车站结构裂缝原因及处理方案研究
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摘 要：北京地铁6号线某站主体结构已经完成，即将进入大面积装修工程和机电安装工程施工，但是局部出现了结构裂缝现象，个别裂缝还导致了一定程度的渗漏水情况，不仅使得后续工程无法顺利开展，还给工程结构质量安全埋下严重隐患。为了确保车站结构质量，避免出现混凝土结构裂缝，或者发现裂缝后及时处理，进一步减小土建结构施工对其他后续施工的干扰，并最终避免地铁线路开通后对运营产生不利影响，本文简要分析了某地铁车站结构施工过程中产生混凝土结构裂缝的主要原因：施工工法和工艺限制；车站结构自防水失效。其中车站结构自防水失效的现象在地铁结构施工中非常普遍，混凝土施工配合比不当和混凝土施工后养护不到位又是车站结构自防水失效的主要原因。本文针对发生裂缝的原因阐述了混凝土结构施工中需要注意的一些事项，进而提出了两种结构裂缝的补救处理措施：钻斜孔注浆法和双管注浆法。付诸实施后效果比较理想，对同类施工项目终于到的车站结构裂缝问题的处理有一定的指导意义。
关键词：结构 裂缝 处理
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0030-01
伴随着国家城市化的快速发展，城市人口与机动车数量激增，交通问题愈加突出，亟需解决。近几年来，城市轨道交通系统因具有大运量、快速、准点等诸多优点而被广泛采用，我国的城市轨道交通建设已经进入高速发展阶段，地铁车站已经成为诸多大城市随处可见的地下交通汇集空间。但随着国内地铁建设规模的日益壮大，地铁车站结构出现裂缝及渗水问题也日渐增多，如不能彻底治理，则会给工程交验及后期地铁运营带来困难。因此，对地铁车站结构裂缝问题进行研究和总结，提出针对性的防治裂缝措施对于我国大规模开展城市轨道交通建设的安全、经济和快速施工具有重要意义。
1 车站裂缝产生的原因
（1）施工工法和施工工艺限制。该站采用PBA暗挖法施工，结构施工尤其是二衬扣拱施工中，混凝土浇筑不能像明挖法浇筑顶板一样采用振捣棒进行振捣，致使混凝土容易发生离析、密实度较差的情况，降低了结构的整体性，混凝土内部的气泡不能完全排出时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。
（2）车站结构自防水失效。结构自防水是极为重要的防水措施，但在现实工程中却难以做到，主要是结构裂缝难以避免，加之由于地下工程空间环境的特殊性，混凝土施工质量均匀性欠佳，混凝土内部存在局部缺陷，破坏结构自防水能力。
①混凝土施工配比不当。通过检查现场结构混凝土施工资料时发现，部分施工配比设计与防水图纸有些脱节。例如某设计要求C40混凝土最大水胶比控制在0.45，单方水泥用量控制在320～450 kg/m3，C50混凝土最大水胶比控制在0.36，单方水泥用量控制在360～480 kg/m3，图纸建议混凝土配置采用双掺技术，即掺高效减水剂加优质粉煤灰或者磨细矿渣、硅粉等，现场掺加的却是膨胀剂。此外，图纸中有关混凝土结构耐久性的一些检测指标，在现场并未看到，不知是否按设计要求执行。
②混凝土施工及养护不到位。通过现场和施工单位座谈，施工现场并没有严格的结构混凝土养护施工方案，只是在顶板有条件的地方才用了蓄水养护。
根据我们看到的结构混凝土配比，由于胶凝材料用量均达到设计上限，膨胀剂的用量也不少，且施工季节为夏季，因此，混凝凝土对于养护要求应该是非常高的。而混凝土的养护核心就是保温保湿，而现场可能只重视了保湿，却忽略了保温问题。
结构预防产生裂缝办法：首先，在认真贯彻执行图纸中对混凝土具体要求的基础上，要求尽早进行混凝土的试配工作，并取得合格的检测数据后，方可大规模施工。其次，混凝土配比确定后应在现场浇筑试件，并由有关各单位技术负责人及有关专家评判，在评判结果满意后即可生产使用。再次，加强养护（如顶板蓄水养护、侧墙前期喷水、后期挂湿土工布养护）、延长养护期（如顶板养护至防水层开始施工）等，以控制混凝土干缩裂缝与收缩裂缝。最后，要求检测结构混凝土的氯离子扩散系数及电通量。
2 结构裂缝补救处理措施
方案一，钻斜孔注浆。适用对象：有轻微渗漏的裂缝，即：有明水渗漏，渗漏水无压力，不成线流，则施工时可采用打孔注浆法。这种方式对原结构影响小，是主要采纳的施工方法。
（1）根据需要封缝。根据不同裂缝要求，可在裂缝表面用双快水泥封闭，间隔留出气孔，速凝水泥要求抹平密实。（2）打孔：从裂缝侧面打斜孔，斜度与砼面成60°角，孔深略超出裂缝垂直面，孔间距约15～50 cm。（3）埋管、清孔：在已打好孔的位置埋入金属注浆管阀，然孔内清理干净。（4）注浆：注浆时，当出气孔出浆后将出气孔封闭，然后再进行屏浆，使裂缝充满浆液。（5）封孔：待注浆材料固化后，将金属管拔出，用聚合物水泥砂浆封孔。其后涂刷亲水环氧进行保护。（6）48小时后，去掉注浆管，用双快水泥封填平整。修整封面，涂刷亲水环氧进行保护。
方案二，双管注浆法。适用对象：渗漏严重且难治理的渗漏现场。即：渗漏水较大，且渗漏水有压力，成线流，尤其是需要补强的结构应采用双管注浆法。
（1）开槽：开槽时，开槽深度根据缝隙的大小而定。（2）一次封缝：使用环氧胶泥进行堵缝，防止注浆时出现跑浆现场。（3）一次打孔注浆。从裂缝侧面打斜孔，斜度与砼面成60°角，孔深碰到裂缝即可。孔间距约15～20 cm；灌注聚氨酯浆液，聚氨酯起到减少漏水的效果，减小水头压力。（4）二次封缝。使用双快水泥进行封缝，封缝过程中要将双快水泥分层分，防止双快水泥短时间内开裂。封完之后再进行刷环氧，防止渗漏裂缝进一步扩散。（5）二次打孔注浆。此次打孔深度应略深于前次打孔，孔间距与角度与前次相同，注浆材料选用亲水性环氧。使得环氧在丙凝外面起到一层保护层，起到二次注浆防水作用。（6）安装引流管。如裂缝在风管顶部，在注浆堵漏结束后，观察其注浆效果，无渗漏后，安装引流槽，防止今后再次出现渗漏而预先起到保护作用。
以上两种渗漏水处理方案可根据漏水量适用于车站顶板、底板、内衬墙面等出现裂缝而引起的渗漏。也可以处理特殊部位渗漏：如电梯井、中板、出现的渗漏，再如侧墙支撑头或穿墙管附近会出现宏观裂缝或孔洞而引起的渗漏。
3 结论
地铁车站混凝土结构产生裂缝的原因比较复杂，而且往往是各种因素的综合，混凝土结构出现裂缝也是非常普遍的，但是裂缝的有害程度是可以控制的。本文通过北京地铁6号线某车站结构裂缝成因的分析及对裂缝的处理经验的总结，提出了几点预防混凝土结构裂缝产生的措施，进而提出了裂缝治理措施，对类似工程具有明显的借鉴意义。
参考文献
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，1997：197-208.