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        補償收縮混凝土在超長地下結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

        2012-10-29 09:12:30張美峰
        四川建筑 2012年6期
        關(guān)鍵詞:外墻板墻板底板

        張美峰

        (上海外經(jīng)工程咨詢監(jiān)理有限公司,上海200040)

        1 實例工程概況

        上海泰富商業(yè)廣場是集商業(yè)、辦公于一體的綜合性建筑,地下一層為車庫,地上10層,總建筑面積為26 000 m2。其中地下室為5 500 m2。地下室長為116.0 m,寬度為49.0 m,屬超長結(jié)構(gòu)。本工程為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,1 000 mm厚承臺基礎(chǔ),地下室底板為梁板式鋼筋混凝土底板,底板厚度500 mm,地梁絕大部分為500 mm×1 000 mm,外墻板厚度為300 mm,地下室頂板厚度為180 mm,底板、外墻板及頂板混凝土強度等級為C30,抗?jié)B等級為S6。設(shè)計要求地下室(底板、墻板、頂板)縱向設(shè)一條后澆帶,橫向設(shè)二條后澆帶,并要求后澆帶混凝土須在地下室結(jié)構(gòu)施工二個月后才能澆筑。防水設(shè)計要求在底板、外墻板及頂板室外部分均做卷材外防水。

        按設(shè)計要求:

        (1)該地下室的三條后澆帶(縱向一條、橫向二條)將地下室底板、頂板各分為6塊,外墻板分為10塊,見圖1。后澆帶長度共計約450 m。

        圖1 地下室后澆帶布置示意(m)

        (2)板樁基礎(chǔ),眾多樁頭的柔性防水難以與底板的防水層做到無縫不滲水。

        (3)筏底板,地梁與底板承臺高低縱橫交錯,防水卷材難以做到全封閉。

        綜上不但施工麻煩,消縫困難,且延長基坑降水時間,成本高,工期長,還可能留下滲水隱患。

        根據(jù)《補償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)導則》(R1SN-TG002-2006)補償收縮混凝土是集結(jié)構(gòu)承重-防水于一體的防水抗裂材料,國外稱其為不透水混凝土,在我國推廣應(yīng)用已有20多年的歷史,結(jié)構(gòu)自防水,超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計和施工已有許多成功范例。地下室混凝土采用補償收縮混凝土,取消縱向后澆帶,改橫向二條后澆帶為膨脹加強帶。地下室底板混凝土連續(xù)澆筑不留縫,墻、頂板混凝土間歇澆筑,以補償收縮混凝土作為地下室結(jié)構(gòu)自防水材料,取消底板、墻、頂板外的卷材防水層。

        2 技術(shù)方案

        2.1 地下室底板自防水

        地下室底板長116.0 m,寬49.0 m,底板厚度500 mm,地梁絕大部分為500 mm×1 000 mm,框架柱下為1 000 mm厚樁承臺。底板橫向設(shè)二條膨脹加強帶(圖2),底板采用HEA膨脹自防水混凝土,抗?jié)B等級為P6。底板混凝土摻8%高性能膨脹劑HEA,強度等級為C30,加強帶內(nèi)摻12%HEA,強度等級為C35,加強帶寬度為2.0 m。垂直于加強帶方向底層、面層鋼筋之間各增設(shè)1φ16筋,二端伸入帶外各800 mm。帶二側(cè)分別架設(shè)單層密孔鋼絲網(wǎng)(孔徑5 mm)并固定牢固,鐵絲網(wǎng)搭接長度不得小于50 mm,鐵絲網(wǎng)與底板鋼筋綁扎牢固,并用豎向鋼筋φ14@200固定,φ14鋼筋與底板上、下層鋼筋點焊牢固。帶兩側(cè)的上層鋼筋上要用鐵絲綁扎固定木條,以防止帶兩側(cè)混凝土流向帶內(nèi)。加強帶混凝土連續(xù)澆搗,即加強帶一側(cè)混凝土澆筑完成后,可接著澆筑帶內(nèi)混凝土,然后再澆筑帶的另一側(cè)混凝土。

        圖2 地下室加強帶布置示意(m)

        2.2 地下室外墻板

        地下室外墻板總長為330 m,其膨脹加強帶設(shè)置位置和底板相對應(yīng)。由于地下室外墻板厚度較薄(300 mm厚),受施工、養(yǎng)護條件限制較大,且受外界溫度影響較大,易出現(xiàn)縱向裂縫,故其膨脹加強帶采用間歇式加強帶,即加強帶應(yīng)在兩邊混凝土澆筑7 d后再填充施工,帶內(nèi)加設(shè)鋼板止水帶,帶二側(cè)用雙層密孔絲網(wǎng)分隔,加強帶范圍每二根墻板水平鋼筋之間增加一根φ12筋,二端各伸入600 mm。墻柱交接處,配筋及斷面驟變處的外墻板因應(yīng)力集中極易產(chǎn)生裂縫,在原墻板每側(cè)每二根水平筋之間增設(shè)一根2.0 m長φ12筋,作加強處理。另外根據(jù)地下室外墻板縱向裂縫一般均出現(xiàn)在底板與頂板之間的中間部位,將墻板內(nèi)外側(cè)中間約1 000 mm范圍內(nèi)的水平筋間距從150 mm調(diào)至100 mm,以加強外墻板混凝土的抗裂強度。

        2.3 地下室頂板

        地下室頂板膨脹加強帶的位置及做法同地下室底板。采用間歇式膨脹加強帶,即加強帶應(yīng)在兩邊混凝土澆筑7 d后再填充施工。帶內(nèi)垂直于加強帶鋼筋,每二根之間加一根φ14筋,二端各伸入700 mm。

        3 施工措施

        3.1 原材料要求

        水泥要求采用水化熱低的普通硅酸鹽水泥,粗骨料要求5~31.5連續(xù)級配,含泥量、針片含量、壓碎指標符合建筑粗骨料Ⅱ類質(zhì)量要求,細骨料為中砂,細度模數(shù)2.4~2.8,含泥量少于1%,水灰比不能太小,外摻膨脹劑需吸收大量水分,不得使用高效減水劑來提高混凝土坍落度,粉煤灰摻量及礦粉摻量按規(guī)定控制。

        3.2 配合比設(shè)計

        混凝土配合比見表1。

        表1 上海泰富廣場地下室工程混凝土配合比設(shè)計

        底板、側(cè)墻、柱、頂板混凝土為C30/P6,膨脹加強帶混凝土強度比二側(cè)高一個等級為C35/P6,采用泵送商品混凝土,入模坍落度為160 mm。

        3.3 補償收縮混凝土的澆搗施工措施

        (1)澆搗補償收縮混凝土之前,重點檢查膨脹加強帶鋼筋綁扎,止水帶安裝,密目鐵絲隔離網(wǎng)安裝是否符合技術(shù)方案要求,模板內(nèi)所有雜物垃圾必須清理干凈。

        (2)地下室底板為連續(xù)式加強帶,混凝土必須連續(xù)澆筑,不得留縫,必須保證“帶”內(nèi)外混凝土的“軟接搓”確保結(jié)構(gòu)的整體性。

        (3)墻、頂板間歇式后澆加強帶混凝土必須在其兩側(cè)混凝土澆筑7 d后方可澆筑,且不得留縫。

        (4)補償收縮混凝土為自防水混凝土,必須振搗密實,不得漏振、欠振及過振,振搗時間控制在10~30 s,以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準。振搗器插點應(yīng)均勻,應(yīng)快插慢拔。施工縫、預(yù)埋件處應(yīng)加強振搗,振搗棒盡量不要觸及模板、鋼筋、止水帶,以防止其移位、變形造成滲水通道等。

        (5)墻板混凝土澆搗必須遵循“分層澆搗,落層覆蓋,循序漸進,一次到頂”的方法。原則上分層混凝土之間不出現(xiàn)“冷縫”,分層厚度控制在40 cm之間。

        (6)對底板、頂板混凝土表面做好抹壓工作,即在混凝土初凝和終凝二個不同時間對混凝土面進行多次抹壓,必須控制好抹壓時間,抹壓至少三遍,防止表面龜裂。

        (7)混凝土達到足夠強度之前,嚴禁敲打或振動鋼筋,以防止產(chǎn)生滲水通道。

        3.4 混凝土養(yǎng)護

        補償收縮混凝土澆筑完成后,早期的保濕養(yǎng)護工作非常重要,不僅能使混凝土強度增長得到保證,更重要的是確保能獲得需要的膨脹率,保證形成的混凝土結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的抗裂防滲性能。本工程補償收縮混凝土施工正值上海高溫季節(jié),針對這一氣溫情況,采取以下養(yǎng)護措施。

        (1)混凝土澆搗完成12 h后,開始養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于14 d。

        (2)底板采用蓄水養(yǎng)護,蓄水高度70~100 mm,頂板采用覆蓋濕草袋(麻袋)加澆水養(yǎng)護。

        (3)墻板混凝土養(yǎng)護:控制模板拆模時間,由于墻體薄,面積大,養(yǎng)護較難,受風速、氣溫影響大,容易產(chǎn)生收縮裂縫。墻體模板不僅有保溫保濕作用而且限制混凝土的膨脹,有利于混凝土內(nèi)預(yù)應(yīng)力的形成,所以延遲拆模時間對防止地下室側(cè)墻開裂非常重要?;炷翝仓? d后松開墻模板螺栓,使模板離開墻面3~4 mm,再從墻頂澆水養(yǎng)護7 d,然后拆除模板。拆模后,將對拉螺桿周邊混凝土鑿成直徑50 mm,深25 mm的凹槽,割除螺桿后,凹槽澆水洗凈后用防水砂漿嵌實抹平,然后立即進行回填土。

        4 效果

        (1)該地下室工程采用補償收縮混凝土,改后澆帶為膨脹加強帶,并取消了外防水,從回填土至竣工驗收,沒有發(fā)現(xiàn)明顯裂縫,也沒有出現(xiàn)過滲水現(xiàn)象,最近回訪,已使用三年的地下室工程沒有發(fā)生任何滲漏現(xiàn)象。

        (2)本地下室工程成功地采用了補償收縮混凝土,不僅節(jié)約了外墻板外、底板下柔性防水材料及相應(yīng)的構(gòu)造層保護層,而且簡化施工,縮短了工期,是一種節(jié)能節(jié)材的優(yōu)質(zhì)建筑材料。本地下室工程節(jié)約的柔性防水層及相關(guān)保護層、構(gòu)造層費用達98萬元。

        5 結(jié)束語

        (1)超長地下室工程采用補償收縮混凝土,以膨脹加強帶取代后澆帶,保證了地下室結(jié)構(gòu)的整體性,避免了后澆帶因施工質(zhì)量較難保證成為結(jié)構(gòu)薄弱帶、滲漏薄弱的隱患。

        (2)補償收縮混凝土優(yōu)良的防滲抗裂雙重功能,應(yīng)用于地下室結(jié)構(gòu)工程中,作結(jié)構(gòu)永久自防水,地下室迎水面完全可以取消外防水層,解決了筏板、樁板基礎(chǔ)底板,眾多樁頭、承臺、地梁與底板高低縱橫交錯,很難做到外防水層的全封閉,造成好多工程的地下室底板下做了外防水,滲漏現(xiàn)象仍很普遍這一難題。

        (3)地下室外墻板較易開裂,采用補償收縮混凝土的同時,對易開裂的部位(墻、柱斷面變化處,墻高度中間部位)采用加密鋼筋的防裂措施可以有效防止裂縫的產(chǎn)生。

        (4)補償收縮混凝土的防裂抗?jié)B性能發(fā)揮,除了原材料質(zhì)量、配合比控制、澆搗質(zhì)量外,早期(14 d內(nèi))保溫保濕養(yǎng)護非常重要。底板最好采用蓄水養(yǎng)護7 d,然后覆蓋澆水養(yǎng)護7 d。墻板盡量延長拆模時間(7~14 d),對防止墻板開裂尤為重要。

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