董文龍

摘要:結(jié)合工程實(shí)例探討地下混凝土施工中的主要問(wèn)題。

Abstract: The thesis discusses the major problem in the underground concrete construction according to the project cases.

關(guān)鍵詞:地下混凝土;施工;問(wèn)題

Key words: underground concrete; construction; problem

中圖分類(lèi)號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)04-0217-01

結(jié)合齊齊哈爾市中心人防工程混凝土施工實(shí)例,簡(jiǎn)要概述一下在施工中通過(guò)控制配合比、澆筑、養(yǎng)護(hù)等一系列措施,有效地防止基礎(chǔ)大體積混凝土和地下室外墻混凝土出現(xiàn)變形裂縫的體會(huì)。齊齊哈爾市中心人防工程位于齊齊哈爾市中心龍華路與卜奎大街之間,周邊建筑密集,場(chǎng)地狹小。地下一層,建筑面積20000平方米,層高7米,框架結(jié)構(gòu)。工程采用無(wú)梁式閥板基礎(chǔ),上返柱基,底版厚600mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40,抗?jié)B等級(jí)S8,基礎(chǔ)底板混凝土約14000m3。

地下室外墻墻厚500mm,總延長(zhǎng)米為700m,混凝土C40,抗?jié)B等級(jí)S8。與基礎(chǔ)施工不同的是,外墻混凝土以相應(yīng)門(mén)洞為施工段,分成多段施工。采用鋼板止水帶止水。為確保外墻混凝土澆筑的整體性、連貫性,防止出現(xiàn)施工冷縫,在外墻混凝土澆筑前,先將獨(dú)立柱和內(nèi)墻板混凝土預(yù)先澆完,以便集中力量進(jìn)行外墻混凝土的連續(xù)澆搗。

外墻混凝土澆筑采用2臺(tái)混凝土泵車(chē),其中1臺(tái)固定泵停放在基坑北側(cè),用硬管接入,另一臺(tái)置于基坑南側(cè),為汽車(chē)移動(dòng)泵,軟管擺布?；炷翝仓姆侄翁庨_(kāi)始,按斜面分層法振搗,根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫和混凝土的初凝時(shí)間,每澆筑一段長(zhǎng)度,及時(shí)調(diào)整泵送管,循序循環(huán)推進(jìn),以避免出現(xiàn)施工冷縫。

1基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

基礎(chǔ)大體積混凝土施工,由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣,在其表面形成較大的溫度梯度,從而引起較大的表面拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的齡期很短,抗拉強(qiáng)度很低,溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力,超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天(升溫階段)。

混凝土降溫階段,由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮,再加上混凝土硬化過(guò)程中,由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用,促使混凝土硬化時(shí)收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束,也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,直至出現(xiàn)收縮裂縫。

2地下室外墻混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

地下室外墻混凝土裂縫主要是收縮裂縫。混凝土降溫產(chǎn)生的收縮和硬化時(shí)的收縮,受到結(jié)構(gòu)本身和基坑邊壁等的約束,產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,直至出現(xiàn)收縮裂縫。

3混凝土配合比的選定

3.1 混凝土配合比:根據(jù)上述對(duì)大體積混凝土和地下室外墻混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析,混凝土配合比的選定是至關(guān)重要的。經(jīng)與商品混凝土廠家一起反復(fù)試配,選定的配合比中水泥∶黃砂∶石子∶水為1∶3.52∶4.86∶0.44,另DXH-B外加劑1.8%,UEA-H微膨脹劑0.23%,CF礦粉0.54%。

3.2 原材料的選用

(1)水泥:選用525#普通硅酸鹽水泥,出廠后貯存7d以上,使用前經(jīng)復(fù)試,合格后方能使用。(2)砂、石料:采用細(xì)度模數(shù)大于2.4的中砂,5～25mm碎石,級(jí)配良好。砂、石含泥量均要小于1%。(3)摻合料:選用礦渣磨細(xì)的高性能磨細(xì)礦粉,比表面積400m2以上。(4)外加劑:減水劑選用DXH-B型高效緩凝減水劑;微膨脹劑選用哈爾濱鐵路外加劑廠生產(chǎn)的UEA高效混凝土膨脹劑。

3.3 本配合比的特點(diǎn)和作用

本工程中選定的配合比一個(gè)最大的特點(diǎn),就是水泥用量?jī)H為220kg/m3(一般C40、S8的混凝土,水泥用量為350～400kg/m3)?；炷磷罡呓^熱溫升Tmax與每立方米混凝土內(nèi)的水泥用量成線性正比關(guān)系。本工程通過(guò)降低水泥用量以防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生,在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,通過(guò)摻加高性能磨細(xì)礦粉,取代部分水泥以減少水泥用量。磨細(xì)礦粉的摻量為膠凝材料用量的34%。

選擇減少水泥用量而不是選用初凝時(shí)間長(zhǎng)、水化熱低的礦渣水泥,是因?yàn)榈V渣水泥的析水性比普通硅酸鹽水泥強(qiáng),在澆筑層表面有大量水析出。析出的水聚集在上下兩澆筑層的表面,造成混凝土的水灰比改變,形成了一層含水量多的夾層,妨礙兩層混凝土粘合,破壞混凝土的整體性,這種混凝土的泌水性與用水量成正比。

4基礎(chǔ)混凝土的測(cè)溫和養(yǎng)護(hù)

為防止大體積混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)限值而產(chǎn)生溫度裂縫,在混凝土內(nèi)布置測(cè)溫點(diǎn),掌握基礎(chǔ)內(nèi)部實(shí)際溫度變化情況,監(jiān)視溫差波動(dòng),以指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)工作。

基礎(chǔ)澆搗時(shí)氣溫較高,在混凝土表面用木夯緊壓整平后,覆蓋一層塑料薄膜,兩層麻袋布(草袋),并澆水濕潤(rùn),此后根據(jù)溫控?cái)?shù)據(jù)確定覆蓋材料的增減。

基礎(chǔ)承臺(tái)測(cè)溫點(diǎn)共布置27點(diǎn),另有薄膜下溫度測(cè)點(diǎn)2個(gè),大氣溫度和室內(nèi)溫度各1個(gè)測(cè)點(diǎn),由于測(cè)溫點(diǎn)數(shù)量不多,因此采用了CU50熱電阻和余姚溫度儀表廠的電子測(cè)溫儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

測(cè)溫前確定混凝土內(nèi)中心溫度與表面薄膜下溫差,達(dá)到27℃時(shí)必須采取保溫應(yīng)急措施,實(shí)測(cè)溫度顯示大多數(shù)測(cè)試點(diǎn)溫差值在25℃以下,僅有2點(diǎn)一度溫差值超過(guò)29℃,現(xiàn)場(chǎng)采取停止?jié)菜B(yǎng)護(hù)和覆蓋雙層干麻袋后,在1h內(nèi)即以提高表面溫度來(lái)降低內(nèi)外溫差。

5幾點(diǎn)體會(huì)

齊齊哈爾市中心人防工程完成后,基礎(chǔ)大體積混凝土表面和外墻混凝土表面均無(wú)明顯裂縫出現(xiàn),達(dá)到了預(yù)期目的。

(1)泵送商品混凝土施工的地下室外墻易出現(xiàn)收縮裂縫,但只要措施得當(dāng),還是可以避免或得以控制的。關(guān)鍵在于:①在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,盡可能降低每立方米混凝土的水泥用量。②盡可能將墻板的水平鋼筋置于混凝土外側(cè),控制混凝土保護(hù)層厚度不得超厚,水平鋼筋的間距盡可能小于150mm。③嚴(yán)格控制混凝土坍落度,絕不允許現(xiàn)場(chǎng)加水。④建議盡可能延長(zhǎng)拆模時(shí)間,澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)大于30d。(2)基礎(chǔ)大體積混凝土施工控制表面溫度裂縫的產(chǎn)生,首先應(yīng)從選定混凝土配合比入手。只要對(duì)摻合料、緩凝減水劑等選擇合適,通過(guò)試配完全可以大大降低每立方米混凝土的水泥用量,降低混凝土的最高絕熱溫升,從根本上解決升溫階段的裂縫產(chǎn)生。(3)摻加高性能磨細(xì)礦粉能有效地降低每立方米混凝土的水泥用量,其性能優(yōu)于粉煤灰。(4)對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土而言,養(yǎng)護(hù)措施極為重要,應(yīng)根據(jù)施工時(shí)的氣溫、測(cè)溫情況,采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法。布置合理的測(cè)溫手段是必不可少的,可以為養(yǎng)護(hù)提供調(diào)整依據(jù)。

摻加UEA高效微膨脹劑對(duì)混凝土能起到補(bǔ)償收縮作用,可有效地提高混凝土的抗裂縫抗?jié)B能力。