第４３卷第１２期 ２０１６年１２月 施工技术 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 建筑技术开发 Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 城市轨道交通高架车站结构的温控防裂施工工艺 胡永来 （中铁二十局集团第三工程有限公司，重庆４０１１２０） ［摘要］以重庆市轨道交通环线二期工程海棠溪高架车站为例，分析城市轨道交通高架车站工程主体结构的温度应力情况 及开裂原因，提出温度应力场的仿真计算与温控防裂的措施，为城市轨道交通高架车站的同类问题提供科学的参考依据。 ［关键词］高架车站；温度应力仿真；温控防裂措施 ［中图分类号］Ｕ２３９．５ ［文献标志码］Ａ ［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１６）１２—００５８—０２ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｉｔｙ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｅｌｅｖａｔｅｄ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＨｕＹｏｎｇ １ａｉ ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｌｉｎｋ Ｂｅｇｏｎｉａ Ｒｉｖｅｒ，ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｖｉａｄｕｃｔ ｓｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｊ ｅｃｔ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｈｏｕｌｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｃｒａｃｋｉｎｇ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｆｉｅｌｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｃｒａｃｋ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆｕｒｂａｎ ｅｌｅｖａｔｅｄ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｅｌｅｖａｔｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ 随着城市轨道交通工程逐渐增多，其温控防裂技术已得 计算，选取混凝土主体结构的底板、中板及顶板等部位进行 到逐步应用。近年来随着建筑工程结构耐久性和温控防裂技 应力模拟分析。计算结果见表１。 术规范标准的实施，为城市轨道交通温控防裂施工工艺提供 表ｌ 混凝土温度应力场计算结果 科学的理论和实践基础。 工程部位 最高温度／￣Ｃ 指标 ３ｄ ７ｄ ２８ｄ 半年 １工程概况 底板 ５６．５ 最大主拉应力／ＭＰａ １ ｌ４ ０．７９ ０．８９ ０ ８８ 安全系数 １ Ｏ５ ２．６６ ３ ３７ ３ｌ８６ 海棠溪车站为环线二期工程设计起点第一站，南北方向布 置，北接一期终点上浩站，南接罗家坝站。车站主体位于四 海支路东侧，四海支路与四海路交叉路口以北，紧邻重庆市 南岸区青少年活动中心及配套设施及和记黄埔地产杨家山项 目基地。车站中心里程ＹＤＫ３３＋５８２．６６８，为路侧地面岛式高 架车站，主体建筑为地上三层，依次分别为：站厅层、轨道层、 站台层。车站总长１６０．０ｍ，总宽２０．４ｍ，高２１．９８ｍ，主体建 筑面积ｌ０ １０９．７ｍ 。呈直线形布置，为横向三跨、纵向多跨钢 筋混凝土框架结构。横向最大跨度８．７ｍ，纵向最大跨度１８ｍ， 主体结构采用Ｃ４０混凝土。 ２温度应力与温度裂缝的产生 ２．１温度应力的产生 下侧墙 中板 ４７．５ 最大主拉应力／ＭＰａ １．０７ １．１３ １ ０１ １ ０４ 安全系数 １．１２ ｌ ８６ ２．９７ ３．２７ 最大主拉应力／ＭＰａ ０．８１ ０．８４ ０．７４ ０ ７６ ３６ ２ 安全系数 上侧墙 ４５．６ １．４８ ２．５Ｏ ４ ０５ ４．４７ 最大主拉应力／ＭＰａ ０．９１ ０．９７ １．Ｏ８ １ Ｏ３ 安全系数 １－３２ ２．１６ ２．７８ ３．３０ 顶板 ５５＿２ 最大主拉应力／ＭＰａ １．３ｌ ２．０６ １ ８５ １．７９ 安全系数 ｌ＿０７ １．１７ １ ８９ ２．１２ 高架车站结构中温度应力的形成主要分为３个阶段，第１ 个阶段是形成的早期阶段，也就是浇筑混凝土开始到水泥放热 结束；第２个阶段是中期阶段，也就是水泥基本放热结束到混 凝土冷却后温度稳定：第３个阶段是晚期阶段，混凝土完全冷 却后到车站运营阶段。高架车站温度应力引起的主要原因分为 两种，一种是高架车站结构本身相互约束自身产生的应力；另 种是高架车站结构部分受边界约束而引起的应力。 一２．２温度裂缝的形成 从表１的数据中可看出主体结构混凝土早期阶段温度应力 发生较快，后期趋于平稳，整体上水平较低。从安全系数上看， 下侧墙、底板的安全系数较低，顶板的抗裂系数较低，抗裂 性能较低。因此早期阶段需采取一定的温控措施，对表面和 侧面进行保温和保湿。 ４高架车站温控防裂施工措施 通过以上分析发现，高架车站主体结构混凝土易受到温 度应力影响，因此在具体的施工中可合理控制混凝土的配合 比，加强施工控制和温差控制等措施提高混凝土的性能。 ４．１设置后浇带 高架车站主体结构温度变形的温差主要有３类：（１）季节 变化造成的温差；（２）主体结构内外的温差；（３）日照产生 的温差。高架车站混凝土框架主体结构中都配有钢筋、梁板 等部件，钢筋与混凝与的温度膨胀系数相同，但混凝土在收 缩时两者的发生变形后不协调，对钢筋产生增加的附加压力， 进而致使混凝土产生附加拉力，降低混凝土的抗承载性能， 进而导致混凝土的表面出现裂缝。 ３混凝土温度应力有限元分析结果 采用仿真计算软件对混凝土施工期间温度进行模拟分析 高架车站的结构长度太长，混凝土的收缩和温度荷载对 主体结构产生较大影响。因此可沿高架车站纵向每间隔５０ｍ 左右设置一道后浇带，待主体结构完成后５０ｄ，再采用提高一 级标号的微膨胀混凝土进行浇筑，这样一部分收缩、变形就 会发生在结构合龙前，进而降低了混凝土收缩对主体结构产 生的影响，减少混凝土收缩、变形等带来的应力。 ４．２混凝土质量控制 在混凝土原材料选择方面须注意，水泥选择须注意碱含 量、强度标准差、出厂温度等关键性指标，粗骨料的选择注 重级配、含泥量等重要指标。同时还需控制好粉煤灰的细度、 收稿日期：２０１６－０８—１５ 烧失量和含碳量等重要指标。混凝土的配合比要遵循３个重 作者简介：胡永来（１９８５一），男，安徽安庆人，工程师，主要研究 要原则，首先要降低水化热，采用低水化热的胶凝材料体系， 方向为施工管理。 在混合料中掺入大量的矿物质，掺合料的比例占混凝土总质 ・５８・ 建筑技术开发 施工技术 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第４３卷第１２期 ２０１６年ｌ２月 Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 暗挖地铁车站施工技术探讨 张丞涛 （中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，福建厦门 ３６１００９） ［摘要］随着城市经济快速发展，城市道路交通条件逐渐复杂，使得城市建设者们意识到地下交通才是解决城市客运问题 的关键。在分析暗挖地铁车站施Ｚ－方法的基础上，通过具体案例，对暗挖地铁车站施工技术进行分析，以确保能满足地铁车站 的施工要求。 ［关键词］地铁暗挖；地铁车站；二次衬砌 ［中图分类号］Ｕ４５５．４ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１６）１２—００５９－－０２ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｍｅｔｒｏ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｚｈａｎｇ Ｃｈｅｎｇ．．ｔａｏ ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｅｃｏｎｏｍｙ，ｕｒｂａｎ ｒｏａｄ ｔｒａｆｉｆｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘ， ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｃｉｔｙ ｂｕｉｌｄｅｒｓ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｔｒａｆｉｃ ｉｆｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｍｅＶｏ ｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｃａｓｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｕｂｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｕｂｗａｙ ｄａｒｋ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ；ｓｕｂｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｌｉｎｉｎｇ 在世界上各个国家的地铁工程发展中，明挖法因安全、经 济与快速，成为各国施工方法的首选。但城市的发展，使得 城市区域越来越复杂，人口拥挤、公交路线多、车流量大， 使得明挖法受到诸多。加之对地面正常交通的影响及周 边环境的干扰，明挖法在现代社会的地铁施工中存在一定的 局限性。在这一背景下，暗挖法施工应运而生，并且其使用 范围也在逐渐扩大 ］。 １工程概况 某车站全长１８０ｍ，宽度２１．８８ｍ，高度１５．１１ ｍ。车站总 面积达到１２２３９ｍ２，车站主体覆盖土的深度在９．５ｍ～１０．２ｍ间。 车站本身为双层岛式的三拱两柱结构，地下１层属于站厅层， 预留通道用于同其余线的换乘，地下２层属于站台层。车站选 收稿日期：２０１６＿＿１０＿＿１６ 作者简介：张丞涛（１９８２一），男，江西九江人，工程师，主要研究 择复合式衬砌的支护方式，初支选择厚度３０ｃｍ的Ｃ２０喷射混 凝土。在二次衬砌时选择抗渗等级达到Ｓ１０的Ｃ３０防水混凝土， 方向为地铁工程、市政工程、城市轨道交通。 量的４５％。其次要降低收缩，控制好单方用水量。一般用水量 要低于１６０ｋｇ／ｍ ，同时要具有耐久性。最后采用优质的聚羧 酸系列的缓凝高性能减水剂，延长混凝土的凝结时间。同时 也要控制好混凝土坍落度，选择流动性较低的混凝土。经过 反复的实验选择出性能优越，具有良好抗渗性能且结构稳定 ４．４浇筑温度的控制 浇筑的温度常受到原材料温度、气温等影响。因此在浇 筑混凝土前需对水泥、粉煤灰及砂等材料的温度进行测量， 估算出浇筑的大致温度。选择合适的时间浇筑混凝土。将混 凝土浇筑的温度控制在２０℃以下。 ４．５内表温差控制 的混凝土。表２为最终确定的混凝土配合比。 表２主体结构混凝土配合比 强度 水胶 每平方米各材料用量／ｋｇ 砂 碎石 水 减水剂 现场坍落度 混凝土内表温差较大，这样会在温差的影响下产生自身 约束应力，最终导致混凝土表面的裂缝。后期在降温的过程 中会造成裂缝的加深，因此应注意保温，避免冷却中产生裂缝。 ５结束语 为降低温度应力的影响，本文主要对海棠溪高架车站主 等级 比 水泥 粉煤灰 矿粉 Ｃ３５ ０．４０ ２６０ Ｃ４０ ０＿３７ ３００ ８０ ７０ ６０ ６０ ７７０ ７４３ １０２０ １０２７ １６Ｏ １６０ ４．４０ ４．７３ １６Ｏ １６０ ４．３施工控制 体结构进行温度应力计算，计算结果显示，主体结构受到温 度应力影响较大，安全性能不稳定。因此通过控制施工的过程、 合理配置混凝土等措施进行控制，有效减少了温度应力而产 生的裂缝，具有良好的工程应用价值。 参考文献 浇筑混凝土时，要控制每次浇筑的分层厚度不大于 ［１］１张超，常晓林，刘杏红，等．大体积混凝土施工期冷却水管埋设形 ３０～４０ｃｍ，侧墙混凝土落差大，采用斜槽引流的方式，以防止 式的优化［Ｊ］．天津大学学报，２０１４，２３（３）：２７６－２８２． 混凝土离析。在振捣混凝土时要振捣密实，防止过振、漏振 ［２陈亮，段飞．大体积混凝土构件温控防裂措施［Ｊ］．建筑工程技术与 ２］等。在底板与顶板混凝土浇筑完成后严密覆盖。模板采用具 设计，２０１６，１２（９）：２０７１． 有足够强度和刚度的混凝土，防止其变形和漏浆，接缝要平整， ［３］张良振．关于建筑施工的大体积混凝土温控与防裂技术的研究［Ｊ】＿ 不能出现漏浆的现象。 城市建设理论研究（电子版），２０１４，４３（３５）：３６０３． ・５９・
