1、精選優質文檔-傾情為你奉上城市軌道交通地下混凝土結構耐久性分析 摘要： 隨著城市軌道交通建設的普及，地下結構耐久性越來越受到重視。地下結構的質量問題直接影響到軌道交通的運營，并且維修困難較大，費用較高。現有的設計規范提出結構使用年限為100年。北京、上海作為全國較早開展地鐵建設的城市，地下結構耐久性已經做了大量的研究。并形成了結構設計的指導意見。本文旨在對地鐵車站和盾構區間地下混凝土結構耐久性進行分析，并將分析結果用于指導施工。關鍵詞：地鐵施工、混凝土結構、耐久性、施工一、影響地下混凝土耐久性因素分析：1、地下水 地鐵建設中，盾構和車站結構深度一般集中在地下15-30米左右。絕大多數位于地下水

2、中。地下水中Cl離子對鋼筋有腐蝕作用，鋼筋銹蝕引起的體積變化會對混凝土結構造成破壞，從而影響混凝土承受荷載的能力。特別是位于承壓水中的結構，因壓力作用造成侵蝕離子加速擴散，加大對混凝土的不利影響。2、裂縫 由于施工中諸多不利因素，造成成品結構有少量裂縫存在，微小裂縫會因為溫度變化和受力影響而擴大，在地下水中出現滲漏現象，從而影響結構本身質量。地下結構因外界受力影響較大，會出現開裂現象。混凝土澆筑完成后有些結構不能短時間內回填，也會造成干縮裂縫。尤其是北方溫差較大地區。另外，在地鐵運營期間，盾構區間隧道和附屬結構之間因為動載也會造成裂縫的增大。盾構區間的混凝土管片是弧形結構，表面裂紋主要是由于混

3、凝土干縮和溫差變形引起。特別是蒸養構建置于常溫過程中，降溫速率較大時，混凝土在溫差變形作用下易產生裂縫。細小的裂縫有時肉眼很難分辨，盾構推進過程中由于推力過大或者盾構機糾偏造成局部受力過大都會引起裂縫的擴大。3、結構內部CO2對混凝土碳化作用 混凝土施工過程中鋼筋保護層厚度難免會出現厚薄不均，一旦碳化厚度超過保護層厚度，就會破壞鋼筋表面鈍化作用，從而加速鋼筋銹蝕。在地鐵運行期間，車站人流量較大，空氣中CO2含量較高。碳化作用對結構影響加大。通過測試發現，車站結構碳化速度約為1mm/年。4、電化學腐蝕 由于地鐵行進需要靠鋼軌為回流線，車輛運行時電流較大，軌道與結構之間由于滲水潮濕等因素不可能完全

4、絕緣，電流會造成軌道附近金屬結構物的電流腐蝕。混凝土中的鋼筋會在電流腐蝕作用下破壞。結構中預埋管和構件也會受到影響。尤其是混凝土結構本身存在裂縫問題時，滲漏水會加速電流對鋼筋的影響，從而引起結構的破壞，影響到結構的強度和耐久性。5、結構施工工藝影響 地鐵車站結構施工受地下地質水文等條件因素的制約，往往會出現很多不同的施工工藝，各個工藝之間交叉部分和工藝操作性本身不穩定部分也是影響結構耐久性的因素。例如很多車站都是之前規劃預留的結構，需要和現在施工的結構對接。包括盾構的端頭井和管片交接部分，隧道管片和附屬結構、聯絡通道的交界部分。現在很多松軟含水地層普遍采用凍結法施工聯絡通道和盾構接收，凍土融化

5、速度較慢，往往需要4-6個月時間。在此過程中混凝土結構處于低溫向高溫過渡狀態。土體的融沉和溫度變化造成的熱脹冷縮都會對尚未達到設計要求強度的結構產生影響。二、技術措施 地下結構混凝土耐久性影響因素有很多，后期修補處理比較麻煩。這就對前期土建施工提出了更高的要求。根據以往經驗和后期研究數據分析。需要做好以下幾個方面：1、原材要求 混凝土配比試驗要嚴格按照要求進行試配，鋼筋、防水材料等原材需做好進場抽檢工作。2、混凝土澆筑要求 車站圍護墻必須做到滴水不漏，保證內襯墻施工不受滲水影響。模板接縫嚴密、防止跑模漏漿。做好防水層的施工。嚴格控制混凝土澆筑時間，做好冷縫處理。振搗密實，不漏振、不過振。控制混

6、凝土入模溫度，做好冬雨季節施工保障措施。混凝土鋼筋保護層厚度要均勻。3、養護 混凝土的養護時間要達到設計要求，根據現場環境把握拆模時機。車站混凝土一般都有抗滲、抗裂的要求，其養護時間不得低于21d。寒冷地區混凝土澆筑要及時采取保溫措施，防止凍害。4、注漿 盾構區間管片的二次注漿也是施工重點，盾構機推進過程中不可避免會對管片造成擠壓或者受力損傷。及時壁后注漿會減小管片損傷帶來的影響。施工后發現滲漏點的處理也尤為關鍵，現有的止水工藝大都采用聚氨酯來進行封堵。但聚氨酯的止水耐久性由于環境不同也是千差萬別。很難保證百年地鐵的要求。研發新型可靠的堵漏材料也是迫在眉睫。 5、抑制鋼筋銹蝕 在環境十分惡劣的

7、情況下，對鋼筋直接加以處理,抑制鋼筋的銹蝕。除了可以改變鋼筋的材質,如使用耐蝕鋼筋、不銹鋼筋外，還可以采取以下措施: (1)鋼筋阻銹劑 (2)陰極保護技術 (3)電化學趨氯和電化學再堿化 (4)鍍層鋼筋和涂層鋼筋6、建立監控系統 地鐵健康監控信息是掌握地鐵結構耐久性狀況和進行耐久性評估的先決條件，也是正確維護和管理的基礎，建立健康監控信息數據庫，從根本上提高地鐵結構耐久性管理水平。針對地鐵結構的耐久性損傷機理，具體包括以下幾個方面: (1)襯砌裂損記錄(裂縫、變形、腐蝕等各項檢查記錄) (2)襯砌漏水記錄(漏水量測量、排水溝流量流速檢查觀測記錄) (3)滲漏水水質化驗(侵蝕性及侵蝕性程度) (4)氣體含量記錄 (5)地鐵結構內外氣溫 (6)地鐵結構內外風速 (7)地鐵結構內外濕度三 結語： 影響地鐵工程耐久性的因素非常多，各因素之間交錯發展、互相影響，地鐵結構的耐久性問題是一個十分重要也是迫切需要解決的問題，目前國內外學者對這一方面的研究很少。本文對混凝土結構的耐久性劣化因素和技術措施進行了闡述，。結合地鐵結構形式和所處環境特點，分析了地鐵結構耐久性損傷機理,并從混凝土施工、抑制鋼筋銹蝕、建立地鐵健康監控信息系統等幾個方面提出了提高地鐵結構耐久性措施。今后，針對地鐵結構形式和所處復雜環境，應展開相應的耐久性基礎