1、概述
　　天津地鐵1號線全長26.2Km，北起劉園，南至雙林。該工程的試驗段工程全長1.58Km，已于2000年10月正式開工，部分工程的主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)竣工。由于天津市地下水位高，地鐵的主體結(jié)構(gòu)均位于含水層中，因此，天津地鐵的主體結(jié)構(gòu)將長期受到地下水的有害作用。如果沒有可靠的防水措施，地下水不僅可以滲入地鐵的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)而直接影響地鐵主體結(jié)構(gòu)的正常使用，而且嚴重地危害到地下結(jié)構(gòu)物的壽命。為此，天津地鐵主體結(jié)構(gòu)采用了“結(jié)構(gòu)自防水為本，附加防水為輔”的防水方法，二者相結(jié)合，能夠達到“剛?cè)峤Y(jié)合，協(xié)調(diào)匹配，優(yōu)勢互補，標本兼治”的防水目的，可有效解決地下結(jié)構(gòu)滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。
　　所謂混凝土結(jié)構(gòu)自防水，主要是在混凝土中摻加外加劑，使混凝土致密不裂或把裂縫控制在一定范圍內(nèi)，達到不滲不漏的目的。因此，對防水混凝土不能只追求抗?jié)B等級，而不注意防止裂縫的產(chǎn)生。否則抗?jié)B等級雖高，裂縫嚴重時照樣滲水。
　　由此可見，地鐵工程防水的成敗，關鍵是控制地鐵主體結(jié)構(gòu)防水混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　　2、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
　　為避免和減少裂縫，就必須分析防水混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，然后在施工中采取相應的控制措施。防水混凝土的裂縫通常有以下幾種：
　　2.1收縮裂縫
　　2.1.1失水收縮
　?、匍_始凝結(jié)的混凝土在強烈風、陽光直射或濕度下降的影響下，外露表面的水分迅速蒸發(fā)，產(chǎn)生收縮應力，最后導致裂縫產(chǎn)生。這種裂縫一般是不規(guī)則的表面龜裂。
　?、谝涯Y(jié)的防水混凝土由于養(yǎng)護不及時，早期失水，會產(chǎn)生干燥收縮裂縫。這種裂縫也是不規(guī)則的，而且易于貫通結(jié)構(gòu)而引起滲漏。
　　2.1.2水化收縮
　　①混凝土水泥水化反應產(chǎn)生大量的熱量，使混凝土內(nèi)部溫度升高。到達一定程度后，混凝土中心溫度超過外界溫度時，混凝土就要向外界散熱，這是一個降溫的過程，此過程將使混凝土產(chǎn)生冷縮。
　　②混凝土水泥水化反應出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象引起收縮。
　?、鬯嗨^程生成新的水化產(chǎn)物，以及水泥水化物Ca（OH）2吸收空氣中的CO2而引起的收縮現(xiàn)象。
　　2.2移動裂縫模板強度或剛度不夠，尚未凝固的混凝土在自重和振搗器作用下，很容易因變形而引起裂縫。此外，木模板吸水、漏水、漏漿，也容易使混凝土產(chǎn)生裂縫。
　　2.3結(jié)構(gòu)裂縫結(jié)構(gòu)設計考慮不周，如鋼筋用量不足、配筋錯誤、地基不均勻下沉、超荷載、過度振動（如地震）等，都會使混凝土拉應力過大而產(chǎn)生裂縫。
　　總之，引起混凝土裂縫的原因是非常復雜的。但總體上講，裂縫主要可分為受力裂縫和其他因素如收縮、溫度、不均勻沉陷等引起的裂縫。工程實踐中結(jié)構(gòu)物由變形引起的裂縫幾乎占80％以上，而其中混凝土收縮又是占主要的。屬于由外力引起的裂縫約占20％左右，這類裂縫在設計上是可以避免和控制的。

　　3、防水混凝土裂縫控制措施
　　地鐵主體結(jié)構(gòu)裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。地鐵主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象與設計、原材料的選擇、混凝土配合比和施工工藝等方面密切相關，尤其是原材料的品質(zhì)、混凝土配合比和施工工藝影響較大。在地鐵工程建設中，為防止防水混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，就必須從防水混凝土裂縫產(chǎn)生的原因入手，著重加強以下幾個方面控制。
　　3.1精心進行防水混凝土結(jié)構(gòu)設計
　　防水混凝土的結(jié)構(gòu)設計一般都要進行裂縫開展的驗算。即使如此，也很難保證防水混凝土在干縮應力、荷載和溫度變化的影響下不產(chǎn)生收縮裂縫。設計過程中應盡量保持構(gòu)件截面均勻，避免截面突變出現(xiàn)尖角、棱角，以減小混凝土收縮應力和荷載應力的集中。通過裂縫寬度驗算調(diào)整主筋配筋量，把裂縫最大寬度控制在迎水面不大于0.2mm，背水面不大于0.3mm.結(jié)構(gòu)配筋應加強縱向分布鋼筋，其配筋應按細而密的原則配置，鋼筋間距宜控制在150mm以內(nèi)，必要時可加設擴張金屬網(wǎng)，以提高混凝土的極限拉應變，控制混凝土的收縮裂縫。天津地鐵試驗段工程洪湖里車站，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與頂板原設計配筋采用Φ18mm@200mm，配筋率為0.36%.施工中為提高主體結(jié)構(gòu)抗裂性，將原設計配筋改為Φ16mm@150mm，配筋率為0.38%。另外，為平衡結(jié)構(gòu)收縮應力，在側(cè)墻中部1m的范圍內(nèi)和頂板中部3m范圍內(nèi)，將水平構(gòu)造筋間距調(diào)為100mm.此外，設計中還應對施工段長度的劃分提出指導性意見，適當縮短施工縫間距，分段長度宜控制在12m以內(nèi)。
　　3.2嚴格控制防水混凝土原材料質(zhì)量防水混凝土的原材料要求如下：
　　3.2.1水泥
　?、俦M量采用低標號、低水化熱的水泥；
　?、谠诓皇芮治g性介質(zhì)和凍融作用時，宜采用普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥；如采用礦渣硅酸鹽水泥則必須摻用外加劑，以降低泌水率；
　?、墼谑軆鋈谧饔脮r，則優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥；
　　④不得使用過期和受潮結(jié)塊的水泥，并不得將不同品種、標號的水泥混合使用。
　　3.2.2外加劑
　　①外加劑應符合國家或行業(yè)標準一等品以上的質(zhì)量標準。
　　②可根據(jù)需要摻入減水劑、膨脹劑、防水劑、引氣劑、復合型外加劑等；外加劑可單摻，也可復合使用，其品種和摻量應通過試驗確定。
　?、弁饧觿┑氖褂脩挥绊懡Y(jié)構(gòu)的強度，并應具有體積膨脹、強度提高、坍落度提高和損失小、收縮落差小等特點。優(yōu)質(zhì)外加劑的含堿量不能超過0.75％。
　　3.2.3砂、石
　　①應符合現(xiàn)行《普通混凝土用砂石質(zhì)量標準及檢驗方法》和《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準及檢驗方法》的規(guī)定。②石子最大粒徑不宜大于40mm，泵送時其最大粒徑為輸送管管徑的1/4～1/3決定。所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面，用于防水混凝土其含泥量不應大于1％；石子吸水率不應大于1.5％。
　　③宜采用中砂，用于防水的商品混凝土含泥量不應大于3％。