5、地鐵工程混凝土開裂綜合防治
　　國內(nèi)對如何控制地鐵工程混凝土裂縫已經(jīng)作了大量的研究，但缺乏一套較為全面的控制措施。筆者在目前研究的基礎(chǔ)上，提出一套從材料、施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三方面出發(fā)的裂縫控制措施。
　　5.1材料
　　在材料方面，應(yīng)從水泥、砂石和外加劑和摻和料四個環(huán)節(jié)對裂縫進(jìn)行控制。
　　5.1.1水泥
　　在水泥的選材環(huán)節(jié)上，主要從水泥品種的選擇、水泥用量的確定以及水泥技術(shù)指標(biāo)的要求等方面進(jìn)行控制。在選擇水泥品種時(shí)，應(yīng)盡可能優(yōu)先采用水化熱低、大廠旋窯生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)水泥,且不宜使用早強(qiáng)水泥。在滿足混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性條件下，盡量減少水泥用量是防止混凝土開裂的一條重要措施。對水泥技術(shù)指標(biāo)的要求，在細(xì)度上，要求水泥不宜過細(xì)，比表面積控制在4000cm2/g為宜。此外還應(yīng)控制對體積安定性有較大影響的游離石灰、三氧化硫和游離氧化鎂的含量，以及水化速度快，水化熱高，需水量大，體積收縮大的鋁酸三鈣(規(guī)范規(guī)定不超過8%)，而且還要嚴(yán)格控制水泥中含堿量（以Na2O計(jì)）不應(yīng)大于0.6%。
　　5.1.2砂石方面的。
　　外加劑在外加劑中，對混凝土抗裂有重要影響的有膨脹劑、減水劑和防裂復(fù)合型外加劑。膨脹劑可在水化和硬化階段本身既可產(chǎn)生膨脹，也可與水泥中其他成分反應(yīng)產(chǎn)生膨脹，以補(bǔ)償混凝土硬化的體積收縮。同時(shí)改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使之更加密實(shí)，所以它是一種較理想的結(jié)構(gòu)抗裂防滲外加劑。目前工程中較為常用的膨脹劑有U型膨脹劑（生熟明礬、石膏等組成）、復(fù)合膨脹劑（CEA）、鋁酸鈣膨脹劑（AEA-高強(qiáng)熟料、天然明礬石、石膏）、EA-L膨脹劑（生明礬石、石膏等組成）。減水劑能降低混凝土的水灰比，增大坍落度和控制坍落度損失，賦予混凝土高密實(shí)度和優(yōu)異施工性能，而增加混凝土的抗裂性能。目前工程中常用的減水劑有普通減水劑、AE減水劑、高效減水劑和高效能AE減水劑。由于地鐵混凝土強(qiáng)度不能太高，所以只能選擇普通減水劑與AE減水劑來增加混凝土的抗裂性能。防裂復(fù)合型外加劑主要有防裂型FS系列混凝土外加劑，其中防裂型FS-H混凝土復(fù)合劑可用于地鐵混凝土中，因它具有降低水化熱，補(bǔ)償混凝土冷縮的特點(diǎn)，從而提高了混凝土的抗裂、抗?jié)B能力。
　　5.1.4摻和料
　　目前在抗裂方面最為常用的摻和料是粉煤灰。由于粉煤灰的顆粒呈圓球狀，加入到混凝土中后，能起到潤滑作用，可顯著地改善混凝土的和易性，同時(shí)在滿足強(qiáng)度要求下可代替部分水泥，以降低水化熱，減小混凝土的溫度應(yīng)力，從而增加地鐵混凝土的抗裂性能。我國水泥產(chǎn)量世界第一,粉煤灰的排放量也占首位,充分地利用粉煤灰資源的意義深遠(yuǎn)、前景廣闊。
　　5.2施工
　　在施工中，施工環(huán)境、參數(shù)控制、施工注意事項(xiàng)、拆模時(shí)間及養(yǎng)護(hù)都會影響到地鐵混凝土的抗裂性能，此方面研究較多[5]～[7]，不贅述。
　　5.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　當(dāng)混凝土直接承受外部作用或自身變形受到限制時(shí)，將引起相應(yīng)部位垂直主拉應(yīng)力方向的微細(xì)裂紋擴(kuò)展，直到形成引起地鐵滲漏的宏觀裂縫?；炷磷詰?yīng)力、預(yù)應(yīng)力對拉應(yīng)力效應(yīng)有抵消作用，普通鋼筋對宏觀裂縫有阻斷與約束作用，不同種類或直徑的纖維對不同尺度裂紋的擴(kuò)展有限制作用。所以針對具體的工程，在進(jìn)行地鐵混凝土抗裂設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要弄清造成拉應(yīng)力產(chǎn)生的因素及分布特征，然后分別設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力筋解決荷載平衡與整體傳力問題，設(shè)計(jì)普通鋼筋緩解拉應(yīng)力局部峰值，同時(shí)以試驗(yàn)為指導(dǎo)，加入經(jīng)濟(jì)性與抗裂性都較好的一種或幾種不同直徑的纖維解決細(xì)觀與微觀裂紋的擴(kuò)展問題。這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是增強(qiáng)混凝土的自防水功能，因?yàn)榈罔F混凝土的抗裂的最終目的是防滲，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是和抗裂的最終目標(biāo)緊密聯(lián)系的。

　　6、結(jié)論
　　1）地鐵混凝土開裂是因?yàn)槭艿絻深惡奢d的作用：第一類是由外荷載作用而引起的裂縫，即結(jié)構(gòu)性裂縫；第二類是由變形變化而引起的裂縫，即非結(jié)構(gòu)性裂縫。
　　2）由于地鐵工程混凝土屬于大體積混凝土，所以環(huán)境條件是造成開裂的最重要的影響因素，尤其以溫度與濕度場的影響最大。
　　3）基于地鐵混凝土開裂影響因素的復(fù)雜性，本文提出一套分別從選材、施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三方面進(jìn)行綜合防治的措施。
　　4）目前國內(nèi)已在選材與施工方面做了大量地研究，但在抗裂機(jī)理方面研究較少，尤其是對地鐵工程混凝土結(jié)構(gòu)在各主要影響因素下應(yīng)力場的研究，以及預(yù)應(yīng)力筋和纖維混凝土抗裂效果與機(jī)理的研究尚不成熟，有待作進(jìn)一步地深入研究。