宋銜坤

（南京地鐵建設有限責任公司 江蘇南京 210000）

1 工程背景及意義

南京地鐵2號線西延線螺塘街站毗鄰秦淮新河，為地下兩層車站，采用明挖法施工。車站主體長216m，標準段寬22.1m，深約17.11m。

目前地鐵工程結(jié)構(gòu)開裂滲漏現(xiàn)象普遍，混凝土開裂是造成地下結(jié)構(gòu)滲漏的主要原因。本工程結(jié)合螺塘街車站建設，開展了抗裂混凝土的原材料品質(zhì)控制、配合比優(yōu)化和施工工藝控制等工作，解決了車站主體結(jié)構(gòu)混凝土裂縫控制的問題，有效降低了主體結(jié)構(gòu)混凝土的開裂風險，為南京地區(qū)軌道交通地下工程的防滲抗裂提供了技術參考。

2 主體結(jié)構(gòu)C35P8混凝土配合比設計

2.1 原材料品質(zhì)控制

水泥采用P.O.42.5水泥；粉煤灰采用I級粉煤灰；碎石采用5～25mm連續(xù)級配碎石；砂采用優(yōu)質(zhì)的贛江中砂；混凝土中添加了江蘇蘇博特新材料公司生產(chǎn)的HME-V混凝土（溫控、防滲）高效抗裂劑。

水泥和粉煤灰的化學組成，如表1所示。

2.2 配合比試配及選擇

螺塘街站混凝土配合比按強度、耐久性能和抗裂性能進行設計，本工程混凝土設計等級為C35P8，抗裂性指標如表2所示。

表1 水泥化學組成（wt.%）

在滿足強度、耐久性及抗裂性要求的基礎上，基于經(jīng)濟性原則，提出南京地鐵螺塘街車站結(jié)構(gòu)抗裂C35P8混凝土的配合比設計如表3所示。

表3 C35P8抗裂混凝土配合比設計（kg/m3）

3 主體結(jié)構(gòu)抗裂混凝土的構(gòu)造措施

本工程主體結(jié)構(gòu)混凝土受水化溫升、環(huán)境溫度變化影響大，為使混凝土內(nèi)部應力分布更加均勻，有利于抗裂性提升，宜配置細而密的分布筋，側(cè)墻、頂板每側(cè)分布筋最小配筋率為0.25%，鋼筋間距為100～150mm；底板每側(cè)分布鋼筋最小配筋率為0.2%，鋼筋間距為100～150mm。

本工程于夏季施工，對長度27m、厚度0.7m、高5m的側(cè)墻采用了冷卻水管降溫的構(gòu)造措施，目的為降低混凝土的溫度。對于長度為20～23m的側(cè)墻未采取冷卻措施。

圖1 夏季某段長度27m的側(cè)墻采取了冷卻水管控溫措施

4 主體結(jié)構(gòu)抗裂混凝土的施工措施

4.1 控制混凝土入模溫度

混凝土原材料溫度及其入模溫度，夏季不應高于30℃，冬季不應低于5℃。本工程主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑為控制混凝土入模溫度，做出如下措施：①骨料應存放在封閉式或半封閉式的高塔式骨料倉或地倉式堆場中，不得直接露天堆放、暴曬；②拌和采用深層地下水，混凝土出廠時對罐車的罐子進行灑水降溫；③盡可能在夜間澆筑；④加強對混凝土入模溫度的監(jiān)測。

4.2 抗裂混凝土的澆筑與振搗

混凝土運輸應采用混凝土拌合車，運輸時間應小于60min，坍落度損失控制在允許值內(nèi)，以保證混凝土入模坍落度及其灌注的連續(xù)性?；炷恋臐仓捎帽盟腿肽?，對混凝土入模溫度、入模坍落度進行測試并做好記錄，確保側(cè)墻、頂板混凝土入模坍落度小于200mm，底板、中板混凝土入模坍落度小于220mm。

混凝土拌合物做到分層澆注，并振搗密實，應避免漏振、過振。

圖2 現(xiàn)場施工及抗裂混凝土質(zhì)量控制

4.3 抗裂混凝土保溫、保濕養(yǎng)護工藝

車站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻采用大鋼模澆筑，側(cè)墻拆模時間根據(jù)溫度歷程監(jiān)測結(jié)果確定，通常情況下，在溫峰過后24h內(nèi)拆除模板（此時混凝土強度可滿足承載力要求），一般自澆筑成型起不超過2d。模板拆除后，立即在側(cè)墻露于空氣中的外立面表面貼覆保溫、保濕養(yǎng)護布材料，使得墻體結(jié)構(gòu)溫降速率≤3℃/d，養(yǎng)護時間不少于7d。

施工過程中，對主體結(jié)構(gòu)混凝土溫度-應變歷程進行監(jiān)測，混凝土內(nèi)外最大溫差不應超過15℃；并根據(jù)混凝土所處環(huán)境條件、監(jiān)測結(jié)果與設計要求及時調(diào)整養(yǎng)護措施，確保各項措施落實到位，如圖3所示。

5 主體結(jié)構(gòu)抗裂混凝土監(jiān)測及實施效果

5.1 抗裂混凝土的監(jiān)測

本工程采用江蘇蘇博特新材料公司開發(fā)的“SBT-CDMI型混凝土溫度-應變無線監(jiān)測系統(tǒng)”，實時監(jiān)測車站側(cè)墻結(jié)構(gòu)混凝土的溫度、應變歷程，如圖4所示。

圖3 抗裂混凝土保溫、保濕措施

圖4抗裂混凝土現(xiàn)場監(jiān)測

圖5 為螺塘街站側(cè)墻監(jiān)測的溫度和變形歷程。側(cè)墻混凝土中摻入HME-V抗裂劑。混凝土的變形與溫度歷程有關，在溫升階段的膨脹有助于存儲膨脹預壓應力，在開裂風險較高的溫降階段仍能有效補償收縮變形有助于提高混凝土的抗裂性。結(jié)果表明，各部位測得的溫升階段膨脹變形和溫降階段收縮變形有所差異，尤其是溫降階段收縮變形，如中心部位混凝土單位溫度收縮比構(gòu)件試驗時測試值降低了30%以上。從實測結(jié)果來看，抗裂功能材料在實體結(jié)構(gòu)中的抗裂效果更為顯著，大幅度降低了混凝土開裂風險。

圖5 地下負二層側(cè)墻結(jié)構(gòu)混凝土溫度和變形監(jiān)測結(jié)果

5.2 抗裂混凝土的實施效果

本工程現(xiàn)場實體檢測合格率滿足規(guī)范要求，外觀質(zhì)量較好。對螺塘街全站進行了觀測，未發(fā)現(xiàn)貫穿裂縫。

圖6 抗裂混凝土實施效果

6 總結(jié)

南京地鐵螺塘街站結(jié)構(gòu)施工從混凝土生產(chǎn)、運輸、施工、養(yǎng)護各個環(huán)節(jié)對混凝土質(zhì)量進行控制，并在施工過程中對側(cè)墻及頂板進行了溫度和變形監(jiān)測，在施工結(jié)束后定期對實體結(jié)構(gòu)進行了質(zhì)量檢驗，實體結(jié)構(gòu)混凝土未發(fā)現(xiàn)有貫穿性收縮裂縫。