主体结构混凝土裂缝控制措施.doc

6主体结构混凝土裂缝控制措施1、概述天津地铁1号线全长26.2Km北起刘园南至双林。该工程的试验段工程全长1.58Km已于2000年10月正式开工部分工程的主体结构已经竣工。由于天津市地下水位高地铁的主体结构均位于含水层中因此天津地铁的主体结构将长期受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水措施地下水不仅可以渗入地铁的主体结构内而直接影响地铁主体结构的正常使用而且严重地危害到地下结构物的寿命。为此天津地铁主体结构采用了“结构自防水为本附加防水为辅”的防水方法二者相结合能够达到“刚柔结合协调匹配优势互补标本兼治”的防水目的可有效解决地下结构渗漏现象的发生。所谓混凝土结构自防水主要是在混凝土中掺加外加剂使混凝土致密不裂或把裂缝控制在一定范围内达到不渗不漏的目的。因此对防水混凝土不能只追求抗渗等级而不注意防止裂缝的产生。否则抗渗等级虽高裂缝严重时照样渗水。由此可见地铁工程防水的成败关键是控制地铁主体结构防水混凝土裂缝的产生。2、混凝土裂缝产生的原因为避免和减少裂缝就必须分析防水混凝土产生裂缝的原因然后在施工中采取相应的控制措施。防水混凝土的裂缝通常有以下几种：2.1收缩裂缝2.1.1失水收缩①开始凝结的混凝土在强烈风、阳光直射或湿度下降的影响下外露表面的水分迅速蒸发产生收缩应力最后导致裂缝产生。这种裂缝一般是不规则的表面龟裂。②已凝结的防水混凝土由于养护不及时早期失水会产生干燥收缩裂缝。这种裂缝也是不规则的而且易于贯通结构而引起渗漏。2.1.2水化收缩①混凝土水泥水化反应产生大量的热量使混凝土内部温度升高。到达一定程度后混凝土中心温度超过外界温度时混凝土就要向外界散热这是一个降温的过程此过程将使混凝土产生冷缩。②混凝土水泥水化反应出现泌水和水分急剧蒸发现象引起收缩。③水泥水化过程生成新的水化产物以及水泥水化物Ca（OH）2吸收空气中的CO2而引起的收缩现象。2.2移动裂缝模板强度或刚度不够尚未凝固的混凝土在自重和振捣器作用下很容易因变形而引起裂缝。此外木模板吸水、漏水、漏浆也容易使混凝土产生裂缝。2.3结构裂缝结构设计考虑不周如钢筋用量不足、配筋错误、地基不均匀下沉、超荷载、过度振动（如地震）等都会使混凝土拉应力过大而产生裂缝。总之引起混凝土裂缝的原因是非常复杂的。但总体上讲裂缝主要可分为受力裂缝和其他因素如收缩、温度、不均匀沉陷等引起的裂缝。工程实践中结构物由变形引起的裂缝几乎占80％以上而其中混凝土收缩又是占主要的。属于由外力引起的裂缝约占20％左右这类裂缝在设计上是可以避免和控制的。3、防水混凝土裂缝控制措施地铁主体结构裂缝是不可避免的但其有害程度是可以控制的。地铁主体结构产生裂缝现象与设计、原材料的选择、混凝土配合比和施工工艺等方面密切相关尤其是原材料的品质、混凝土配合比和施工工艺影响较大。在地铁工程建设中为防止防水混凝土结构裂缝的产生就必须从防水混凝土裂缝产生的原因入手着重加强以下几个方面控制。3.1精心进行防水混凝土结构设计防水混凝土的结构设计一般都要进行裂缝开展的验算。即使如此也很难保证防水混凝土在干缩应力、荷载和温度变化的影响下不产生收缩裂缝。设计过程中应尽量保持构件截面均匀避免截面突变出现尖角、棱角以减小混凝土收缩应力和荷载应力的集中。通过裂缝宽度验算调整主筋配筋量把裂缝最大宽度控制在迎水面不大于0.2mm背水面不大于0.3mm.结构配筋应加强纵向分布钢筋其配筋应按细而密的原则配置钢筋间距宜控制在150mm以内必要时可加设扩张金属网以提高混凝土的极限拉应变控制混凝土的收缩裂缝。天津地铁试验段工程洪湖里车站主体结构侧墙与顶板原设计配筋采用Φ18mm@200mm配筋率为0.36%.施工中为提高主体结构抗裂性将原设计配筋改为Φ16mm@150mm配筋率为0.38%。另外为平衡结构收缩应力在侧墙中部1m的范围内和顶板中部3m范围内将水平构造筋间距调为100mm.此外设计中还应对施工段长度的划分提出指导性意见适当缩短施工缝间距分段长度宜控制在12m以内。3.2严格控制防水混凝土原材料质量防水混凝土的原材料要求如下：3.2.1水泥①尽量采用低标号、低水化热的水泥；②在不受侵蚀性介质和冻融作用时宜采用普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥；如采用矿渣硅酸盐水泥则必须掺用外加剂以降低泌水率；③在受冻融作用时则优先选用普通硅酸盐水泥不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥；④不得使用过期和受潮结块的水泥并不得将不同品种、标号的水泥混合使用。3.2.2外加剂①外加剂应符合国家或行业标准一等品以上的质量标准。②可根据需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、引气剂、复合型外加剂等；外加剂可单掺也可复合使用其品种和掺