当的设计和合理的施工将使裂缝渗漏水现象减少,所以在设计和施工阶段应做好相应的防治措施。

参考文献:

[1]李晓维.地铁车站混凝土结构渗漏水的防治方法[J].建筑工程技术与设计,2018(8):1505-1506.

[2]徐俊峰.地铁车站渗漏水防治[J].商品与质量,2016(15):299.

作者简介:

刘瑞震,常州市轨道交通发展有限公司。

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