论文部分内容阅读
【摘要】可以说，目前国内外城市地铁工程中混凝土结构被腐蚀的新闻报道屡见不鲜。本文将分析大体积混凝土施工技术，从而为保障地铁工程混凝土结构的质量控制提供一定的参考价值。
【关键词】混凝土施工；模板；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、前言
通常来讲，混凝土结构遭到破坏主要是因为钢筋腐蚀，寒冷气候下的冻害，侵入环境下的物理化学作用。而城市地铁结构因其所处位置的特殊性，要求钢筋混凝土的耐久性除要经受环境介质腐蚀侵害外，还要经受地铁杂散电流对其腐蚀破坏作用。
二、大体积混凝土施工工艺及其控制要点介绍
（一）大体积混凝土施工方法
1、模板施工
模板施工前，必须对模板进行设计，浇筑混凝土时泵送混凝土对模板的侧压力非常大，必须确保模板、支架有足够的刚度、强度和稳定性。模板的最大侧压力，与混凝土的配合比、浇注速度、浇注高度、坍落度和温度以及外加剂等主要影响因素有关。
2、大体积混凝土的振捣
混凝土浇筑过程中应在每道浇筑带前后布置三根振动棒，前排的振动棒布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，确保下部混凝土密实，后排的振动棒布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实。(1)由于工地上常用的混凝土坍落度一般为 180±20 毫米，采用的浇筑坡度应为 1:6，多个地泵需要同时向后退着浇筑，泵口之间的距离必须保证接软管后能左右交合。(2)除了钢筋布置比较密集的部位采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣，振捣点的距离为 500 毫米左右，边缘振捣时距模板不应大于 200 毫米。(3)在混凝土浇筑过程中应避免上下层产生冷缝，上层混凝土的振捣应在下层混凝土初凝前完成，且振动棒下插 5 厘米左右。(4)振捣时要把握快插慢拔的原则，防止上层混凝土已经振实，而下层混凝土中的气泡还未排出，且振动棒应略微上下抽动，使振捣密实。(5)振捣时间不要太长，一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。
（二）大体积混凝土浇筑后的养护
(1)混凝土浇筑结束后应当在混凝土表面铺上一层塑料薄膜；若是在冬季进行大体积混凝土的浇筑还应在上面铺上棉毡或者是草席，以避免混凝土内部水化热产生的剧烈温度变化。(2)混凝土终凝后，在其表面蓄存一定量的水，具有一定的保温效果，这样可以缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而可从根本上控制混凝土裂缝。(3)养护应在混凝土浇筑 12 小时内进行。
（三）混凝土测温
大体积混凝土必须留置测温管，通过人为对温度的控制尽量避免混凝土裂缝的产生。温度控制就是施工人员对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行的人为控制。(1)基础底板混凝土浇筑时应安排专人预埋测温管。底板测温一般分为上层、中层和下层进行测温。(2)配备专职测温人员，对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或者弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行工作交接。(3)测温工作应连续进行，待混凝土强度达到时间和强度要求并经技术部门同意后方可停止测温。(4)测温时发现混凝土内部最高温度与部分温度之差达到 25 度或温度出现异常情况， 应及时通知有关技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。(5)测温应当采用液晶数字显示电子测温仪，以保证测温及读数准确。
（四）大体积混凝土浇筑的其它规定
(l)在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的内外温差和降温速度进行监测，根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据调整保温养护措施以满足温控指标的一要求。(2)在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。(3)大体积混凝土施工时，主要采用钢模和木模。当采用钢模时，根据保温养护的需要，钢模外也应采取保温措施，当采用木模时，可把木模作为保温材料考虑。无论钢模、木模在模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采取必要的保温措施。(4)对标高位于土0.000以下的部位，应及时回填土；士0.000以上部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
三、城市地铁施工中大体积混凝土施工技术要求
（一）地铁混凝土原材料及配合比质量控制
混凝土耐久性基本要求包括：混凝土强度等级、最大水胶比、氯离子扩散系数、抗渗等级、最大氯离子含量、最大碱含量、抗冻耐久性指数等。必须根据设计要求进行混凝土的配合比设计工作，以满足混凝土耐久性的要求。目前，国内地铁高性能混凝土方案普遍存在施工难、易开裂、拱顶空洞、表观质量差、耐久性较难满足设计要求等缺陷，因此，本文主要通过混凝土的抗碳化试验、抗氯离子渗透试验以及混凝土开裂试验等对地铁混凝土原材料进行控制，并对混凝土的配合比进行优化。
（二）结构防排水施工质量控制
结构防排水是地铁工程中防止地下水向结构内部侵入，保障结构内部相对干燥的有效措施，尤其对于地铁工程的隧道部分，防排水是其结构安全和运营安全的前提，也是延长其耐久寿命的保障。因此，为使结构自防水混凝土浇筑时不受地下水影响，必须对结构防排水施工做好质量控制。当前，地铁结构的地下工程防排水提倡：“以防为主，限制排放，防排结合，综台治理”的原则。
对于柔性全包防水，一级设防的明挖结构顶板及放坡开挖侧墙采用 2.5mm厚单组分聚氨酯防水涂料或其他优质防水涂料，二级设防的明挖结构顶板及放坡开挖侧墙采用 2.0mm厚单组分聚氨酯防水涂料或其他优质防水涂料；有围护结构侧墙和底板采用预铺式卷材施做。
（三）衬砌混凝土背后排水系统施工
在地铁混凝土结构防水设计中，不应苛求完全封闭，从以往的工程经验可以发现，即使防水系统做的较为完善，地下水的渗漏也是在所难免，此部分地下水一旦不能及时排出将会进一步向结构内部侵入而且会在防水层背后聚集，地下水静水压力会持续升高，并均匀的长期作用于结构上，一旦超越某一限值便会对结构的承载力造成影响，甚至造成破坏。因此，合理的对衬砌混凝土背后防水系统进行施工十分必要。
一般处理措施为在隧道两侧墙脚处每隔 8m-10m 设置纵向汇水盲管，并于底板中央设置纵向排水管，每隔一定距离设置横向连通管道将两侧盲管中汇集的渗水导入中央排水管中，进而通过中央排水管将水排出。排水系统需沿纵向每隔 50m-80m米设置检查井，检查井主要用于纵向排水管及主排水管沟的清理和维护，同时兼做沉砂池；当纵向排水系统封堵时，可通过检查井对纵向排水管及主排水管沟进行清理，清理可采用高压水冲洗即可；当纵向排水管表面封堵，纵向排水管失效的情况下，此时结构如产生开裂，采用直接在防水板表面开孔方式进行泄载以保证结构安全。
（四）混凝土结构施工缝防水控制
施工缝施工的基本要求：环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合，要求浇灌混凝土前，应将表面浮浆和杂物清除，涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂，并及时浇混凝土。纵向施工缝要求浇灌混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺净浆，再铺 30-50mm 厚的 1:1 水泥净浆，并及时浇混凝土。
车站、区间(含折返线)、通道、风道的结构突变处，区间(含折返线)与车站结合部位，通道、风道与车站的结合部位，区间与联络通道、迂回风道结合部位，区间人防段两侧应设置变形缝，沉降缝、伸缩缝统称为变形缝。沉降缝设置在围岩对混凝土有不良影响的硬软岩交界处;伸缩缝应设置在洞口和易受冻害地段。变形缝应采用三道防水，背贴式止水带、中埋式止水带、嵌缝材料，中埋式止水带埋设位置应正确，其中间空心圆环应与变形缝的中心線重合，止水带应妥善固定，止水带与端头模板应正交。
四、结束语
综上，城市地铁工程的土大体积混凝土施工技术研究具有重要的现实意义。本文力求通过对地铁建造过程中的实践应用，大幅度提高地铁的安全性和耐久性，降低经济成本，减少环境负荷，同时能在混凝土材料、施工技术、科学理论上有所突破与创新，成为我国其它地铁工程建设的借鉴和模板。
参考文献
[1] 陈肇元.土建结构工程的安全性与耐久性[M].北京:中国建筑工程出版社.2003:174-181.
[2] 李伟.大体积混凝土施工技术研究与分析[J].黑龙江交通科技.2010(12):98-99.
【关键词】混凝土施工；模板；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、前言
通常来讲，混凝土结构遭到破坏主要是因为钢筋腐蚀，寒冷气候下的冻害，侵入环境下的物理化学作用。而城市地铁结构因其所处位置的特殊性，要求钢筋混凝土的耐久性除要经受环境介质腐蚀侵害外，还要经受地铁杂散电流对其腐蚀破坏作用。
二、大体积混凝土施工工艺及其控制要点介绍
（一）大体积混凝土施工方法
1、模板施工
模板施工前，必须对模板进行设计，浇筑混凝土时泵送混凝土对模板的侧压力非常大，必须确保模板、支架有足够的刚度、强度和稳定性。模板的最大侧压力，与混凝土的配合比、浇注速度、浇注高度、坍落度和温度以及外加剂等主要影响因素有关。
2、大体积混凝土的振捣
混凝土浇筑过程中应在每道浇筑带前后布置三根振动棒，前排的振动棒布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，确保下部混凝土密实，后排的振动棒布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实。(1)由于工地上常用的混凝土坍落度一般为 180±20 毫米，采用的浇筑坡度应为 1:6，多个地泵需要同时向后退着浇筑，泵口之间的距离必须保证接软管后能左右交合。(2)除了钢筋布置比较密集的部位采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣，振捣点的距离为 500 毫米左右，边缘振捣时距模板不应大于 200 毫米。(3)在混凝土浇筑过程中应避免上下层产生冷缝，上层混凝土的振捣应在下层混凝土初凝前完成，且振动棒下插 5 厘米左右。(4)振捣时要把握快插慢拔的原则，防止上层混凝土已经振实，而下层混凝土中的气泡还未排出，且振动棒应略微上下抽动，使振捣密实。(5)振捣时间不要太长，一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。
（二）大体积混凝土浇筑后的养护
(1)混凝土浇筑结束后应当在混凝土表面铺上一层塑料薄膜；若是在冬季进行大体积混凝土的浇筑还应在上面铺上棉毡或者是草席，以避免混凝土内部水化热产生的剧烈温度变化。(2)混凝土终凝后，在其表面蓄存一定量的水，具有一定的保温效果，这样可以缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而可从根本上控制混凝土裂缝。(3)养护应在混凝土浇筑 12 小时内进行。
（三）混凝土测温
大体积混凝土必须留置测温管，通过人为对温度的控制尽量避免混凝土裂缝的产生。温度控制就是施工人员对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行的人为控制。(1)基础底板混凝土浇筑时应安排专人预埋测温管。底板测温一般分为上层、中层和下层进行测温。(2)配备专职测温人员，对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或者弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行工作交接。(3)测温工作应连续进行，待混凝土强度达到时间和强度要求并经技术部门同意后方可停止测温。(4)测温时发现混凝土内部最高温度与部分温度之差达到 25 度或温度出现异常情况， 应及时通知有关技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。(5)测温应当采用液晶数字显示电子测温仪，以保证测温及读数准确。
（四）大体积混凝土浇筑的其它规定
(l)在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的内外温差和降温速度进行监测，根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据调整保温养护措施以满足温控指标的一要求。(2)在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。(3)大体积混凝土施工时，主要采用钢模和木模。当采用钢模时，根据保温养护的需要，钢模外也应采取保温措施，当采用木模时，可把木模作为保温材料考虑。无论钢模、木模在模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采取必要的保温措施。(4)对标高位于土0.000以下的部位，应及时回填土；士0.000以上部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
三、城市地铁施工中大体积混凝土施工技术要求
（一）地铁混凝土原材料及配合比质量控制
混凝土耐久性基本要求包括：混凝土强度等级、最大水胶比、氯离子扩散系数、抗渗等级、最大氯离子含量、最大碱含量、抗冻耐久性指数等。必须根据设计要求进行混凝土的配合比设计工作，以满足混凝土耐久性的要求。目前，国内地铁高性能混凝土方案普遍存在施工难、易开裂、拱顶空洞、表观质量差、耐久性较难满足设计要求等缺陷，因此，本文主要通过混凝土的抗碳化试验、抗氯离子渗透试验以及混凝土开裂试验等对地铁混凝土原材料进行控制，并对混凝土的配合比进行优化。
（二）结构防排水施工质量控制
结构防排水是地铁工程中防止地下水向结构内部侵入，保障结构内部相对干燥的有效措施，尤其对于地铁工程的隧道部分，防排水是其结构安全和运营安全的前提，也是延长其耐久寿命的保障。因此，为使结构自防水混凝土浇筑时不受地下水影响，必须对结构防排水施工做好质量控制。当前，地铁结构的地下工程防排水提倡：“以防为主，限制排放，防排结合，综台治理”的原则。
对于柔性全包防水，一级设防的明挖结构顶板及放坡开挖侧墙采用 2.5mm厚单组分聚氨酯防水涂料或其他优质防水涂料，二级设防的明挖结构顶板及放坡开挖侧墙采用 2.0mm厚单组分聚氨酯防水涂料或其他优质防水涂料；有围护结构侧墙和底板采用预铺式卷材施做。
（三）衬砌混凝土背后排水系统施工
在地铁混凝土结构防水设计中，不应苛求完全封闭，从以往的工程经验可以发现，即使防水系统做的较为完善，地下水的渗漏也是在所难免，此部分地下水一旦不能及时排出将会进一步向结构内部侵入而且会在防水层背后聚集，地下水静水压力会持续升高，并均匀的长期作用于结构上，一旦超越某一限值便会对结构的承载力造成影响，甚至造成破坏。因此，合理的对衬砌混凝土背后防水系统进行施工十分必要。
一般处理措施为在隧道两侧墙脚处每隔 8m-10m 设置纵向汇水盲管，并于底板中央设置纵向排水管，每隔一定距离设置横向连通管道将两侧盲管中汇集的渗水导入中央排水管中，进而通过中央排水管将水排出。排水系统需沿纵向每隔 50m-80m米设置检查井，检查井主要用于纵向排水管及主排水管沟的清理和维护，同时兼做沉砂池；当纵向排水系统封堵时，可通过检查井对纵向排水管及主排水管沟进行清理，清理可采用高压水冲洗即可；当纵向排水管表面封堵，纵向排水管失效的情况下，此时结构如产生开裂，采用直接在防水板表面开孔方式进行泄载以保证结构安全。
（四）混凝土结构施工缝防水控制
施工缝施工的基本要求：环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合，要求浇灌混凝土前，应将表面浮浆和杂物清除，涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂，并及时浇混凝土。纵向施工缝要求浇灌混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，先铺净浆，再铺 30-50mm 厚的 1:1 水泥净浆，并及时浇混凝土。
车站、区间(含折返线)、通道、风道的结构突变处，区间(含折返线)与车站结合部位，通道、风道与车站的结合部位，区间与联络通道、迂回风道结合部位，区间人防段两侧应设置变形缝，沉降缝、伸缩缝统称为变形缝。沉降缝设置在围岩对混凝土有不良影响的硬软岩交界处;伸缩缝应设置在洞口和易受冻害地段。变形缝应采用三道防水，背贴式止水带、中埋式止水带、嵌缝材料，中埋式止水带埋设位置应正确，其中间空心圆环应与变形缝的中心線重合，止水带应妥善固定，止水带与端头模板应正交。
四、结束语
综上，城市地铁工程的土大体积混凝土施工技术研究具有重要的现实意义。本文力求通过对地铁建造过程中的实践应用，大幅度提高地铁的安全性和耐久性，降低经济成本，减少环境负荷，同时能在混凝土材料、施工技术、科学理论上有所突破与创新，成为我国其它地铁工程建设的借鉴和模板。
参考文献
[1] 陈肇元.土建结构工程的安全性与耐久性[M].北京:中国建筑工程出版社.2003:174-181.
[2] 李伟.大体积混凝土施工技术研究与分析[J].黑龙江交通科技.2010(12):98-99.