上海軌道交通地下工程混凝土結構耐久性設計 摘要：在上海軌道交通工程地下混凝土結構設計以及環(huán)境條件的調(diào)查與分析的基礎上，論證了地鐵混凝土的耐久性設計途徑、基本策略及相應措施。建議選用強度等級不低于42.5的硅酸鹽水泥；對盾構管片預制構件、車站結構采取抗裂防滲措施；采取混凝土附加防腐措施；以及結構工程的監(jiān)測等。它為上海軌道交通工程混凝土結構耐久性設計標準等相關文件的出臺提供理論依據(jù)。 關鍵詞：軌道交通；混凝土結構；環(huán)境條件；耐久性設計 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號線的地鐵車站和盾構隧道的埋深一般為10～20 m，而計劃建設或者在建的地鐵線路的車站和盾構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)情況比較復雜，地下水中的Cl-（氯離子）和SO42－（硫酸根離子）含量在靠近長江口附近區(qū)域有明顯增加；沿海或者長江口沿線的地鐵車站和盾構隧道的混凝土結構存在Cl-和SO42－等化學侵蝕的可能性。上海地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風氣候，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，混凝土結構基本不受凍融循環(huán)作用的影響。 1.2地鐵工程特殊環(huán)境狀況 上海地鐵車站運營期間的溫度為25～28℃，相對濕度為40%～80%。站臺及站廳的相對濕度變化幅度較大，且CO2（二氧化碳）濃度較高，運營期間接近0.15％；區(qū)間隧道及站臺交界處的相對濕度變化幅度較小，且CO2濃度較低。因而站臺及站廳的混凝土結構碳化程度較大，以地鐵1號線為例，運行10 a，碳化為5～10 mm。鋼筋混凝土結構物在雜散電流的腐蝕作用下易被破壞。如上海地鐵1號線以1 500 V直流對列車供電，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。但是在個別結構部位和排流網(wǎng)局部（如各個變電所的回流點附近）仍存在雜散電流局部腐蝕的隱患。 對上海地鐵1、2號線的地鐵車站、盾構隧道混凝土結構裂縫和滲漏情況調(diào)查結果[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)境類別及作用等級確定 參照CCES01—2004《混凝土結構耐久性設計與施工指南》、JTG/T B07－01—2006《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》、《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)

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