新技术 新工艺 新材料的应用

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第一节 防水工程施工

7.1 防水施工概述 地下行包房、预埋直径线防水标准要求为一级，不允许出现渗水部位，结构表面不得有湿渍；结构采用C30 防水混凝土，抗渗强度等级S8。侧铺设柔性全包防水层，分别按以下设计: 7.1.1 地下行包房:按照水头方向为:

侧墙: Φ600 旋喷 → Φ800 钢筋混凝土浇筑桩→网喷70mm 厚C20 混凝土→找平层30 厚→柔性卷材防水→C30S8 钢筋混凝土自防水。

底板:200 厚混凝土垫层→柔性卷材防水→50 厚C30 细石混凝土保护层→1100 厚钢筋混凝土自防水。

顶板:防水保护层C15 细石混凝土50 厚→柔性卷材防水→1000 厚C3 钢筋混凝土自防水 7.1.2 地下直径线预埋:防水设计同地下行包房。防水施工是保证地铁工程质量的关键，贯穿于施工的全过程，遵循“以防为主、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的设计原则，采取以结构自防水为主，外防水（附加防水）为辅的施工原则，关键处理好施工缝、变形缝、穿墙管、后浇带等薄弱环节的防水。 7.2 防水组织机构 7.2.1 结构防水体系

区间结构防水共设3 道防线，第一道为初支结构混凝土，第二道为防水层，第三道为两次衬砌混凝土，同时做好施工缝、变形缝等特殊部位的防水处理。 结构防水体系见图7.2-1。

7.2.2 防水施工组织机构

成立以项目经理为首的防水工作领导小组，由总工程师主抓此项工作，下设一名专职质量检

查工程师及数名专业技术人员，组织有资质的专业防水层施工队伍施工。 防水组织机构见图7.2-3。

7.2.3 职责要求

(1)防水作业作为特殊工序在施工前编制专项技术交底及作业指导书。

(2)成立专门的防水板施工队伍。结构自防水队伍由混凝土班组成，成立基面处理、注浆堵水等专项作业班组。

(3)防水板铺设班组配置热合机、专用热风枪，并配足用于充气检查的气筒及其他有关的工具。

(4)防水施工实行质量负责制，经理部建立切实有效的激励机制。技术主管总负责，作业班组实行责任包干，质量监督员负责施工过程中的质量控制和检查。 7.3 分项工程防水技术措施 7.3.1 围护结构防水:

(1)保证钢筋混凝土浇筑桩及旋喷桩位置的准确，孔径的大小、垂直度等技术指标符合设计

要求；为保证结构的净空尺寸围护均外放100mm。

(2)确定合适的混凝土配合比，严格按照水下混凝土浇筑工艺施工，确保钻孔桩混凝土均匀、密实。

(3)开挖后，清理桩间开挖面，挂设钢筋网，喷射混凝土，确保喷射混凝土质量，采用两侧向交替喷射确保钢筋网后喷密实，并保证其垂直度、平整度等符合要求。 (4)处理喷射面，冲洗干净，用防水砂浆找平表面。并注意养护。 (5)与侧墙接触的围护结构表面涂刷防水涂层。 主体基坑开挖阶段围护结构防水

该阶段防水工作主抓两个方面:控制围护结构变形及堵漏。 控制围护结构变形方面:

(1)定期校核加力设备, 采取措施减少加力损失, 通过检算确保钢支撑轴力施加准确，控制围护桩变形。

(2)支撑架设紧随开挖进行，实行掏槽开挖, 减少土体暴露时间, 控制围护结构初期变形。 (3)以周密的施工监测为手段，实行信息化施工，确保基坑开挖过程中的支撑轴力、围护结构变位等处于受控状态。

(4)对涌泥流砂现象严密监视，提前进行方案论证及相关应急物资的储备。 堵漏:

(1)在桩外设旋喷桩止水可起到防止渗漏的作用。

(2)仅有少量渗漏水的，用双快水泥或掺有“堵漏灵”的防水砂浆凿槽抹面处理，外加剂掺量由现场试验确定。

(3)有明显漏水点时，先引流埋管，后做注浆处理。 7.3.2 结构混凝土自防水

主体及附属结构以补偿收缩性防水混凝土进行结构刚性自防水,提高混凝土的抗裂防渗性能；提高防水混凝土的防水抗裂性能。采取如下措施:

(1)采用高性能补偿收缩防水混凝土,对各种粗细骨料、拌和物及外加剂进行严格的质量与计量控制，保证混凝土质量，保证混凝土抗渗等级。严格按设计的结构尺寸施工，保证防水结构的厚度。

(2)精心进行配合比设计，通过试验反复比选，确定用于不同浇筑方法不同施工环境的最佳配合比。

(3)采用掺加高效减水剂UEA 及粉煤灰“双掺”技术，减少水泥用量，降低水化热，减少收缩裂缝的产生。

(4)对商品混凝土的计量、拌和、运输等环节进行全过程监控，每罐混凝土现场测试合格后才使用，严禁在现场加水，按规定取足试件。 (5)结构施工缝留置在结构受剪力或弯矩最小处。

(6)采取措施使防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎钢丝不接触模板。固定模板不设穿过混凝土结构件的对拉螺栓。

(7)迎水面钢筋保护层厚度不小于50mm，结构裂缝宽度不大于0.2mm，并且不出现贯通裂缝。 (8)防水混凝土

1）混凝土结构自防水是结构防水的基本环节。施工中，用控制水灰比、水泥用量和砂率来保证混凝土浆质量。加入膨胀剂和高效减水剂，减少混凝土收缩，增强其抗裂性能。 提高混凝土的质量措施详见《混凝土质量保证措施》。 2）严格混凝土施工工艺

(A)混凝土分层浇筑，浇筑时使拌合物充满整个模型，并注意拌合物入模的均匀性，保证不离析。拌合物自由下落高度控制在2m 内，严禁外来水渗透到正在浇灌的混凝土中。

(B)振捣用插入式振捣棒，振捣时“快插慢拔”，严格按规程操作，严禁触及钢筋和模板。 (C)炎热季节施工时，采用有效措施降低原材料温度。

(D)混凝土结构内部设置各种钢筋或绑扎钢丝，不接触模板。 (E)模板架立牢固、严密，尤其是挡头板，不出现跑模现象。

(F) 把好入模关。施工前，用同强度等级的水泥砂浆润管，泵送入模时，左右对称连续浇筑。 （3）施工缝处理

混凝土浇筑前表面凿毛至新鲜混凝土，水平施工缝在基面上铺30mm 与浇筑混凝土同强度等级的水泥砂浆，竖向施工缝刷一层水泥净浆，然后浇筑混凝土，并充分振捣，保证新老混凝土结合良好。

7.3.3 结构外防水层施工 (1)防水设计要求

侧墙: Φ600 旋喷 → Φ800 钢筋混凝土浇筑桩→网喷70mm 厚C20 混凝土→找平层30厚→柔性卷材防水→C30S8 钢筋混凝土自防水。

底板:200mm 厚混凝土垫层→柔性卷材防水→5mm 厚C30 细石混凝土保护层→1100m 厚钢筋混凝土自防水。

顶板:防水保护层C15 细石混凝土50mm 厚→柔性卷材防水→1000mm 厚C3 钢筋混凝土自防水。 (2)施工方法

先对底板垫层、侧墙找平层、顶板混凝土基面进行处理，使其平整度、干净、干糙等达到铺设要求，之后顺结构分段铺设防水卷材，卷材之间采用搭接法连接，无钉铺设，搭接宽度15cm。最后施做细石混凝土保护层或结构侧墙。 (3)混凝土基面处理 1）用2m 长的靠尺检查混凝土基面，每米范围内平整度误差超过5mm 的部位不多于2 处。 2）将基面钢筋及凸出的管件等尖锐物，从混凝土表面处割除，并在割除部位涂抹防水砂浆。 3）基面若有明水，进行引排或采取注浆等堵漏措施，确保基面干净，干燥，表面无油物、掉砂、起皮和漏水等现象。表面的干燥程度达到用1m2 的卷材覆盖12h，将卷材掀开后基面上无湿渍。 (4)防水卷材铺设

1）混凝土表面达到铺设要求后及时铺设卷材。卷材质量和辅材质量必须经检验达到设计和施工规范的要求。

2）卷材施工前先涂刷随卷材配套的清洁剂，再铺卷材。卷材收头处，用与卷材同质的密封膏封固。

3）在松弛状态下贴卷材，不拉伸、不折皱，对准基线铺贴。

4）卷材铺设时,将粘结层间的空气挤出，以免在阳光下起泡胀鼓，在排除气泡后，平面部位用压辊滚压压实，使粘结紧密。卷材之间采用搭接法连接，搭接宽度为15cm。 5）施工在5℃以上的气温下进行。 (5)防水层的保护

1）防水层做好后，及时浇筑细石混凝土保护层。

2）进行其他作业不破坏防水层，焊接钢筋时，防水层上铺厚的隔热板保护，以免烧伤。 3）浇筑细石混凝土用平板振捣棒振捣。浇筑沿同一方向依次推进。

4）保护层细石混凝土设置分仓缝，纵横向均为5m 设置一条缝，缝宽不大于10mm,缝口呈三角形，内填嵌缝胶泥。

5）不穿带钉子的鞋在防水层上走动。

6）加强对现场施工人员的教育，提高成品保护意识。

(6)顶板回填土施工

1）用黏性土回填，不含石块、碎石、灰碴及有机物，且含水量符合要求。 2）填土厚度超过100mm。

3）回填时均匀对称进行,并分层夯实。人工夯实每层厚度不大于250mm，机械夯实每层厚度不大于300mm，并防止损伤防水层。 (7)顶板与钻孔桩连接部位防水施工

顶板与钻孔桩连接部位防水构造如图7.3-1 示

7.3.4 防水工程施工方案

(1)防水工程安排专业施工队伍施工.

防水板接缝焊接是防水施工最重要的工艺之一，焊缝采用ZPR—210 型爬行热合机双缝焊接，即将两层防水板的边缘搭接，通过热熔加压而有效粘结。

防水板搭接宽度短边不小于150mm，长边不小于100mm，焊缝宽度不小于10mm。由于防水层在加工时，边缘处的塑料板与无纺布没有复合，焊接时比较方便，

（2）竖向焊缝与横向焊缝成十字相交时（十字形焊缝），在焊接第二条缝前，先将第一条焊缝外的多余边削去，将台阶修理成斜面并熔平，修整长度＞12mm，以确保焊接质量和焊机顺利通过

（3）防水层的接头处擦拭干净，去除表面油物灰尘。

（4）在结构立面与平面的转角处，防水板接缝留在平面，距转角不小于600mm。

（5）焊接温度与电压及环境有密切关系，施焊前进行测试，点画出电压—温度关系曲线，供查用。

(6)防水板质量检查 1）外观检查

防水板铺设均匀连续，焊缝宽度不小于10mm，搭接宽度短边不小于150mm,长边不小于100mm，焊缝平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊过、焊穿或夹层等现象。 2）焊缝质量检查

防水板搭接用热合机进行焊接，接缝为双焊缝，中间留出空隙以便充气检查。检查方法为:

用5 号注射针头与打气筒相连，针头处设压力表，将打气筒加压至0.15MPa 时，停止充气，保持该压力达2min，压力下降幅度在20%以内不漏气，否则说明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方重新焊接，可用热风焊枪和电烙铁等补焊，直到不漏气为止。检查数量采取随机抽样的原则，每10 条焊缝抽试一条，为保证质量，每天每台热合机焊接制取一个试样，注明取样位置、焊接操作者及日期，供试验检查之用。 (7)防水层的保护

铺设好的防水层特别注意加以保护，注意钢筋运输、绑扎、焊接可能对防水板产生的损伤。对局部钢筋接头进行焊接时，要用石棉板隔挡进行保护。发现防水层有损坏时及时进行修补。 1）防水板铺设完成后，不穿带钉子的鞋在防水板上走动，并对现场施工人员加强防水层保护意识教育，严禁损坏防水层。

2）钢筋绑扎小心谨慎，以免划破防水层，局部出现防水板损坏时，立即通知防水板专业班组进行修补。

3）如需进行钢筋焊接时，在此周围用石棉板遮挡隔离，以免溅出火花烧坏防水层，焊接完后，待钢筋冷却后再撤除石棉板。

4）混凝土振捣时，振捣棒不直接接触防水层，以免破坏防水层。振捣棒引起的对防水层的破坏不易发现，也无法修补，故两次衬砌模注混凝土施工时特别注意，严禁紧贴防水板捣固。 7.4 特殊部位防水施工 7.4.1 施工缝防水 (1)纵向施工缝

墙体纵向施工缝不留在剪力与弯距最大处，不留在底板与侧墙的交替处，留在高出底板表面不小于300mm 的墙体上。 墙体纵向施工缝、水平纵向施工缝采用遇水膨胀止水条进行防水密封处理，止水条固定在施工缝表面预留的凹槽内。止水条安装前，对施工缝表面凹槽以外的部位进行凿毛，再进行清理，然后涂刷界面剂。止水条安装在预留凹槽内的时间尽可能晚。 纵向施工缝采用遇水膨胀腻子条和预埋注浆管注浆处理进行加强防水。

纵向施工缝处理:施工缝继续浇筑混凝土时，已浇筑混凝土强度不低于1.2MPa。继续浇筑混凝土前，将已硬化的混凝土表面浮浆、松动砂石清除干净，将表面凿毛，用水冲洗干净并保持湿润无积水；先铺一层30mm 厚水泥砂浆，其水灰比与混凝土相同。采用背贴式止水带进行加强防水，且在止水带两翼预埋注浆管注浆密封。背贴式止水带固定方法如图7.4-1。

(2)环向施工缝 侧墙、底板环向施工缝采用中埋式止水带进行防水处理，在止水带的两翼现场粘贴遇水膨胀腻子条，保证止水带与混凝土之间密实。

顶板环向施工缝采用中埋式止水带与结构表面嵌缝密封的方法进行加强防水处理。楼板单独采用遇水膨胀止水条进行加强防水处理。

环向施工缝间距不过大，间距不大于24m，以免两缝间结构收缩开裂引起渗漏水。 (3)施工缝处混凝土施工

施工缝处混凝土施工质量是防水关键控制环节。

1) 施工缝端头模板坚实可靠，且在浇筑中不跑模。施工前对先浇混凝土基面进行充分凿毛，之后清洗干净，排除杂物。侧墙施工缝堵头板靠近围护结构一侧及底板堵头板靠近垫层一侧设通长气囊，以使堵头板与混凝土基面密贴，防止振捣施工缝处混凝土时，水泥浆液溢出，影响施工缝处混凝土密实度。

2) 对施工缝处混凝土认真振捣，新旧混凝土结合紧密，振捣时棒头距离止水带有一定距离，且防止粗细骨料集中在施工缝处。 (4)遇水膨胀橡胶止水条施工

1) 一期混凝土浇筑时，在施工缝处预埋木条成槽。安放前对一期混凝土表面认真处理，清除杂物，止水条两侧混凝土认真凿毛，并用水泥砂浆找平，止水条底部抹氯丁胶粘接，边抹边粘，并以2000mm 间距用水泥钉固定。

2) 在止水条外涂缓膨胀剂，控制止水条安放时间，以保证在其发生膨胀之前（5h 左右）浇筑混凝土，防止暴露时间过长因潮湿或不可避免的沾水提前膨胀扭曲。混凝土浇筑前对止水条全面检查，确保未发生变形后立即浇筑混凝土，否则重新安放。

3) 安装侧墙接缝模板时，夹2mm 厚橡胶条，防止混凝土浇筑过程中的漏浆。混凝土浇筑之前，沿施工缝均匀抹一层同强度等级水泥砂浆。

4) 混凝土振捣过程中严格按工艺操作，捣棒端头距施工缝在 30cm～50cm，防止过近破坏止水条，过远漏振使浆液不能到达接缝处，造成混凝土疏松。 7.4.2 变形缝防水

(1)地下行包房设五道变形缝。在变形缝断面中部预埋埋入式橡胶止水带,在缝的迎水面(结构外侧)采用外贴式止水带,并在结构内侧的缝内用密封膏嵌缝。车站明挖段顶板、底板及边墙变形缝防水构造分别如图7.4-3.7.4-4及7.4-5。

(2)中埋式止水带卡在堵头板中央，止水带上下采用带凹口的木模，木模凹口为半圆弧形，直径比止水带中央气孔大5mm，并每隔2m 间距紧靠止水带预埋30cm 长的Φ12 钢筋，通过止水带上小孔用钢丝将止水带与钢筋绑连，以保持止水带竖直，并保证止水带在混凝土浇筑过程中不发生卷折。 (3)变形缝处混凝土振捣

竖直向止水带两边混凝土加强振捣，保证缝边混凝土自身密实。同时将止水带与混凝土表面的气泡排出。

水平向止水带下充满混凝土并充分振捣后，剪断固定止水带的钢丝，放平止水带并压出少量混凝土浆，然后浇灌止水带上部混凝土，振捣上部混凝土时要防止止水带变形，止水带安好采取措施予以保护，防止电焊烧伤等。

(4)中埋式止水带施工时，在止水带的表面现场粘贴缓膨胀型遇水膨胀腻子条。

(5)变形缝内侧采用密封膏嵌缝，沿变形缝环向封闭，任何部位不出现断点，以免窜水。 (6)变形缝模筑混凝土外侧设置背贴式止水带，同时在止水带两翼的最外侧齿条的内侧根部固定注浆管，后续注浆密实。

(7)结构施工时，在顶板和侧墙变形缝两侧的混凝土表面预留凹槽，凹槽内设置渡锌钢板接线盒，及时引排渗漏水。

(8)外防水层无法直接过渡连接时，采用背贴式止水带形成封闭区。效果。 7.4.3 穿墙管及其他结点防水 (1)穿墙管件防水

穿墙管件（如接地电极或穿墙管）等穿过防水层的部位，采用止水法兰和遇水膨胀腻子条进行加强防水处理，同时根据选用的不同防水材料对穿过防水板的部位采取相应的防水密封处理。防水处理如图7.4-5。

(2)施工方法

1) 对预埋管件采取切实有效的处理措施，结构变形或管道伸缩量较小时,穿墙管采用主管直接埋入混凝土内的固定式防水法,主管埋入前加止水环,环与主管满焊或粘结密实；结构变形或管道伸缩量较大时或有更换要求时，采用套管式防水法，套管加止水环。

2) 埋入结构混凝土的穿墙管在浇筑混凝土前埋设，在套管中部设置止水环，于模板安装前固定在所设位置。

3) 浇筑混凝土时，套管四周加强振捣，保证混凝土的质量。

4) 套管安装固定好后，在管线和套管的缝隙内填塞沥青麻丝，并填筑石棉水泥灰，再对该缝隙注浆，保证该缝隙密实。填塞背材料后，嵌填密封胶或遇水膨胀腻子条对管线和套管间进行密封处理。

5) 管线穿过柔性防水层处，柔性防水层做增强处理。

6) 穿墙管较多时采用穿墙盒,盒的封口钢板与墙上预埋件焊牢,并从钢板的浇筑孔注入密封材料。

(3)后补孔防水

后补孔孔壁预留凹槽，在凹槽内设遇水膨胀橡胶止水条进行密封防水。 (4)底板混凝土与降水井的防水处理:

在土方开挖完成后按照如下图所示的方法加入Φ400 钢管并焊止水环然后再施工底板混凝土，待降水结束后按照如图7.4-6 的方法进行封堵施工。

(5)底板与钻孔桩侧墙连接部位防水施工

底板与钻孔桩连接部位防水构造如图 7.4-7 示。

第一节 施工测量与施工监测

8.1 施工测量

8.1.1 施工测量要求 8.1.1 一般要求

(1)施测环境复杂，精度要求高，采用三维坐标法进行测量。 (2)做好本标段的施工测量，并与邻近标段进行贯通联测。 (3)界限要求严格，净空断面尺寸测量采用解析法测量。

(4)布设足够的控制点，并精心做好标志，加强三角网点、水准网点和自己布设的控制点的保护和检查。

(5)为保证测量精度，配备先进的测量仪器。

(6)防止控制点移动和损坏，一旦发生损坏，及时报告监理，并协商补救措施，及时处理。 8.1.1.2 加强测量复核管理

为杜绝测量事故的发生，建立各项严格的测量复核管理制度。

(1)资料复核制:各种起算数据、成果资料，经检算后方交付使用；外业观测的数据，在现场计算、核实，严禁事后补记、修改。

(2)桩橛复核制:作为测量起始点的各级导线点，使用前按原测精度进行复测，比较差≤±2（m12+m22）1/2 时（m1.m2 为等级导线原测及复测测角中误差）方可用；现场的废桩全部销毁。

(3)仪器检核制:现场使用的仪器经检定合格。 (4)人员:所有测量人员持证上岗。

(5)测量方法复核制:坚持换手复核制度；使用不同的方法计算、施测；请混凝土测量队及时检核。

8.1.1.3 安全注意事项

(1)测量工作的环境复杂而多变，测量时特别注意安全。进入施工区域时严格遵守有关安全规定，戴安全帽、穿胶鞋，防止砸伤和触电。

(2)夜间作业穿荧光服，设置警示标志。白天在地面作业在仪器周围设置路桩，严禁酒后作业。

8.1.2 平面控制测量

8.1.2.1 地面平面控制测量

(1)在现场接收混凝土提供的控制导线点后，及时组织复测，复测的等级按设计导线同精度进行，复测范围向施工区域两端各延长至少两个导线点，复测内容包括导线点的复测、补测、移设。导线点角度复测结果不大于2mβ时（mβ为等级导线设计测角中误差），认为导线点的平面坐标位置是正确的，采用设计成果；大于2mβ时及时向混凝土、监理工程师报告，并重新复测。

(2)在远离施工区域、通视良好的位置布设环形地面控制导线网，以混凝土提供的两个高等级导线点作为起算依据。根据设计导线的精度要求布设控制网,设计测角中误差±2.5″，测距相对中误差1/20000，导线全长相对闭合差1/40000。 8.1.2.2 平面控制测量

施工中平面测量控制:用极坐标定位法、铅垂线控制法、中心线十字校核法，对车站进行平面定位和校核。 8.1.3 高程控制测量

8.1.3.1 地面高程控制测量

(1)对混凝土提供的水准基点进行复测，≤±8 L mm 时可以使用。

(2)高程控制网的布设:在远离施工变形区域外的稳固位置布设环线水准加密网，闭合差≤±8 L mm。加密点的布设满足每个竖井、基坑至少有两个，并满足施工监测的要求。

(3)精密水准点埋设混凝土普通水准标石或采用平面控制网点，其规格按《城市测量规范》有关要求确定。

8.1.3.2 车站高程测量

采用铟钢尺水准测量、悬挂钢尺水准测量和三角高程间接法控制高程。 8.1.4 接口的测量

(1)接口施工前与对方的控制网进行复核测量，施工中对这些位置轴线、复核高程进行。 (2)采用边角三角形或趋近导线进行趋近测量。 (3)采用联系三角形法（几何法）进行定向测量。

(4)每次定向均独立进行3～4 组，取各组的平均值作为成果。 (5)测定近点水准高程，并附合至相邻的加密水准点上。 (6)采用悬吊钢尺的方法进行高程传递，钢尺事先检定。

(7)相向施工的两接口面贯通后，及时测量横向、纵向、竖向和方位角的贯通误差。

(8)以两端联系测量定向边为起算数据，利用贯通前控制导线测量资料，进行平差计算，以提高定向精度。高程按附合水准进行平差计算。平差后的成果将作为中线调整、净空测量等的起始数据。

8.1.5 施工放线测量

(1) 平面放线:根据主线的设计坐标，详细计算各构造物的四点坐标和各桩中心坐标，利用附合导线与以上计算坐标的相互关系分别放出构造物的坐标和桩的中心坐标，以放出的坐标点为中心向四周放护桩，以控制各构造物的位置。 为保证结构净空，围护均外放10cm。

高程测量:利用平差后的高程基点，控制施工。测量采用往返测量，闭合差满足规范要求时，取其平均值作为采用值。

(2)为了保证测量的精度，重点做好以下几点:

1）水平角测量用全站仪，使用前请计量专业部门标定。 2）每次测量作业之前全面细致的进行计算资料复核。

3）水平角的观测采用方向观测法。各测回间度盘和仪器位置的变换按照规范进行。

4）测距在成像清晰和气象稳定时进行，不顺光、逆光测量，当测距过程中受不良影响出现粗误差，重新进行该测回的测量。 ８.2 施工监测

监测目的:一是通过对监测信息的分析，了解围岩在施工过程中的动态变化，了解支护结构的变形情况，指导后续工程的施工；二是了解各种开挖方法的实际效果，确保周围建筑物的稳定及施工安全；三是为今后类似工程的建设提供经验。

监测重点为围护结构的水平位移及沉降、地表变形、坑道变形、钢支撑受力、地下水位以及地下管线变形等方面监测。 8.2.1 监测组织与程序 8.2.1.1 监测组织机构

成立专业监测领导小组，由项目经理、项目总工程师、监测负责人和监测小组组成，从组织上保证监测的顺利进行，使施工完全进入信息化控制中，其组织机构及相应的职能见图8.2-1。

监测组由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的技术人员担任组长，监测组内部按车站监测、区间地面监测及区间地下监测项目分为三个监测小组，各设一名专项负责人，在组长指导下负责地面、地下的日常监测工作及资料整理工作，其余人员在专项负责人指导下工作，监测施工组织与流程、监测组成员组成及职责分别示于图8.2-2。

8.2.1.2 监测反馈程序

工程监控测量作为施工组织的核心内容之一，被置于一个动态的管理体系之中，具体包括了预测、监控和反馈等几个主要阶段，监测反馈程序见图8.2-3。

8.2.2 监测项目及监测仪器

为确保施工期间结构及建筑物的稳定和安全，结合地形地质条件、支护类型、施工方法等特

点，确定监测项目，见表8.2-1《施工监测项目表》、监测仪器见表10.2-2《施工监测仪器汇总表》。

监测项目汇总表 表8.2-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 现场监测项目 自然环境（气温、雨水） 边坡土体顶部的水平位移 支护结构的水平位移 支护结构的垂直位移 基坑周围地表沉降 基坑周围地表裂缝 支护结构的应力应变 支护结构的裂缝 支撑与锚杆的应力和轴力 序号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 现场监测项目 基坑底部回弹和隆起 地下水位 墙背土体侧压力 周边建筑物的沉降 周边建筑物的倾斜 周边建筑物的裂缝 周围重要管线的变位与破损 基坑周围地面超载情况 基坑渗漏水状况 施工监测仪器汇总表 表8.2-2 类别 设备、仪器名称 单位 数量 备注 精密光学测量滑动测斜仪 个 4 轴力计电阻应变仪 SS-2 频率接收仪 台 8 16 监测 仪器 经纬仪 孔隙水压力计 钢弦应变计 自动记录仪 台 个 个 台 3 40 400 2

水准仪 水准尺 弦振式钢筋应力计 回弹观测标 土压盒 水表 报警仪 测振仪 雨量计 气温计 8.2.3 主要项目的监测方法及对应措施

8.2.3.1 施工监测主要监测项目与方法见表2-23。 主要监测项目与方法 表8.2-3 序 号 监测 项目 测量仪器和工具 测点布置 台 个 个 个 个 个 台 台 个 个 4 6 30 10 80 40 3 2 5 5 监测目的 和要求 测量频率 1 地表水平位移及沉降 水准仪和水平尺 经纬仪 距基坑边0.2H 、监测基坑开挖引起的0.5H 、1.5H 布置， 地表变形情况，确保相邻两组测点间间施工安全。 距20m。 开挖过程1 次/d; 模筑混凝土施工1 次/周 2 围护结构水平位移及沉降 测斜仪 水准仪和水平尺 围护结构上每10～监测基坑开挖引起的开挖过程2 次/d 20m 选一个测点。 围护结构变化情况。

3 降水及水压变化监测 在基坑四周地表设水位监测孔若干水位计 水表 组，孔隙水压计埋孔隙水压计 设在水位监测孔旁。 监测水位、水量、水开挖过程1 次/d; 质、水温及流速流向、开挖至设计标高水压变化情况。 后,1 次/d。 4 围护结 构两侧 土压力 及底板 土压力 土压力盒 有代表性的 典型断面和 部位 监测围护结构 及底板土体受 力情况，确保基 坑稳定 基坑开挖 过程中1 次/d; 基 坑开挖至 设计标高 后1 次/d 基坑开挖 好后，浇筑 5 基坑 回弹 回弹 观测标 在基坑中部设测点 监测基坑回弹量。 基础底板 混凝土前 各测1 次 注:H—基坑开挖深度 8.2.3.2 施工监测

主要监测项目与方法有

(1)基坑周围地层水平位移及沉降

1） 监测方法:主要监测基坑开挖引起的地表变形情况。监测方法是在地表埋设测点，分别用高精度经纬仪和水准仪进行水平位移和下沉的测量。根据测量结果进行回归分析，判断基坑开挖对地表变形的影响。

2） 测点布置原则:测点布置在地面上，距基坑边0.2H、0.5H、1.5H 布置，相邻两组测点间距20～25m。

3） 测量频率:围护结构施工中1 次/d;开挖过程2 次/d;主体施工1 次/周。 4） 测量精度:±1mm。

5） 相应对策:当地表沉降速度过大，加快监测频率，必要时，停工检查原因，采用加强支撑和加固地层的措施保证施工安全。 (2)支护结构的水平位移及沉降监测

1） 监测方法:将与测斜仪配套的测斜管预先安装在围护结构的钢筋笼上，随钢筋笼浇筑在混凝土中。测量自孔底开始，自下而上沿全长每隔一定距离测取读数，根据测量结果判断其稳定性。支护结构垂直位移采用水准仪和水准尺测量，在顶部预埋钢桩测桩顶垂直位移。 2） 测点布置原则:水平位移在围护结构顶部沿轴向每25m 左右设置测点；沉降测点在围护结构上每隔15m 选一点。

3） 测量频率:开挖过程2 次/d。 4） 测量精度:±1mm。

5） 相应措施:当围护结构的水平位移及沉降超过预警值时，调整钢支撑参数，或同时采用地层加固措施。确保围护结构稳定。 (3)基坑开挖引起的地下管线变形监测

1） 监测方法:本车站施工范围内及周围地下管线较多，根据招标文件，针对每一根管线，提出初步的保护措施，管线分布及保护方案详见管线布置示意图。本次监测主要是针对基坑周边的管线及受保护的管线，监测管线的水平位移和沉降。

2） 测点布置原则:在悬吊保护的管线上及地下管线所在处覆土正上方挖孔布置测点。 3） 测量频率:围护结构施工中1 次/d;开挖过程2 次/d;主体施工1 次/周。 4） 测量精度:±1mm。

5） 相应措施:当地下管线的位移超过警界值时，立即会同有关部门对管线采取加固措施。 (4)周围建筑物变形监测

1） 监测方法:主要监测建筑物的不均匀沉降、水平位移。用精密水准仪和经纬仪进行测量。根据测量结果判断建筑物的变形和沉降情况。

2） 测点布置原则:建筑物墙角、柱子、门边、地面等处每隔15m 左右布设,特别是明城墙基础每隔10m 设观察点.

3） 测量频率:围护结构施工中1 次/d;开挖过程2 次/d;主体施工1 次/周。 4） 测量精度:±0.2mm

5） 相应措施:当建筑物的变形超过允许值时，加快监测频率，及时采取加强开挖部的支撑、加固地层措施，必要时，对既有建筑物的基础采取加固措施。 (5)钢支撑轴力监测

1） 监测方法:采用应变仪和应变计进行测量。

2） 测点布置原则:测点布置在钢支撑的中部，测点布置如图8.2-4 所示。

3） 测量频率:开挖过程1 次/d，受力稳定后1 次/周。 4） 测量精度:±1t。

5） 相应对策: 根据测量结果分析钢支撑的受力情况，确定是否调整钢支撑的参数。 (6)地下水位变化监测

1） 监测方法:水位标高采用水位仪观测；水量采用水表进行监测；同时进行水质及水温监测；孔隙水压采用孔隙水压计观测。

2） 测点布置原则:沿车站结构四周每40m 左右设一水位观测孔。

3） 测量频率:围护结构施工中1 次/2～3d;开挖过程1 次/d;开挖至设计标高后,1 次/d,水位监测选择一排具有代表性的观察井孔,从降水开始,按抽水观测要求进行,其他观测井孔30min、1h、2h、4h、8h、12h，以后每隔12h 观测一次。 4） 测量精度:±10mm。

5） 相应措施:根据地下水位、水压变化情况，确定基坑开挖是否采取排水或送水措施，保证周围建筑物不因地下水位变化过大而引起下沉、倾斜。 (7)围护结构两侧土压力及底板土压力监测

1） 监测方法:采用埋设土压力盒的办法进行测定，安置土压力盒时将其镶嵌在挡水构筑物内，使其应力膜与构筑物表面齐平，并保证压力盒后有良好的刚性支撑，以保证测量的可靠

性。

2） 测点布置原则:选择有代表性的典型断面和部位。 3） 测量频率:基坑开挖前1 次/2～3d; 基坑开挖过程中1 次/d; 基坑开挖至设计标高后1 次/d。

4） 测量精度:±1kpa。

5） 相应措施:根据观测数据，发现土压力数据异常，或变化速率增快时，及时找出原因，同时缩短观测的周期，采取相应的措施。 (8)支护结构及各层板的钢筋应力监测

1） 监测方法:在支护结构或各层板的受力主筋上，布设钢筋应力计，在使用前对钢筋进行受力状态的标定。钢筋应力计焊接在被测主筋上，并使其处于不受力状态，将应力计上的导线逐段的捆扎在临近的钢筋上，引到地面的测试匣中。浇筑混凝土后，检查应力计电路电阻值和绝缘情况，做好引出线和测试匣的保护措施。

2） 测点布置原则:计算的最大弯矩所在位置和反弯点位置，各土层的分界面、结构变截面或配筋率改变截面位置，结构内支撑所在位置。

3） 测量频率:基坑开挖前,测两次稳定值; 开挖1/4-1/5H,测2～3 次;开挖至设计标高时,1～2 次/周。

4） 测量精度:±1kpa。

5） 相应措施:根据观测数据，确定支护结构及板的受力状况，并采用加设支撑等办法改善支护结构或板的受力状况。

(9)基坑回弹与竖井基坑回弹监测方法相同。

(10)型钢柱应力分布:在典型断面的H 形钢柱的中部，采用钢弦式应变计及应变仪，监测型钢柱的受力情况,确保安全。监测频率为H 型钢柱安设时1次/d，受力稳定后1 次/周。 (11)结构各层板的沉降及挠度:选择典型板处埋设测点，用水准仪和水平尺，板完成开始，三个月内，1 次/周；四个月后，1 次/2 周；半年后，1 次/月；监测主体结构的稳定,确保结构安全。

8.2.4 监测数据分析、应用

监测工作进行一段时间或施工某一阶段结束后,对测量结果进行总结和分析。 (1)数据整理

把原始数据通过一定的方法，如按大小的排序，用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征值计算，离群数据的取舍。并绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图，如图8.2-6 所示。

(2)数据的曲线拟合

寻找一种能够较好反映数据变化规律和趋势的函数关系式，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，采用的回归函数有:

U= Alg（1+t）+B U=t/（A+ Bt） U=Ae-B/t

U=A（e-Bt-e-Bt0）

U=Alg〔（B+t）/（B+t0）〕

式中:U —— 变形值（或应力值） A、B —— 回归系数

t、t0 —— 测点的观测时间（day） (3)插值法

在实测数据的基础上，采用函数近似的方法，求得符合测量规律而又未实测到的数据。 (4)对监测数据及时进行处理和反馈，预测基坑及结构的稳定性，提出施工工序的调整意见。 施工监测的要求

(1)制定详细的监测计划。制定监测计划，并报监理工程师和混凝土。内容包括施测程序、方法、使用仪器、监测精度、监测点布置、监测频率和周期、监测人员的情况和安排，监测质量保证措施等。

(2)根据监测计划，在施工前，备齐所有的监测元件和仪器。并根据规范进行有关标定工作。 (3)确定预警值。根据施工具体情况，会同设计院、监理及有关专家设定变形值、内力值及变化速率警戒值，当发现异常情况时，及时报告主管工程师和监理工程师。并及时通报给混凝土和有关部门，共同研究控制措施。 (4)处理好施工和监测的关系 妥善协调好施工和监测的关系，将观测设备的埋设计划列入工程施工进度控制计划中。及时提供工作面，创造条件保证监测埋设工作的正常进行。加强教育，采取切实有效措施，防止一切观测设备、观测测点和电缆受到机械和人为的破坏。

(5)监测结果的分析、处理。测量数据经现场检查、室内复核后上报；测量数据的存储、计算、管理均用计算机系统进行。对监测数据及时进行处理和反馈，预测基坑及结构的稳定性，提出施工工序的调整意见，确保工程的顺利施工。

(6)建立测量人员质量责任制，确保施工监测质量；并相对固定，保证数据资料的连续性。 (7)各监测项目在监测过程中严格遵守相应的实施细则。

(8)开展相应的QC 小组活动，及时分析、反馈信息。对暗挖隧道进行超前地质预报工作，以制定、调整监测方案。

第一节 地下管线、地上设施保护措施

9.1 地下管线保护

9.1.1 地下管线分布情况

(1) 地下行包房:根据混凝土提供的资料，地下行包房南侧离基坑20m，有一根沿东西方向布置的直径1m 埋深3.1m 的污水管道,将来站场的部分雨水将排入该污水管,从资料来看无其他地下管线,但该区域范围是原有建筑拆除,很有可能遗留有地下管线设施。

(2) 地下直径线预埋:在地下直径线预埋工程东部有一道直径0.6m 埋深1.6m 的给水管横穿底下直径线;北侧有一道直径1.5m 埋深0.6m 的混凝土排水管有部分在地下直径线工程范围内。

9.1.2 地下管线保护措施 (1)管理措施

1)改移前用超声波物探仪准确勘测既有管线位置，并将走向和埋深作出明显标志。 2)改移时，按照设计图纸、行业规范并征得有关部门的同意后进行施工。

3)改移的管线位置、埋深通过准确测量、坐标定位，将其如实描绘在图纸上，并在原地作出明显、易找的标记，保证在管线恢复时提供准确资料和实地位置。 4)每月或定期请驻地监理和当地相关管理部门对管线监测检查，加强对我们使用过程中的监控工作。

5)同时积极配合管线的混凝土单位，加强管线检查和维修工作。 (2)管线调查、制定方案

在施工前期组织专门的管线调查小组，会同混凝土和监理工程师和相关单位，配备管线勘测仪等对地下管线进行详细调查，必要时现场进行人工挖孔勘测。查明管线类型、规格、走向、埋深，重点是对高压水管、煤气管、砂浆抹口管等对沉降特别敏感的管线作尽可能详实的调查。查清各类管线的允许变形量、并与有关单位协商确定，并报监理工程师备案。

在调查清楚并征得有关部门或单位确认后，编写详细的地下管线保护和监测方案报监理批准。批准后，施工人员严格按照设计图纸和方案进行施工。

当发现与设计所提供的地下管线现状图不符的管线，及时报告有关单位，并请其进行复核。核对后，才进行处理。 (3)对既有地下管线的保护:

1）地下行包房南侧20m 直径1m 埋深3.1m 的污水管,因离地下行包房较远,在基坑开挖及主体施工过程中加强地表沉降量,当沉降量大于该污水管道的允许值时,应暂停施工,报告混凝土和监理，采取灌浆加固和加强支撑的办法，控制其沉降量。

2) 地下直径线预埋段:对北侧ф1300 埋深0.6m 的混凝土排水管，采用改建的办法。改编前将有关改编资料文件报送混凝土和监理并得到批准后才能实施，改建中应办理各种检验、验收手续。

对横穿直径线的Φ60 埋深1.6m 的给水管采取保护的办法,在土方开挖前,在地表做出明显的标志,采用悬吊保护措施方案,施工前进行结构受力计算，保证桁架的强度和刚度满足管线

的受力和变形要求；采用人工掏挖一节悬吊一节的方法施工，保证管线不受损、不变形；悬吊管线周围用吊篮保护，并悬挂“严禁碰撞”的安全标志，对高压电缆线用绝缘材料套捆，防止损坏绝缘层；基坑开挖及结构施工过程中严禁吊车吊装物件由悬吊管线上方经过； 管线上设观测点，进行沉降监测，检查连接点状况，定期进行维修和调整。 管线悬吊方3.悬吊保护措施方案见图9.1-1。 水管穿越边墙的防水处理方案同第七章。

(4)监测措施和应急方案

施工过程中，对周围管线进行全方位、全天候的监测，监测方法和应急措施见施工监测中有关内容。

(5)管线位置处的土方开挖

在地下管线调查清楚后，测量人员标明其具体位置和埋深。在土方开挖时，现场施工管理人员对开挖的操作人员进行现场交底。在管线上部的土方开挖，采用人工开挖。管线暴露后，立即对管线进行支托和吊挂。

在管线保护好后，才开始进行管线下部的土方开挖。管线下部的土方开挖仍采用人工开挖。开挖的高度和宽度控制在机械施工时不会碰撞到地下管线。 (6)基坑回填时对管线的保护

当顶板防水层做完后，在回填前采用支墩对地下管线进行保护，支墩采用C15 混凝土，尺寸根据管线实际情况决定。地下管线保护好后，才开始进行土方回填。地下管线处的回填采用人工夯实。

(7)基坑外的地下管线的保护

在开挖过程中要坚持勤测量的原则，积极测量围护结构及管线的变形，并将监测的结果及时反馈给技术部门和现场管理人员，便于及时采取有效的措施对地下管线进行加固。 一般采用跟踪注浆的办法进行保护，施工时注浆压力严格控制。确保管线安全。 (8)底下直径线预埋线既有地下管线的分布见 图9.1-2。

9.2 地上设施保护

9.2.1 地上设施分布情况及调查 (1)地上建筑物调查 1）调查的范围与重点 根据地质、结构埋深等确定施工的影响范围，对施工影响范围内的所有地面建筑物进行调查，调查的重点是四层（含四层）以上的建筑物，尤其是明城墙墙基和车站站台轨道的调查及15m 范围内的建筑物，对已有资料的进一步核实，未有资料的全面调查。 2）调查内容

调查建筑物的名称、位置、所属混凝土、建筑物的用途、建筑物的层数（高度）、有无地下室、建造时间、结构类型、内外构件有无损伤、建筑物的基础类型、基础深度、尺寸及其与工程结构的相对位置关系，四层及更高层建筑物的垂直度等。 3）调查方法 在施工前，成立专门的建筑物调查组，配齐专业摄影师、工程师、土地测量员和建筑工程师、结构工程师等，配备照相机、摄影机、全站仪、光学裂缝测量仪等。在调查前制定详细的调查计划和调查图表，通过走访建筑物混凝土等有关单位，收集受调查建筑物的有关设计和竣工资料，实地观察、测绘等方法来完成调查工作，重点是已有裂缝的测绘与拍照。最后进行资料整理分析，列出图表，并将调查结果提交监理工程师，请公证部门公证。 9.2.2 地上设施保护措施

(1)查清并与有关单位协商确定各类地上设施的允许变形量，报监理工程师备案。

(2)在调查清楚并征得有关部门或单位确认后，编写详细的地上设施保护和监测方案报监理批准。批准后，施工人员严格按照设计图纸和方案进行施工。 (3)加强监测，设置警戒值，信息化施工。

(4)选择合适的施工方法，采用拉槽法分部开挖。

(5)地上建筑物监测方案:见图9.1-3 地下行包房地下管道及明城墙监测示意图

第一节 本工程拟采用的新技术、新工艺、新材料

10.1 计算机应用技术

10.1.1 工程项目管理软件的应用

施工过程中，运用Microsoft Project 工程项目管理软件，对施工过程进行动态管理，以利施工生产的均衡性。

施工前运用该软件编制详细的施工进度计划横道图及网络图，在此基础上管理施工进度，配置和优化资源:包括劳动力、资金、机械设备、材料计划等；施工过程中，根据施工进展情况，分析进度管理中存在的问题，抓住关键工序，及时调整施工进度横道图和网络图，以便更好地管理工程项目。 10.1.2 工程计算软件的应用

运用3D－σ有限元分析系统软件进行地下工程施工三维有限元法分析计算，对本工程施工具有一定的指导意义。我公司已配置了该软件。 施工前对施工方案采用该软件进行理论计算依据，论证技术方案的可行性和可靠性，同时对施工各阶段及各工况下的变形及受力情况进行预测，根据预测结果判断分析并制定相应的施工措施；施工过程中对施工每一过程进行跟踪检算，对及时发现的问题或可能出现的情况采取施工对策或预防措施；同时通过理论检算对施工方案进行优化和完善。 10.1.3 计算机联网技术 配备一定数量的计算机，并有两台以上计算机与国际互联网联网，通过联网实现及时进行施工过程各种信息的传递，同时利用我公司配备的远程终端控制系统，实现各项资源快速、有

效地配置。

10.2 地下管线渗漏检测技术

采用我公司配备的由美国劳雷（GSSI）公司生产的SIR－10B 型地质雷达勘测地下管线及构筑物，检查结构的空洞和裂隙，以及地下管线渗漏。

(1)SIR－10B 地质雷达基本配置:MF10B 主机箱；30cmSVGA 彩色液晶显示器；35MHz、100MHz、900MHz、1500MHz 大功率电线；数据后处理软件。 (2)SIR－10B 地质雷达主要性能参数: 1）功率:180W；

2）可选模数转换位数:8 或16bit； 3）分辨率:50Ps；

4）同步时钟:内部晶体；

5）扫描速率:02～128 扫描/s；

6）可选采样率:128、256.512 或1024 样点/扫描。 (3)该地质雷达最大勘测深度40m（理论值）。

(4)本工程结构底深度约12m，采用该仪器对本工程范围地质、地下构筑物、地下管线进行勘测。可了解地层性质，掌握地下管线和地下构筑物位置，以及地下构筑物与地下管线的完好程度（如有无渗漏、破坏、混凝土结构有无空洞或裂缝）。对制定施工技术方案，以及采取相应的施工技术措施都有很大的帮助作用。 10.3 新型钢筋连接技术

本工程结构接缝较多，钢筋接头多，钢筋连接采用焊接技术，易损伤防水层，对直径较大的主筋施工难度较大；采用节点板连接时钢筋连接位置不同轴，受力不好。因此在本工程拟采用新型钢筋连接技术克服上述问题。 (1)套筒冷挤压钢筋连接技术

采用挤压设备（由高压油泵、压结器、平衡器、高压油管等组成）对钢筋接头进行机械冷挤压。钢筋用砂轮锯下料，下料长度根据结构需要而定； 挤压前用油漆在钢筋端头做好标记，用以检查钢筋插入套筒的长度；用挤压设备在挤压端挤压三道，每端时间为6s；用挤压检验卡进行检验。 (2)钢筋接驳器钢筋连接技术

在先浇混凝土一端预埋钢筋接驳器，接驳器预埋前与直螺纹钢筋用扭矩扳手连接，并将钢筋与结构主筋焊接，接驳器的端面与混凝土接缝处平齐； 后浇混凝土施工时，用扭矩扳手将直螺纹钢筋通过钢筋接驳器套筒连接，实现接头钢筋的连接。

(3)一端冷挤压一端直螺纹连接

在上述两种钢筋连接技术的基础上，采用一端用套筒冷挤压钢筋连接，一端用钢筋接驳器钢筋连接。

10.4 混凝土抗开裂技术

提高混凝土抗裂、抗渗、强度，对保证混凝土工程的施工质量至为重要，选择一种高性能混凝土及与之相应配套的施工技术，以指导施工；解决大体积混凝土施工的散热、热胀开裂等施工技术难题；从结构设计、混凝土原材选择、外加剂、配合比设计及施工工艺等方面入手，寻求保证混凝土施工质量的最佳方法、措施。 根据我们的研究成果，在混凝土浇捣过程中容易产生较大的水化热，从而引起附加温度应力，由于混凝土收缩产生收缩应力。当附加的温度应力或收缩应力大于混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。

10.4.1 混凝土裂缝控制计算理论

对于混凝土受外约束产生温度和收缩裂缝问题，在计算理论方面，国内已有不少研究。目前，工程界一般根据下列混凝土裂缝间距计算公式控制伸缩缝间距: L=1.5( EH/Cx)1/2 arcosh(| αT|/(| αT|- εP)) 其中: H—板或墙的计算厚度或高度 εP--混凝土极限拉应变 E--混凝土的弹性模量

Cx--地基对混凝土的约束系数 α--混凝土的线膨胀系数 T--综合温差

由上式可见，温差和收缩绝对值很重要，一般α T大于εP,如果α T趋近于εP，则arcosh→+∞, 混凝土无需收缩缝。这就需要想办法降低温差和混凝土收缩。公式中Cx 一般为常量，但严格讲， Cx不是常数，剪应力与位移也并不是线性关系，我们对此关系进行了深入研究，提出了新的计算公式，更能反映事物的本质。我们知道，地下结构混凝土板一般受温度应力和收缩应力的双重作用，在工程中一般采用综合温差概念，即T=T1+T2, 其中T1为混凝土水化热最高温度与环境平均气温之差。T2 为混凝土收缩当量温差，其计算公式为: T2(t)= εy( t)/ α

其中， εy(t)= εy0 M1 M2⋅⋅⋅M10(1-exp(-0.01 t)) εy0—最终收缩，标准状态下εy0=3.24E-4

M1M2⋅⋅⋅M10—考虑各种非标准条件下的修正系数。

由于混凝土早期（10～15d）的极限拉伸很低，一般εp=2～1E-4( 考虑徐变)，加上早期水化热引起的温差很大，因而混凝土施工期间很容易出现裂缝。 10.4.2 混凝土裂缝控制

为了防止裂缝开展，着重从控制温升，减少温度应力方面采取一系列技术措施。这些措施不是孤立的，而是相互联系相互制约的，施工中结合工程实际考虑，合理采用。 (1)配合比设计 1）水泥选用原则

在混凝土施工中，水化热引起的温升较高，降温幅度大，容易引起温度裂缝，为此，在施工中选用水化热较低的水泥及尽量降低单位水泥用量。一般来说水泥用量每增减10kg/m3，温度也相应升降1°C。并充分利用水泥的富余活性及混凝土的后期强度。 2）外加剂

加入粉煤灰，改善混凝土工作性能和可泵性，延长初凝时间，便于施工浇筑。另外借助掺加粉煤灰推迟和减少发热量、延缓水泥水化热的释放时间、降低温度升值，减少产生温度裂缝的趋向。

加入木质素磺酸钙，可以减少混凝土拌合用水（10%左右），节约水泥（6%左右），从而降低水化热、减缓水化反应速度、推迟初凝时间、减缓浇筑速度和强度，以利散热。 3）粗细骨料

粗骨料级配要合理，尽量增大骨料粒径，减少用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少；施工时加强振捣作业，石子要求针片状少，超规少，颗粒级配符合筛分曲线要求。

细骨料采用中、粗砂，避免采用细砂。中粗砂比细砂每m3 混凝土减少用水量20～25kg，水泥也相应减少2～35kg,从而降低混凝土的干缩。

砂石料含泥量的控制。砂、石含泥量超过规定，不仅增加了混凝土收缩，同时有降低了混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂是十分不利的。 (2)控制混凝土的出机温度及浇灌温度

混凝土的出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之。因而在气温较高时，为防

止太阳的直接照射，砂石堆场设置遮阳蓬，必要时喷射水雾。 (3)混凝土施工

混凝土施工分层、分段对称连续浇筑。加强振捣确保混凝土的密实度。 (4)养护

注意保温保湿养护。浇筑完后，立即浇水养护，并盖上塑料布及草帘子。 (5)施工缝处理措施

1）在纵向施工缝中间设遇水膨胀缝，解决新、老混凝土收缩等因素造成的开裂； 2）在新、老混凝土界面上涂刷粘接材料，增加两者之间的粘结力减少结构开裂。 10.4.3 大体积、大面积混凝土施工控制 (1)工艺特点

1）大体积、大面积混凝土裂缝是大体量混凝土水泥水化热所产生的温度收缩变形导致的裂缝，而必须予以控制。

2）采用“综合温控措施”为混凝土抗裂提供了依据。

3）用高效缓凝剂提高泵送混凝土的可泵性和早期强度，从而提高混凝土早期抗裂强度，改善了混凝土的抗渗性、缓凝性，满足大体积、大面积混凝土施工和技术要求。

4）采用商品混凝土泵送技术，保证混凝土烧捣的连续性。减少了施工工序之间的交叉。降低了施工难度。加快施工进度。 (2)工艺原理

1）大体积混凝土浇灌过程中，由于散热条件差，水化热积聚造成的温升，内外温差和降温引起混凝土体积变化，由于约束的存在不能自由变形而出现了温度应力，温变应力超过混凝土的抗拉强度时就出现裂缝，温度裂缝常是贯穿性的，给结构和使用带来危害。在大体积混凝土施工中，通常采用控制水化热温升、温差、降温梯度，减小约束，增强结构抵抗温度裂缝的能力来加以解决。

2）大面积混凝土浇灌过程中，散热条件较好，水化热引起的温度应力影响不大，而硬化过程中混凝土的收缩则在约束条件下形成收缩应力（在大体积混凝土施工时，折算为“当量温差”考虑），也会导致裂缝。施工时常采用优化配合比或采用“补偿收缩” 混凝土(UEA)或使在硬化过程中处于潮湿环境，减少收缩值，以控制裂缝的发展。

3）大体积混凝土通过热工计算预测其中心温度、降温梯度当量温差及其温度应力，制定温控措施。

4）大体积混凝土、大面积混凝土控制温度（或收缩--当量温差）裂缝的主要途径是采取优化配合比降低混凝土的水化热和收缩值、改善约束条件、避免应力集中的影响和采用保温蓄热养护改善硬化过程的环境条件等措施。 (3)施工要点

1）合理选用原材料，采用“双掺法”优化配置比设计，尽可能降低混凝土的水化热，并有适宜的早期强度和较好的施工性能，（初凝时间不少于6h，坍落度控制在12～14cm，保证有良好的可泵性、泌水小、流淌斜度相对较小等）。

2）在设计允许条件下，视工程情况留置后浇带。减少混凝土的体积，使温度应力和收缩应力相应减少，抗裂强度得到改善。

3）选择合理的浇灌工艺，在规定的区段内保证连续浇灌。

(A)选择合理的浇灌路线，按斜面分层推进，确定每层的厚度及在初凝之前能被新浇混凝土覆盖的单位时间需要入模的混凝土量，确定混凝土供应量及必要的设备投入，防止“冷缝”。 (B)夏季应采用降低原材料入机温度，混凝土输送管上加湿草袋覆盖,喷水降温等措施，降低混凝土入模温度。

(C)把握两次振捣时机，消除沉缩裂缝；作好初凝之后终凝之前的表面压抹消除表面裂纹。

消除在降温阶段出现应力集中的隐患。

4）采用微机监测，及时提供水化热温升及内外温差和降温梯度信息，以便确认或调整施工措施,使混凝土在硬化阶段得到良好的保温蓄热养护，以利控制温度裂缝。 5）大面积混凝土主要是控制收缩应力

(A)注意两次振捣消除沉缩裂缝，大面积混凝土面作好初凝后终凝前的压抹消除表面裂缝。 (B)墙体浇灌在结束部位注意抽排浮浆，避免在结构中存在易开裂、低强度、高收缩等薄弱部位。

(C)特别要加强保湿养护。 10.5 新材料的应用

(1)水泥基渗透结晶型防水涂料

水泥基渗透结晶型防水涂料是一种环保型高分子化学材料，能沿着水分穿透及深入混凝土内的毛细管地带，多种不同的化学剂混合反应形成晶体，将毛细管及裂缝封闭并驱走水分。当没有水时，涂料的活性成分会保持静止状态，但当再与水分接触时，上述的化学反应及封闭过程便会重复发生，而且会更深入混凝土内。涂料施工方便，并在表面受损的情况下，其防水及化学特性仍能保持，抗静水压方面完全有效，并不会因撕裂、穿刺而析离；能抵受化学剂入侵，保护混凝土及钢筋，是一种理想的新型防水材料。 (2)混凝土养护液

混凝土养护液是硅酸盐无机高分子亲水性新型涂料，喷洒在混凝土表面，很快形成一层致密的薄膜，阻止内部自由水过早蒸发以达到自养的目的，是现浇混凝土的理想护液，能提高混凝土表面的抗压、抗折、抗渗强度及增强表面硬度。和传统的洒水养护相比，工效高，缩短工期，提高了养护质量，也便于文明施工。 (3)长效脱模剂

长效脱模剂为单组份改性聚氨脂产品，涂装后，在模板表面形成一层致密、光滑的薄膜、该涂层具有良好的脱模性，一次涂刷可多次脱模，且具有良好的耐碱性、耐热性、耐磨性及优良的附着力。施工方法简单，修补方便，成本低廉，每平方米每次脱模成本费0.11 元左右，又省去了大量的人工费用，减少了污染，促进了文明施工