上海軌道交通地下工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) 摘要：在上海軌道交通工程地下混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及環(huán)境條件的調(diào)查與分析的基礎(chǔ)上，論證了地鐵混凝土的耐久性設(shè)計(jì)途徑、基本策略及相應(yīng)措施。建議選用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的硅酸鹽水泥；對(duì)盾構(gòu)管片預(yù)制構(gòu)件、車站結(jié)構(gòu)采取抗裂防滲措施；采取混凝土附加防腐措施；以及結(jié)構(gòu)工程的監(jiān)測(cè)等。它為上海軌道交通工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)文件的出臺(tái)提供理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞：軌道交通；混凝土結(jié)構(gòu)；環(huán)境條件；耐久性設(shè)計(jì) 1上海城市軌道交通工程的環(huán)境條件 1.1基本環(huán)境狀況 上海地區(qū)潛水水位埋深0.3～1.5 m；微承壓水或承壓水水頭的埋深分別為地下3.0～8.0 m和3.0～10.0 m，并呈幅度不等的周期性變化；軌道交通1、2號(hào)線的地鐵車站和盾構(gòu)隧道的埋深一般為10～20 m，而計(jì)劃建設(shè)或者在建的地鐵線路的車站和盾構(gòu)隧道在部分地段的埋深接近30 m或更深。因此，地鐵車站和盾構(gòu)隧道外表面的水壓力較大，從而使得地下水和水中的有害離子的滲透速度增大。 上海是沿海城市，水質(zhì)情況比較復(fù)雜，地下水中的Cl-（氯離子）和SO42－（硫酸根離子）含量在靠近長(zhǎng)江口附近區(qū)域有明顯增加；沿?；蛘唛L(zhǎng)江口沿線的地鐵車站和盾構(gòu)隧道的混凝土結(jié)構(gòu)存在Cl-和SO42－等化學(xué)侵蝕的可能性。上海地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，地表極低溫度為-9.4℃，最冷月平均溫度為4.1℃，高于微凍地區(qū)的氣溫要求，混凝土結(jié)構(gòu)基本不受凍融循環(huán)作用的影響。 1.2地鐵工程特殊環(huán)境狀況 上海地鐵車站運(yùn)營(yíng)期間的溫度為25～28℃，相對(duì)濕度為40%～80%。站臺(tái)及站廳的相對(duì)濕度變化幅度較大，且CO2（二氧化碳）濃度較高，運(yùn)營(yíng)期間接近0.15％；區(qū)間隧道及站臺(tái)交界處的相對(duì)濕度變化幅度較小，且CO2濃度較低。因而站臺(tái)及站廳的混凝土結(jié)構(gòu)碳化程度較大，以地鐵1號(hào)線為例，運(yùn)行10 a，碳化為5～10 mm。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物在雜散電流的腐蝕作用下易被破壞。如上海地鐵1號(hào)線以1 500 V直流對(duì)列車供電，地鐵牽引供電的接觸網(wǎng)或受流器產(chǎn)生的雜散電流較小，在10～100 mA以下，因而鋼筋受到迷流腐蝕的作用很小。但是在個(gè)別結(jié)構(gòu)部位和排流網(wǎng)局部（如各個(gè)變電所的回流點(diǎn)附近）仍存在雜散電流局部腐蝕的隱患。 對(duì)上海地鐵1、2號(hào)線的地鐵車站、盾構(gòu)隧道混凝土結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏情況調(diào)查結(jié)果[1]表明，地鐵車站的地下連續(xù)墻、內(nèi)襯側(cè)墻、頂板和底板等有一定裂縫和滲漏現(xiàn)象存在，盾構(gòu)隧道管片接縫處也有不同程度滲漏，且處于特殊的干濕交替環(huán)境中。 1.3環(huán)境類別及作用等級(jí)確定 參照CCES01—2004《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》、JTG/T B07－01—2006《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》、《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)
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