2.2　应力分析

　　地铁车站结构中侧墙混凝土厚度较大,一般为60cm～80cm。在没有特殊降温措施时,混凝土内部最大温度高达50℃～60℃,前后温差最高可达40℃。由于浇筑时间的先后及侧墙的温差收缩时主要受到底板混凝土的约束。如把底板混凝土视为老混凝土,而侧墙为新混凝土,则新、老混凝土结构之间存在着较大的收缩差,因此当侧墙收缩时,底板会对其产生巨大的收缩约束[3]。

　　在收缩过程中,老混凝土龄期较长,收缩变形已趋稳定,从而约束了新浇筑混凝土的自由收缩,在新混凝土内出现拉应力,新、老混凝土粘结面内出现剪应力。当拉应力或剪应力大于新混凝土自身的抗拉强度或新、老混凝土的粘结强度时,就会不可避免地出现贯穿裂缝。

　　3　裂缝的影响因素和控制方法

　　3.1　水化热

　　水泥水化放出的热量聚集在结构的内部不能及时散失而引起温升,由其引起的不均匀膨胀与收缩在受到约束时,就会导致混凝土开裂。水泥的水化热与混凝土单位体积中水泥用量、水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长。特别是在防止贯穿裂缝发展时,有效地降低水泥水化热是控制内部温差的主要手段之一。

　　一般可通过采取如下措施来降低混凝土中水泥的水化热:

　　1)选用低热水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。若只能采用普通硅酸盐水泥,最好不用早强水泥。

　　2)在允许范围内尽量减小混凝土的水灰比。

　　3)掺加适量减水剂,可减少用水量,这样在确保混凝土设计标号的条件下(即水灰比不变),水泥用量也相应减少了。

　　4)必要时在混凝土内部埋置冷却水管,进行通水冷却,可降低内部温度6℃～10℃。

　　3.2　浇筑温度和外界气温

　　GB50204 92混凝土结构工程措施及验收规范的有关规定主要有两条:1)浇筑温度不宜超过28℃;2)大体积混凝土表面和内部温差控制在设计要求的范围内。

　　目前建筑工程中的内外温差允许值的研究成果不多,加之混凝土表面裂缝的原因也很复杂,因此规范规定了一个“允许稍有选择”的标准,即不宜超过25℃。大量的工程实践也表明,当混凝土内外温差不超过25℃时,一般来说,混凝土体内的温度应力不会导致混凝土产生裂缝[5]。1)控制混凝土的浇筑温度。

　　浇筑温度Tj是由混凝土的机口温度再加上运输浇筑过程中的温度回升(或降低)而定的。拌和前每m3混凝土中原材料的总热量∑CiWiTi(ci为比热,Ti为温度,Wi为质量),再加上拌和时产生的机械热量(约1500kJ),即可得到机口混凝土的总热量,再除以∑CiWi,就可得出机温度。拌和时可以再用加入冰屑的方法,降低机口温度;同时注意避免骨料被太阳晒。混凝土出拌合机后,经运输、平仓,振捣中的温度增减后,即为浇筑温度Tj温度增减的具体数值与路途运输、平仓的时间及浇筑的气温等有关;所以还应在混凝土输送过程中进行适当的遮盖等措施,以尽量降低混凝土的浇筑温度Tj[6]。

　　2)尽可能地在常温下施工,夏季施工,裂缝出现的情况比冬季多。

　　3)采取一定的保温、保湿养护措施。

　　地铁车站侧墙的模板往往在浇筑混凝土的第2d～3d内便拆除了,这正好是水泥水化热的高峰期;而侧墙较薄,表面层的温度梯度往往很大,混凝土内部温度梯度的急剧增加就引起墙体开裂,同时养护措施也可防止因与外界气温温差较大引起的热交换而产生的表面裂缝。故采取一定的养护措施是必要的。

　　3.3　混凝土的收缩变形影响

　　混凝土干缩主要发生在水泥与水体之间。水泥的矿物成分一般不会影响混凝土的干缩。只有当石膏含量不足

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