编者按：

在喜迎国庆74周年之际， 推出《中国低碳混凝土在行动》系列报道。以高性能混凝土（UHPC）、生态混凝土、再生混凝土及混凝土行业消纳大宗工业固废和建筑垃圾等市场应用成果为重，综述中国混凝土与水泥制品绿色低碳发展的成就，传播中国混凝土与水泥制品行业在国家高质量发展进程中的巨大产业价值。

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大约在20年前，除了北上广的居民搭乘地铁出行，地铁对于其他城市的人来说还是个相对陌生的概念。而如今，地铁已经成为了中国大多数城市居民日常生活当中不可或缺的一部分了。今天，中国的地铁里程位居全世界第一。截至2022年底，全国共有53个城市开通地铁等轨道交通服务，开通线路290条，运营里程9584公里，车站5609座。目前全国共有7个城市的地铁里程超过500公里，分别是上海、北京、广州、深圳、成都、杭州、武汉，紧随其后的是南京和重庆，其地铁里程超过400公里。

地铁工程是地下钢筋混凝土工程。如果说钢铁是地铁工程“筋”的话，那么混凝土就是地铁工程的“骨”。

地铁属地下交通工具，除线路路基之外，混凝土需要量最大的部分在于地铁隧道、地铁站上下通道及站台和候车厅等地下附属工程建设。据专业研究院估算，包括线路和地铁站点，每建设1公里地铁大约需要1万吨水泥制造的混凝土与水泥制品。到2022年我国地铁总里程达到9500多公里，我国地铁工程已消耗近一亿吨水泥生产的混凝土与水泥制品。

地铁隧道建设中的关键技术之一是“盾构”技术。盾构法具有自动化施工技术先进、对地面交通无影响、无气候限制等优点，已成为城市地铁隧道和大直径地下设施的主要施工方法。盾构隧道是一项具有100年设计基准期的重大工程，对地铁支护结构在安全性、适用性和耐久性方面也提出了较高的要求。钢筋混凝土管片是地铁盾构隧道中的主要支护结构，担当支护结构的盾构管片一般为高性能混凝土和高强混凝土，地铁工程对混凝土的原材料如水泥、细骨料、粗骨料、掺合料（粉煤灰、矿渣粉 ）、外加剂、膨胀剂、抗裂防水剂、纤维等都有非常高的要求。

近日，在北京北五环附近京承高速的地下28米的深处，随着最后一方混凝土浇筑完成，国内首例微型“竖向盾构”——泵房掘进机机头回退到指定位置，标志着北京地铁17号线05标段望京西站-勇士营站区间右线区间泵房成功完成水下混凝土浇筑与机头回退施工，为17号线05标区间隧道结构顺利完工奠定了坚实基础。

地铁施工管片通常为盾构管片，管片是盾构隧道的主要装配构件，犹如坚固的“金钟罩”，为隧道打造一圈保护屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。作为隧道的永久衬砌结构，管片密闭相接，环环相扣，为急速奔驰的列车提供安全空间。盾构管片到底是什么？它在盾构施工中有什么作用呢？我们一起来看看。首先，我们要知道，盾构机刀盘、盾壳的尺寸就是根据管片环的参数来设计的。而整体的混凝土圆环是无法在隧道内运输、安装的。为此，解决方法就是将混凝土圆环分解成多块并分解运输，在洞内拼装。这些被分解的混凝土圆环块就是管片。

地铁工程盾构管片

盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。由此可见，盾构管片对于隧道建设有多么重要。

盾构管片的生产通常采用高强抗渗混凝土，以确保可靠的承载性和防水性能，生产主要利用成品管片模具在密封浇灌混凝土后即可成型。

今年，北京市地铁还首次使用8米盾构管片，由北京建工新型建材科技股份有限公司生产的8米盾构管片顺利完成首件及三环试拼装验收工作，接下来运往北京地铁22号线08段项目，这是北京地铁首次使用外径8米的盾构管片。8米盾构管片的生产流程较该公司之前已生产的6.4米管片难度更大。北京从2003年就开始生产高精度盾构管片，迄今已有20年历史，目前已应用到了北京地铁4号线、5号线、7号线、9号线、16号线、17号线、19号线、昌平南延线等地铁线路。

在地铁建设中还有多种内涵丰富的特种混凝土为精品地铁工程助力。

清水混凝土近年来，施工单位针对地铁地下车站混凝土所用原材料、配制技术、车站结构适用等特点，通过大量的混凝土配合比设计与优化，提升清水混凝土工作性能关键指标；采用加入抗裂剂、外观改良剂等外加剂的手段，保证清水混凝土的耐久性，同时极大改善地下工程清水混凝土的工作性能和外观质量。目前，通过现场的模型试验，对模板材料、脱模剂种类、分层厚度、分层时间、振捣时间、拆模时间、养护时间等材料工艺参数进行比选，已形成了一套完整的地铁地下车站高耐久性清水混凝土施工技术，确保了清水混凝土在地下车站工程的成功应用。

劲性混凝土结构又称型钢混凝土或劲钢混凝土，是一种组合结构形式，其构成包括混凝土、型钢、纵向钢筋和箍筋。这种结构是在原有的钢筋混凝土梁、柱等构件里添加型钢，从而形成更加强劲的混凝土组合结构，其强度高，能够有效提高构件的承载能力。地铁车辆段大跨度结构采用劲钢结构比较普遍。

干拌喷射混凝土是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工方法，采用水泥、良好的骨料及外加剂，主要用于岩石峒库、隧道或地下工程和矿井巷道的衬砌和支护。

彩色装饰混凝土板北京地铁6号线西延工程今年年底开通5座车站。这5座车站里里外外“风景”别致，美得可以拍婚纱照。自东向西，西延第一座车站——田村站，墙面为红砖肌理的新型装饰混凝土板。在田村车站，连接两个端头站厅的通道中部拱起，天花与墙面浑然一体，白蓝色相间，让空间更加开阔舒展。廖公庄站、西黄村站、杨庄站是标准的两柱三跨暗挖车站。墙面是一个个拱形月门造型将艺术品融合其中，与天花涌动的拱形呼应。廖公庄站也有一个“网红通道”。从A口进入车站后会先经过一段通道，贴合着廖公庄站“夏海”效果，通道两侧墙壁布满海星，乘客就像徜徉于大海一般。

北京地铁6号线田村站

北京地铁6号线廖公庄站

高铁隧道混凝土地铁在运行过程中会有少量电流逸散到承载的钢筋混凝土结构中，此电流称之为“迷流”，也叫杂散电流，其对地下混凝土内的钢筋长期作用后，会使钢筋产生严重的锈蚀现象，从而对混凝土结构造成破坏。地下水、地下土壤中往往富含氯离子、硫酸根离子等侵蚀性介质，氯离子易渗透到混凝土内部引发钢筋锈蚀；硫酸根离子进入混凝土中会与水泥石中固相发生反应产生钙矾石、石膏等膨胀性物质，造成混凝土膨胀开裂。高铁隧道混凝土正是针对这种症状而开发的高性能混凝土。

泡沫混凝土泡沫混凝土可以达到减轻隧道顶部荷载和基底压力的目的。人们可以常见到泡沫混凝土顶面和直接铺设路面的结构层。

抗裂混凝土裂缝问题一直是工程界关注的问题，裂缝的危害程度众所周知，它不但会影响混凝土的防水性能，而且会由于水的渗入造成钢筋锈蚀，严重缩短钢筋混凝土结构的寿命。当裂缝的长度和宽度达到一定的程度后，还会影响结构的安全性。由于混凝土开裂导致了一系列的工程质量问题，国家每年需花费大量的资金进行工程的修补。因此，在混凝土结构工程的建设初期，对混凝土的裂缝进行控制是极其必要的，也是急需的。中国工程院院士刘加平在他的学术报告中《地铁混凝土抗裂防渗关键技术及应用》中指出：“收缩开裂导致地铁混凝土渗漏，并加速有害混凝土劣化和钢筋锈蚀，严重影响服役性能，缩短使用寿命。”目前，我国已将材料与结构和环境相结合，建立起水化-温度-湿度耦合作用模型，量化评估开裂风险，形成了地铁混凝土抗裂性能专项设计方法。还发明了水化温升抑制和历程可调控膨胀材料，定向、高效降低混凝土温降收缩、自收缩和干燥收缩。创建了精准调控技术体系，全过程控制开裂风险低于阈值。成果很好地解决了现浇和装配式混凝土车站的收缩开裂难题，提升了工程品质和服役耐久性。

青岛环球装配式地铁站管片生产线

在我国地铁建设中，装配式地铁站建设已风生水起。前不久，深圳轨道交通四期工程装配式车站预制构件投产获社会广泛关注。深圳地铁四期调整工程采用装配式施工的车站共8座，这8座车站不仅是深圳首批装配式车站应用试点，同时也是华南地区的首批全装配式结构地铁车站。而全面助力深圳装配式地铁站建设的正是青岛环球高精装备。深圳轨道交通四期工程装配式车站预制构件由中国电建、中铁十四局集团2个基地生产。青岛环球集团重工科技有限公司为这2个生产基地提供了大型装配式车站预制构件模具，中国电建装配式车站预制流水生产线亦由青岛环球倾力打造。与传统现浇结构地铁车站相比，装配式车站在提高建筑质量及效率、减少现场现浇作业和用工需求、节约材料等方面具有诸多优势，并且基本不产生建筑垃圾，非常节能环保。车站的整个拼装过程都在地下进行，这对预制构件的生产和安装精度、运输及吊装等工艺流程都有更高的要求。因此，深圳地铁四期调整工程装配式车站的建设将对今后类似的地铁车站施工具有重大的借鉴意义。