地铁场段工程中大库地面开裂原因分析及预防措施

严小勇

（西安市地下铁道有限责任公司 陕西省西安市 710016）

1 引言

受地质、回填、地面基层混凝土浇筑和面层施工等因素影响，地铁场段工程中的大库，在竣工验收交付使用以后，随着时间的推移，经常会出现地面开裂现象，影响使用功能、地面耐久性及整体美观，还难以彻底修复。尤其环氧自流坪地面开裂以后，还会引起面层起皮、剥落等更进一步的质量缺陷，导致其在使用功能、耐久性及日常清扫等方面都会受到很大影响，进行修补后还极易反复，且修补后色差明显。本文根据地铁场段工程中大库出现地面开裂的一些现象，浅谈开裂产生的可能原因、预防措施及常规治理措施。

2 大库地面开裂可能存在的原因分析

出现大库地面开裂的现象可能有设计原因，也可能有施工原因，当然绝大多数是由施工原因引起的，下面分别从设计和施工两方面进行分析。

2.1 设计原因

（1）场段工程多处于城市郊区或城乡结合部，受近年人为因素影响引起的不良地层（如垃圾坑、生活或生产污水排放等）局部性比较突出，分布无规则，详勘阶段不一定能完全发现，设计阶段不能采取有效措施，或者施工过程中发现后设计处理方案不合理，都可能在后期因不均匀沉降引起大库地面开裂。

（2）未考虑大库在后期运营使用过程中地面会有设备运行，地面荷载考虑不足引起开裂。如联合检修库一般要承担周检、月检、定修、临修等任务，除了库内配套的固定检修设备外，还会有叉车、平板车等生产运输设备负重作业，以及某些固定的区域将作为重型材料或零部件堆放处。

（3）大库多为排架或者混凝土框架的结构形式，所以基础形式也是根据地质情况并结合结构形式采用独立基础或者桩基础进行设计，因此室内外回填土实际是相连的整体。如果设计室外绿化地坪标高高于散水外边缘标高，排水不畅，外墙周边长期有积水现象，会引起不均匀沉降，最终也会引起库内地面裂缝。

2.2 施工原因

（1）室内土方回填施工过程中，操作不规范，或者土源含水率过大，回填不密实，后期出现下沉或不均匀沉降引起地面开裂。

（2）独立基础、桩基承台基础形式的大库，室内回填完成后不经过丝毫的工后自然沉降就直接进行地面层施工，可能会因为独立基础或承台范围内和范围外回填土厚度相差较大，自然沉降不均匀引起地面开裂。

（3）管线进出户比较集中的部位，回填土密实度未控制好，后期会引起局部地面开裂。

（4）工序安排不合理，室内回填完成后屋面未形成有效的排水系统，雨水从屋面预留洞口、落水口等部位流入室内，对应部位的回填土受雨水浸泡，在地面施工前又没有返工或进行有效处理，不但承载力有问题，后期还会因为沉降不均匀引起地面开裂。

（5）地面混凝土浇筑未按照设计和规范要求设置变形缝，基层、面层混凝土变形缝和施工缝不一致，或者变形缝留置不规范，不能起到应有的变形作用，在混凝土凝结硬化过程中，以及交付使用后不同季节温度变化时，都会使地面产生裂缝。

（6）地面变形缝留置与轨道专业道床变形缝留置不对应，或者未考虑库内大型工艺设备的混凝土设备基础时，都会因为变形不一致引起地面裂缝。

（7）地面混凝土基层浇筑完成后，收面不及时或者养护不到位，就会产生不规则裂纹甚至裂缝，如未有效处理，后期面层施工后就会沿基层开裂的部位继续开裂。

（8）库内有轨吊车、静载试验平台等大型工艺设备一般多为汽车运输进库内，然后再由汽车吊配合在库内进行设备安装作业，如在地面混凝土基层浇筑完成后安装，未考虑对地面的扰动，超出地面设计承载力时，就会引起基层开裂。给后期地面面层开裂埋下隐患。

3 大库地面开裂预防措施

（1）设计阶段要根据施工对地面承受的相应荷载进行考虑和核算，起码运输设备经常行走的区域及重大宗材料或零部件堆放区，地面承载能力要采取相应的加强措施，如地面混凝土基层厚度增加、标号提高或者增设抗裂钢筋网片等措施。

（2）室外地坪尤其绿化标高设计时，一定要结合散水标高，确保排水畅通。

（3）在进行室内外土方回填作业时，必须对作业人员进行详细的交底，施工单位技术管理人员和监理人员必须现场指导和旁站，严格按照设计和规范要求进行施工，分层碾压夯实，并进行相应的密实度检测，确保回填质量满足设计要求。此外，容易忽视的管线进出户区域，在管线施工完成后，要作为回填重点部位进行质量控制。

（4）施工单位在进行施工组织安排时，工序安排一定要合理，土方回填完成后要留有一定的工后自然沉降时间差，并且尽早完善屋面排水系统，确保室内回填土不被雨水浸泡，如受雨水浸泡应及时挖除重新换填，或在地面混凝土浇筑前采取其他有效措施及时处理。

（5）地面基层混凝土浇筑时，按照规范的间距要求设置有效的变形缝。如分属不同的施工标段，还应加强与轨道专业的沟通和联系，地面变形缝设置横向与轨道专业整体道床变形缝保持一致，纵向还应与整体道床间设隔离层，同时与库内静载实验平台、转向架、清洗机、不落轮旋等工艺设备混凝土基础间设至隔离层，确保变形不会相互干扰和影响，引起地面开裂。

（6）地面基层和面层混凝土浇筑完成后及时进行收面，并做好养护措施和成品保护措施。

（7）库内设备安装时，必须考虑地面设计荷载要求，如超出设计要求，则设备安装单位必须对地面采取有效的保护措施，例如铺设钢板等。

4 大库地面开裂治理措施

大库地面一旦出现开裂现象，应及时进行处理，处理前，首先要根据现场情况分析产生裂缝的原因，制定可行的综合治理方案。

（1）如为裂纹或者裂缝宽度不超过0.3mm，可判断只是面层开裂，只需对面层剔除打磨后恢复即可。

（2）如裂缝超过0.3mm，则多数基层就已出现问题，需在开裂处采取钻芯取样或者其他措施判断混凝土基层是否也已开裂。如裂缝超过0.5mm，则地面混凝土基层一定已开裂，应根据敲击声进一步判断地面下是否有空鼓塌陷现象，从而分不同情况采取不同的处理措施。

①地面混凝土基层也已开裂的，一般采取沿裂缝注速凝弹性胶液的措施；

②地面下空鼓塌陷的，对空鼓塌陷范围做出准确判定后，可根据严重程度采取钻孔注浆或者地面局部切割破除重新回填后再恢复等措施，见图1。

图1 地面裂缝开槽注浆处理剖面示意图

5 结束语

大库地面开裂看似简单，实则是工程建设中最难解决的技术问题之一，因裂缝已经形成，修复后，在季节变换或昼夜温差变化较大时，易重新裂开，所以修补裂缝可能会是一个反复的过程，待达到平衡趋于稳定后才能最终消除。因此，事前设计方案考虑充分，施工过程严格控制各道工序质量及尽量消除交叉专业相互之间的影响，才是避免大库地面出现裂缝问题的关键。