某地鐵車站裂縫原因分析及可靠性鑒定

摘要：地鐵項目雖然能給城市發(fā)展帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，但也伴隨著一些施工質(zhì)量問題-如混凝土裂縫。雖然該類裂縫可以修復(fù)，但修復(fù)工程費(fèi)時費(fèi)力，而且可能影響地鐵車站結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。文中以某地鐵車站為例，對混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，同時對地鐵車站可靠性進(jìn)行鑒定。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;裂縫;原因分析;可靠性鑒定

引言

目前全國城市地鐵工程正處于規(guī)?；ㄔO(shè)發(fā)展階段，從已運(yùn)營與正在施工的地鐵工程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，地下現(xiàn)澆混凝土開裂滲漏現(xiàn)象非常普遍，尤其是地下車站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻，澆筑拆模后數(shù)天就會出現(xiàn)呈棗核狀、豎向平行等間距的裂縫，且往往都是貫穿，出現(xiàn)滲漏幾率極高。裂縫將導(dǎo)致混凝土滲透性急劇增加，加快有害介質(zhì)傳輸滲入，劣化材料服役性能，引起鋼筋銹蝕、剝落，降低建筑結(jié)構(gòu)的使用安全與壽命。本文通過進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)現(xiàn)場施工工藝，提升其抗裂性，為工程建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展保駕護(hù)航。

1工程概況

深圳地鐵12號線二期工程市中醫(yī)院站為地下2層島式車站，車站全長260m，車站兩端采用現(xiàn)澆混凝土施工，中間部位采用預(yù)制裝配式施工，采用站廳無柱站臺有柱拱頂式結(jié)構(gòu)，裝配段長度為194m，結(jié)構(gòu)總寬度為22.3m，結(jié)構(gòu)總高度為：17.35m，由4塊預(yù)制塊（A、B1、B2、C）構(gòu)成，每環(huán)質(zhì)量分別為：底板A塊116.1t、側(cè)墻B1/B2塊41.9t、頂板C塊128.8t，環(huán)寬1.994m，縱向布置共97環(huán)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部中板、中立柱、中縱梁、軌頂風(fēng)道及出入口環(huán)框梁均采用預(yù)制結(jié)構(gòu)拼裝。

2現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)布置、使用功能調(diào)查

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，各層結(jié)構(gòu)平面布置與設(shè)計相符，軸主體結(jié)構(gòu)長度為174.4m，寬度為16.8～17.9m，負(fù)三層層高為7.7m，負(fù)二層層高為6.5m，負(fù)一層層高為6.3m。主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平面布置規(guī)則、沿豎向布置無錯層或局部收進(jìn)等不連續(xù)形式，結(jié)構(gòu)傳力路徑清晰，可形成完整的結(jié)構(gòu)體系。本工程主體結(jié)構(gòu)已封頂，尚未投入使用，設(shè)計作為地鐵車站使用，負(fù)三層為地鐵軌道，負(fù)二層、負(fù)一層為設(shè)備區(qū)間。進(jìn)場檢測時，（10-21）軸區(qū)域填充墻、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)尚未施工，其冷水機(jī)房、風(fēng)道兩側(cè)墻體、設(shè)備區(qū)與公共區(qū)臨界防火墻體設(shè)計采用蒸壓灰砂磚，其余隔墻采用蒸壓灰砂磚砌塊。

3鑒定應(yīng)用及效果監(jiān)測

在抗裂混凝土試驗研究及施工措施優(yōu)化改進(jìn)基礎(chǔ)上，為驗證技術(shù)方案有效與實(shí)用性，同時便于信息化、精細(xì)化施工指導(dǎo)，澆筑前在側(cè)墻底部中心、中部中心與表面分別預(yù)埋應(yīng)變計與溫度計，澆筑時從拌合站原材，抗裂混凝土生產(chǎn)及現(xiàn)場澆筑、振搗與養(yǎng)護(hù)等全程跟蹤，期間控制入模混凝土坍落度≤200mm，分層布料（300mm～500mm），分層振搗（15s～30s）澆筑，過程中加強(qiáng)相鄰結(jié)合面及邊角處振搗，以防影響外觀質(zhì)量，澆筑完成拆模養(yǎng)護(hù)結(jié)束后對裂縫控制效果進(jìn)行觀察。

4地鐵車站裂縫可靠性鑒定

4.1糾偏控制措施

糾偏控制的重點(diǎn)主要集中在4個方面：（1）預(yù)制構(gòu)件端面同步控制，在作業(yè)過程中需要采用拐尺進(jìn)行檢測，確?？p寬控制在5mm以下，注意消除累積的誤差，每完成3環(huán)拼裝需要復(fù)核1次縫寬;（2）軸線控制，在預(yù)制構(gòu)件上標(biāo)注十字線定位標(biāo)識，作業(yè)過程中采用全站儀檢測，每完成3環(huán)拼裝需要復(fù)核1次縫寬;（3）張拉力與接縫寬度控制，縫寬以防水控制要求為標(biāo)準(zhǔn)，控制在合理范圍內(nèi);調(diào)整張拉力的大小對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行糾偏;（4）垂直度控制，控制重點(diǎn)是側(cè)墻環(huán)向、縱向垂直度，在作業(yè)過程中采用激光垂直儀進(jìn)行測量，利用千斤頂進(jìn)行調(diào)校，每完成1環(huán)拼裝需要復(fù)核1次縫寬。

4.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工質(zhì)量檢測

本工程經(jīng)正規(guī)設(shè)計、施工，履行正常的基本建設(shè)程序，現(xiàn)委托方提供本工程巖土工程勘察報告、混凝土開盤鑒定、混凝土配合比試驗報告、混凝土試塊強(qiáng)度檢測報告、鋼筋產(chǎn)品質(zhì)量證明書、鋼筋力學(xué)性能檢驗報告等資料。本次鑒定對軸主體結(jié)構(gòu)柱、梁構(gòu)件截面尺寸，側(cè)墻、柱、梁混凝土強(qiáng)度，柱、梁縱筋根數(shù)與角筋公稱直徑、側(cè)墻分布筋平均間距與公稱直徑、柱、梁箍筋平均間距及板底鋼筋平均間距和公稱直徑進(jìn)行施工質(zhì)量抽檢驗證。

4.3閉腔薄壁構(gòu)件力學(xué)性能

為實(shí)現(xiàn)大型預(yù)制構(gòu)件的輕量化，提出了一種新型“閉腔薄壁”結(jié)構(gòu)構(gòu)件，即在構(gòu)件內(nèi)部填充輕質(zhì)芯模替代實(shí)體結(jié)構(gòu)的混凝土，形成帶有封閉空腔的薄壁結(jié)構(gòu)，。由于內(nèi)部空腔的存在，受力后的閉腔薄壁結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力傳遞途徑比實(shí)體結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其主要參數(shù)對構(gòu)件力學(xué)性能有直接影響。研究了閉腔薄壁構(gòu)件的剪力滯效應(yīng)、剪應(yīng)力分布規(guī)律以及各項構(gòu)造參數(shù)，提出了閉腔薄壁構(gòu)件的設(shè)計方法。

4.4抗震措施鑒定

本工程軸主體結(jié)構(gòu)采用明挖順筑法施工，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平面布置規(guī)則、沿豎向布置無錯層或局部收進(jìn)等不連續(xù)形式?？拐饦?gòu)造措施中，側(cè)墻混凝土強(qiáng)度、厚度、水平和豎向分布鋼筋間距、直徑、最小配筋率等鋼筋配置滿足規(guī)范要求;柱混凝土強(qiáng)度、截面尺寸、軸壓比、縱向鋼筋的最小總配筋率、箍筋加密區(qū)長度和平均間距、體積配箍率等鋼筋配置滿足規(guī)范要求;梁混凝土強(qiáng)度、截面尺寸、箍筋加密區(qū)長度和平均間距、梁端縱向受拉鋼筋配筋率等鋼筋配置滿足規(guī)范要求;中板混凝土強(qiáng)度、板面上分布鋼筋的配筋率滿足規(guī)范不宜低于0.2%、間距不宜大于150mm的要求。

結(jié)束語

目前仍存在不少問題亟待解決，我國裝配式車站建造技術(shù)剛剛起步，技術(shù)體系有待完善，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有待形成;技術(shù)路線和工程方案需要針對地下工程的特點(diǎn)因地制宜地決策;在提高標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化程度、提高結(jié)構(gòu)裝配率、研發(fā)高端施工裝備、提高施工效率和社會效益等方面，應(yīng)充分發(fā)揮預(yù)制裝配建造技術(shù)的優(yōu)勢;同時，我國裝配式地鐵車站造價偏高，需要通過減免部分稅費(fèi)、優(yōu)化技術(shù)方案和工程設(shè)計、盡量加大工程應(yīng)用數(shù)量、降低成本攤銷費(fèi)等途徑有效降低工程造價。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：于賀琪（1990-）男，黑龍江大慶人，漢，大專，技術(shù)員，研究方向：地鐵車站裂縫原因分析及可靠性鑒定。