地鐵場段工程中大庫地面開裂原因分析及預(yù)防措施

嚴小勇

（西安市地下鐵道有限責任公司 陜西省西安市 710016）

1 引言

受地質(zhì)、回填、地面基層混凝土澆筑和面層施工等因素影響，地鐵場段工程中的大庫，在竣工驗收交付使用以后，隨著時間的推移，經(jīng)常會出現(xiàn)地面開裂現(xiàn)象，影響使用功能、地面耐久性及整體美觀，還難以徹底修復。尤其環(huán)氧自流坪地面開裂以后，還會引起面層起皮、剝落等更進一步的質(zhì)量缺陷，導致其在使用功能、耐久性及日常清掃等方面都會受到很大影響，進行修補后還極易反復，且修補后色差明顯。本文根據(jù)地鐵場段工程中大庫出現(xiàn)地面開裂的一些現(xiàn)象，淺談開裂產(chǎn)生的可能原因、預(yù)防措施及常規(guī)治理措施。

2 大庫地面開裂可能存在的原因分析

出現(xiàn)大庫地面開裂的現(xiàn)象可能有設(shè)計原因，也可能有施工原因，當然絕大多數(shù)是由施工原因引起的，下面分別從設(shè)計和施工兩方面進行分析。

2.1 設(shè)計原因

（1）場段工程多處于城市郊區(qū)或城鄉(xiāng)結(jié)合部，受近年人為因素影響引起的不良地層（如垃圾坑、生活或生產(chǎn)污水排放等）局部性比較突出，分布無規(guī)則，詳勘階段不一定能完全發(fā)現(xiàn)，設(shè)計階段不能采取有效措施，或者施工過程中發(fā)現(xiàn)后設(shè)計處理方案不合理，都可能在后期因不均勻沉降引起大庫地面開裂。

（2）未考慮大庫在后期運營使用過程中地面會有設(shè)備運行，地面荷載考慮不足引起開裂。如聯(lián)合檢修庫一般要承擔周檢、月檢、定修、臨修等任務(wù)，除了庫內(nèi)配套的固定檢修設(shè)備外，還會有叉車、平板車等生產(chǎn)運輸設(shè)備負重作業(yè)，以及某些固定的區(qū)域?qū)⒆鳛橹匦筒牧匣蛄悴考逊盘帯?/p>

（3）大庫多為排架或者混凝土框架的結(jié)構(gòu)形式，所以基礎(chǔ)形式也是根據(jù)地質(zhì)情況并結(jié)合結(jié)構(gòu)形式采用獨立基礎(chǔ)或者樁基礎(chǔ)進行設(shè)計，因此室內(nèi)外回填土實際是相連的整體。如果設(shè)計室外綠化地坪標高高于散水外邊緣標高，排水不暢，外墻周邊長期有積水現(xiàn)象，會引起不均勻沉降，最終也會引起庫內(nèi)地面裂縫。

2.2 施工原因

（1）室內(nèi)土方回填施工過程中，操作不規(guī)范，或者土源含水率過大，回填不密實，后期出現(xiàn)下沉或不均勻沉降引起地面開裂。

（2）獨立基礎(chǔ)、樁基承臺基礎(chǔ)形式的大庫，室內(nèi)回填完成后不經(jīng)過絲毫的工后自然沉降就直接進行地面層施工，可能會因為獨立基礎(chǔ)或承臺范圍內(nèi)和范圍外回填土厚度相差較大，自然沉降不均勻引起地面開裂。

（3）管線進出戶比較集中的部位，回填土密實度未控制好，后期會引起局部地面開裂。

（4）工序安排不合理，室內(nèi)回填完成后屋面未形成有效的排水系統(tǒng)，雨水從屋面預(yù)留洞口、落水口等部位流入室內(nèi)，對應(yīng)部位的回填土受雨水浸泡，在地面施工前又沒有返工或進行有效處理，不但承載力有問題，后期還會因為沉降不均勻引起地面開裂。

（5）地面混凝土澆筑未按照設(shè)計和規(guī)范要求設(shè)置變形縫，基層、面層混凝土變形縫和施工縫不一致，或者變形縫留置不規(guī)范，不能起到應(yīng)有的變形作用，在混凝土凝結(jié)硬化過程中，以及交付使用后不同季節(jié)溫度變化時，都會使地面產(chǎn)生裂縫。

（6）地面變形縫留置與軌道專業(yè)道床變形縫留置不對應(yīng)，或者未考慮庫內(nèi)大型工藝設(shè)備的混凝土設(shè)備基礎(chǔ)時，都會因為變形不一致引起地面裂縫。

（7）地面混凝土基層澆筑完成后，收面不及時或者養(yǎng)護不到位，就會產(chǎn)生不規(guī)則裂紋甚至裂縫，如未有效處理，后期面層施工后就會沿基層開裂的部位繼續(xù)開裂。

（8）庫內(nèi)有軌吊車、靜載試驗平臺等大型工藝設(shè)備一般多為汽車運輸進庫內(nèi)，然后再由汽車吊配合在庫內(nèi)進行設(shè)備安裝作業(yè)，如在地面混凝土基層澆筑完成后安裝，未考慮對地面的擾動，超出地面設(shè)計承載力時，就會引起基層開裂。給后期地面面層開裂埋下隱患。

3 大庫地面開裂預(yù)防措施

（1）設(shè)計階段要根據(jù)施工對地面承受的相應(yīng)荷載進行考慮和核算，起碼運輸設(shè)備經(jīng)常行走的區(qū)域及重大宗材料或零部件堆放區(qū)，地面承載能力要采取相應(yīng)的加強措施，如地面混凝土基層厚度增加、標號提高或者增設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片等措施。

（2）室外地坪尤其綠化標高設(shè)計時，一定要結(jié)合散水標高，確保排水暢通。

（3）在進行室內(nèi)外土方回填作業(yè)時，必須對作業(yè)人員進行詳細的交底，施工單位技術(shù)管理人員和監(jiān)理人員必須現(xiàn)場指導和旁站，嚴格按照設(shè)計和規(guī)范要求進行施工，分層碾壓夯實，并進行相應(yīng)的密實度檢測，確保回填質(zhì)量滿足設(shè)計要求。此外，容易忽視的管線進出戶區(qū)域，在管線施工完成后，要作為回填重點部位進行質(zhì)量控制。

（4）施工單位在進行施工組織安排時，工序安排一定要合理，土方回填完成后要留有一定的工后自然沉降時間差，并且盡早完善屋面排水系統(tǒng)，確保室內(nèi)回填土不被雨水浸泡，如受雨水浸泡應(yīng)及時挖除重新?lián)Q填，或在地面混凝土澆筑前采取其他有效措施及時處理。

（5）地面基層混凝土澆筑時，按照規(guī)范的間距要求設(shè)置有效的變形縫。如分屬不同的施工標段，還應(yīng)加強與軌道專業(yè)的溝通和聯(lián)系，地面變形縫設(shè)置橫向與軌道專業(yè)整體道床變形縫保持一致，縱向還應(yīng)與整體道床間設(shè)隔離層，同時與庫內(nèi)靜載實驗平臺、轉(zhuǎn)向架、清洗機、不落輪旋等工藝設(shè)備混凝土基礎(chǔ)間設(shè)至隔離層，確保變形不會相互干擾和影響，引起地面開裂。

（6）地面基層和面層混凝土澆筑完成后及時進行收面，并做好養(yǎng)護措施和成品保護措施。

（7）庫內(nèi)設(shè)備安裝時，必須考慮地面設(shè)計荷載要求，如超出設(shè)計要求，則設(shè)備安裝單位必須對地面采取有效的保護措施，例如鋪設(shè)鋼板等。

4 大庫地面開裂治理措施

大庫地面一旦出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，應(yīng)及時進行處理，處理前，首先要根據(jù)現(xiàn)場情況分析產(chǎn)生裂縫的原因，制定可行的綜合治理方案。

（1）如為裂紋或者裂縫寬度不超過0.3mm，可判斷只是面層開裂，只需對面層剔除打磨后恢復即可。

（2）如裂縫超過0.3mm，則多數(shù)基層就已出現(xiàn)問題，需在開裂處采取鉆芯取樣或者其他措施判斷混凝土基層是否也已開裂。如裂縫超過0.5mm，則地面混凝土基層一定已開裂，應(yīng)根據(jù)敲擊聲進一步判斷地面下是否有空鼓塌陷現(xiàn)象，從而分不同情況采取不同的處理措施。

①地面混凝土基層也已開裂的，一般采取沿裂縫注速凝彈性膠液的措施；

②地面下空鼓塌陷的，對空鼓塌陷范圍做出準確判定后，可根據(jù)嚴重程度采取鉆孔注漿或者地面局部切割破除重新回填后再恢復等措施，見圖1。

圖1 地面裂縫開槽注漿處理剖面示意圖

5 結(jié)束語

大庫地面開裂看似簡單，實則是工程建設(shè)中最難解決的技術(shù)問題之一，因裂縫已經(jīng)形成，修復后，在季節(jié)變換或晝夜溫差變化較大時，易重新裂開，所以修補裂縫可能會是一個反復的過程，待達到平衡趨于穩(wěn)定后才能最終消除。因此，事前設(shè)計方案考慮充分，施工過程嚴格控制各道工序質(zhì)量及盡量消除交叉專業(yè)相互之間的影響，才是避免大庫地面出現(xiàn)裂縫問題的關(guān)鍵。