軌道交通地下工程耐久性混凝土的分析及應(yīng)用

摘 要：城市軌道交通工程分地下和地上兩部分，地下工程施工環(huán)境復(fù)雜，對工程的質(zhì)量要求非常高。所以混凝土結(jié)構(gòu)使用的非常多，比如地下連續(xù)墻、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)等等，這些建筑構(gòu)建大多數(shù)使用混凝土，因為混凝土具有耐久性，能確保地下工程的質(zhì)量。但是在實際應(yīng)用中地下工程混凝土受到環(huán)境因素的影響，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，所以研究地下工程混凝土耐久性很有必要。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；地下工程；耐久性混凝土

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.093

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化不斷加快，城市交通問題日益突出，為了緩解城市交通擁堵問題，全國很多城市開始大規(guī)模建設(shè)地鐵。地鐵工程作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一部分，地鐵施工質(zhì)量直接關(guān)系到人民群眾的生命安全。城市軌道交通任務(wù)緊、工程量大、投資大，對地下工程的結(jié)構(gòu)混凝土耐久性要求非常高。地下建筑結(jié)構(gòu)混凝土耐久性主要受到地下水滲透、腐蝕、混凝土裂縫等幾個方面的影響。然而在實際工程中，不同的地區(qū)施工環(huán)境不同，那么混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求也不同，在施工中，建設(shè)單位要結(jié)合具體的施工環(huán)境，采取相應(yīng)的辦法。

1 耐久性混凝土發(fā)展現(xiàn)狀

（1）選擇添加劑?；炷猎跀嚢柽^程中一般會使用添加劑。城市軌道交通地下工程在施工過程中，為了確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計所需的使用年限，通常都是選擇26RP聚羧酸鹽減水劑?；炷猎跀嚢璧倪^程中，將其直接添加，然后均勻攪拌，在添加的時候要注意控制聚羧酸鹽減水劑的劑量，因為聚羧酸鹽減水劑的劑量直接關(guān)系到減水劑的減水性能。減水劑的摻量在1%—1.5%效果是最好的。一般情況下，聚羧酸鹽減水劑的摻量越大，則減水性能越強(qiáng)，但是當(dāng)聚羧酸鹽減水劑的摻量達(dá)到1.6%以后，它已經(jīng)呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，它的減水量不升反降。所以在添加的時候，一定要控制好劑量。

（2）選擇混凝土的原料?；炷潦怯伤?、砂石、水、外摻和物等構(gòu)成，原料主要是水泥以及砂石骨料。水泥一般選擇硅酸鹽水泥，這種水泥的適應(yīng)性非常強(qiáng)，外摻和骨料時，選擇適應(yīng)性很強(qiáng)的粉煤灰或者S95礦粉。這兩種外摻和物能夠提升混凝土的耐久性。骨料有粗骨料和細(xì)骨料之分，粗骨料一般指的是碎石，但是要控制碎石的直徑，直徑大小不超過25毫米；細(xì)骨料一般選擇黃砂，黃砂系數(shù)為2.3。

（3）混凝土的配比。選擇好混凝土的原料以后，接下來就是配置混凝土了。在配置混凝土的時候，要嚴(yán)格控制配方的比例，如果水泥超過了一定的量，則可能會影響混凝土的硬化，如果水分過多，那么則混凝土可能無法凝固。在城市軌道交通建設(shè)中，如何提高地下工程的耐久性，那么可以使用特殊的混凝土配比。一般情況下，城市軌道交通的坍落在140—180mm之間，混凝土在摻和粉煤灰和礦粉的情況下，將水控制在165Kg/m?，能夠提高混凝土的耐久性。

2 城市軌道交通地下工程耐久性混凝土的應(yīng)用

我國地域廣闊，不同地區(qū)的氣候環(huán)境、水文條件不同，所以混凝土在配置的要求不同，在實際應(yīng)用中，應(yīng)該要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w的氣候環(huán)境、水文條件，制定合適的配比，才能確保工程的質(zhì)量。以上海城市軌道交通為例，上海地區(qū)的潛水水位埋深是0.3—1.5米，微承壓水埋深是3—8米。城市軌道交通1號線、2號線地鐵車站的埋深是10—20米，在設(shè)計規(guī)劃的時候，地鐵車站部分地段的埋深接近了30米，所以地鐵車站水壓力比較大，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性比較大。其次，上海是一個沿海的城市，水質(zhì)情況比較復(fù)雜，地下水中含有硫酸根離子和氯離子，這些增加了混凝土結(jié)構(gòu)的化學(xué)腐蝕速度。在實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，地鐵車站的地下連續(xù)墻、頂板和底板、內(nèi)襯側(cè)墻都存在滲透的情況下。所以特殊的環(huán)境對混凝土的耐久性也提出了更高的要求。

（1）選擇混凝土材料。質(zhì)量好、性價比高的高性能混凝土原料是確?；炷恋馁|(zhì)量的前提條件。為了提高混凝土的耐久性，可以選擇強(qiáng)度等級在42.5以上的硅酸鹽水泥，摻和材料選擇優(yōu)質(zhì)的粉煤灰和礦粉、微硅粉等活性礦物。骨料使用中砂，中砂的系數(shù)在2.3—2.9；粗砂顆粒直徑在5—25mm之間，添加劑使用聚羧酸高校減水劑。根據(jù)地下工程的需求，還需要在混凝土中加入纖維，纖維是聚丙烯等有機(jī)物質(zhì)。

（2）混凝土施工技術(shù)。選擇混凝土原料以后，施工方根據(jù)工程的要求，對混凝土材料的配比進(jìn)行調(diào)配，直到調(diào)配出符合施工的最佳配比。然后按照配比制作混凝土。目前大部分工程施工的混凝土攪拌都已經(jīng)實現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)?；炷恋闹谱髻|(zhì)量得到了有效的保證?；炷潦┕な紫纫刂苹炷帘Ｗo(hù)層的厚度和質(zhì)量，混凝土保護(hù)層應(yīng)該使用工程定型生產(chǎn)的纖維砂漿塊和塑料制作的保護(hù)層定位夾。其次澆筑混凝土?xí)r，溫度要適宜，溫度很高的天氣，會影響混凝土的硬化質(zhì)量。一般選擇溫度比較低的情況下，夜間施工也比較合適。最后，混凝土澆筑以后，要注意對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑半個月以后，必須用水對混凝土結(jié)構(gòu)定期養(yǎng)護(hù)，或者用覆蓋膜進(jìn)行保濕。

（3）混凝土結(jié)構(gòu)的抗震防滲措施。地鐵車站設(shè)置誘導(dǎo)縫，使得建筑結(jié)構(gòu)的溫度和混凝土收縮應(yīng)力得到有效地釋放，在施工的過程中，地下連續(xù)墻和誘導(dǎo)縫必須對齊，如果部分有誘導(dǎo)縫和地下連續(xù)墻無法對齊，那么必須增加誘導(dǎo)縫與地下連續(xù)墻的內(nèi)襯強(qiáng)柔性應(yīng)力。此外，車站結(jié)構(gòu)一般選擇地下連續(xù)墻和無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，這樣頂板的縫隙比較小。工程完工以后，要對車站鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫情況進(jìn)行驗收，裂縫必須在施工范圍內(nèi)。

（4）混凝土的防腐措施。地下混凝土結(jié)構(gòu)容易受到化學(xué)、物理等因素的影響，對混凝土結(jié)構(gòu)造成一定的腐蝕。所以在施工工藝允許的情況下，必須對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐處理?？梢允褂镁哂幸欢B透性的涂層，將工程早期施工造成的微縫隙進(jìn)行修補(bǔ)，提高混凝土結(jié)構(gòu)表面抗?jié)B性能。

3 結(jié)語

地下混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性直接影響城市軌道交通的使用壽命，所以施工單位一定要重視。采取有效的措施，預(yù)防為主，防治結(jié)合。提高混凝土的抗?jié)B透性能、防腐蝕性能，選擇優(yōu)質(zhì)的混凝土材料和合適的混凝土配比，從而提高混凝土的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟路希.探討軌道交通地下工程耐久性混凝土的研究和應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（07）：110-110.

[2]徐金慧.軌道交通地下工程耐久性混凝土研究[J].技術(shù)與市場，2013（06）：139.

[3]陳心茹，朱祖熹.隧道與地下工程防排水技術(shù)近年來的探索與改進(jìn)[J].隧道建設(shè)，2015（04）：292-297.

作者簡介：湯國偉（1985-），男，本科，助理工程師，建設(shè)工程工程技術(shù)。