邵曉濤

（中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司，蚌埠233018）

臺(tái)嘉玻璃纖維有限公司二萬噸池窯拉絲及玻纖線擴(kuò)建工程地處江蘇省昆山市，新擴(kuò)建部分用地面積72 329.00m2，廠區(qū)地勢(shì)低，旁邊又緊鄰吳淞江，地下水直接受吳淞江影響，部分地下水位接近地表。而該工程地上為1～4層的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，地下遍布結(jié)構(gòu)復(fù)雜的混凝土地坑，僅制品車間就有19條地坑長(zhǎng)度超過100m，最長(zhǎng)的達(dá)到168m。工藝方面業(yè)主對(duì)地坑內(nèi)的濕度和溫度有嚴(yán)格的限制規(guī)定，不允許有滲漏情況出現(xiàn)，否則將會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果。因此如何防止超長(zhǎng)混凝土地坑的滲漏成為本工程的施工難點(diǎn)和重點(diǎn)。通過以往類似工程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，查閱了相關(guān)規(guī)范，在地坑防滲漏方面做了大量工作，并在項(xiàng)目實(shí)施過程中不斷總結(jié)，直接用于指導(dǎo)工程實(shí)踐，收到了良好的預(yù)期效果，確保了最后順利投產(chǎn)和使用，受到業(yè)主的一致好評(píng)。現(xiàn)將其總結(jié)歸納如下，希望能夠?yàn)榻窈箢愃瞥L(zhǎng)混凝土地坑的施工提供一些幫助。

1 工程概況

該工程各車間地下遍布地坑，深度從－2.4～－9.5m不等。其中以制品車間的地坑數(shù)量最多，且大部分屬于超長(zhǎng)混凝土地坑。所有地坑均選用C30（抗?jié)B等級(jí)0.8MPa）混凝土，現(xiàn)就以制品車間中的織布車間為例，詳細(xì)論述混凝土地坑的防滲漏對(duì)策。該織布車間長(zhǎng)176m，寬114m，內(nèi)有10條狹長(zhǎng)地坑通向兩端主地坑，共有4個(gè)主地坑將各狹長(zhǎng)地坑貫通在一起，形成一個(gè)整體。

2 混凝土地坑防滲漏對(duì)策和分析

采用“剛?cè)峤Y(jié)合”的施工辦法，一方面盡最大努力提高地坑混凝土的自防水能力，有效克服有害裂縫的出現(xiàn)；另一方面嚴(yán)格把握好防水工程質(zhì)量關(guān)。與設(shè)計(jì)、商品混凝土供應(yīng)商、質(zhì)量檢測(cè)站等各個(gè)方面進(jìn)行溝通，做了大量的考察分析和總結(jié)工作。最后在工程實(shí)施過程中從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工管理、材料使用、試驗(yàn)檢測(cè)等多方面合理組織安排，取得了較好的防滲漏效果。

2.1 方案的選擇

以往超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)工程通過設(shè)置后澆帶來減少裂縫的出現(xiàn)，但在后澆帶兩側(cè)，在澆筑混凝土前，混凝土側(cè)邊鑿毛十分困難，如果清理不凈反而更容易導(dǎo)致滲漏；同時(shí)先澆部分混凝土與后澆帶混凝土澆筑時(shí)間相隔長(zhǎng)達(dá)40～60d，新老混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度也難以保證，致使后澆帶連接處易產(chǎn)生裂縫，容易造成滲漏。

如果設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶，在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生適當(dāng)膨脹，在鋼筋和鄰位的限制下，混凝土在結(jié)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)一定的預(yù)壓應(yīng)力（約0.2～0.7MPa），其應(yīng)力值的計(jì)算公式如下

其中：σc為混凝土自應(yīng)力，MPa；ρ為截面的配筋率，%；Es為鋼筋的彈性模量，MPa；εP為鋼筋的限制膨脹率，%。

從公式中可以看出：在配筋率和鋼筋彈性模量確定的情況下，膨脹混凝土自應(yīng)力與膨脹率成正比。這樣膨脹加強(qiáng)帶部位的自應(yīng)力增大，對(duì)溫度收縮應(yīng)力補(bǔ)償能力增大。當(dāng)超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力逐漸增大時(shí)，加強(qiáng)帶部位儲(chǔ)存較大自由應(yīng)力（或膨脹力）對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，使其應(yīng)力降低，最終結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力值小于混凝土的抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即σ≤ftk，從而實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)不開裂。

綜上所述，最終決定不設(shè)混凝土后澆帶，用膨脹加強(qiáng)帶代替后澆帶，依靠混凝土的膨脹補(bǔ)償收縮，從而達(dá)到控制地坑混凝土變形裂縫的目的，進(jìn)一步有效的防止?jié)B漏。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善

1）通過現(xiàn)場(chǎng)圖紙會(huì)審，對(duì)原設(shè)計(jì)模糊的部分予以明確并寫在會(huì)議紀(jì)要中，例如確定最大裂縫寬度不得大于0.2mm，結(jié)構(gòu)厚度不小于250mm，裂縫寬度不得貫通，迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm等等。

2）依據(jù)《巖土工程勘查報(bào)告》，設(shè)計(jì)對(duì)基底軟弱土層作了換填處理，但對(duì)地坑在施工期間及使用期間的變形觀測(cè)要求未作出明確規(guī)定。因此根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的變形觀測(cè)工程范圍，對(duì)此工程增補(bǔ)了施工期間及使用期間進(jìn)行變形觀測(cè)的具體要求。

3）因原設(shè)計(jì)偏向從強(qiáng)度方面考慮，未充分考慮到混凝土收縮和溫差的影響，個(gè)別壁板鋼筋直徑偏大，間距偏大，這些都是易造成裂縫的重要因素。因?yàn)殇摻畹膹椥阅Ａ勘软诺膹椥阅Ａ看?～15倍，所以在相同的配筋率下，應(yīng)選擇細(xì)筋密布的辦法。最后設(shè)計(jì)對(duì)所有不同地坑的配筋進(jìn)行了全面核實(shí)和完善。

另外，織布車間地坑截面突然變化多、轉(zhuǎn)折部位多、孔洞多等特征明顯，建議部分增加斜向構(gòu)造配筋或溫度筋等，來改變應(yīng)力集中等情況。

2.3 商品混凝土的質(zhì)量控制

通過對(duì)當(dāng)?shù)囟嗉疑唐坊炷翑嚢枵镜恼{(diào)研和評(píng)選，對(duì)入選攪拌站作了很多詳細(xì)的要求，從原材料控制、配合比試驗(yàn)、各種拌和料配制的允許偏差等作了明確規(guī)定。現(xiàn)主要從幾個(gè)方面來要求：

1）正確的選用水泥。盡可能選擇低堿性水泥，可防止發(fā)生堿骨料反應(yīng)，避免裂縫的出現(xiàn)；另外為降低水化熱帶來的不利影響，規(guī)定水泥用量在280～300kg／m3之間，水膠比不宜大于0.55。

2）合理控制粉煤灰等礦物質(zhì)外摻料的摻量。在混凝土中摻入粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性，替代水泥用量、降低水化熱、減少收縮、提高抗裂性有著良好的效果。但摻入粉煤灰后混凝土的早期強(qiáng)度較低，許多攪拌站為追求利潤(rùn)，過多的以粉煤灰代替水泥使用，這也是造成混凝土開裂的重要原因。因此通過試驗(yàn)對(duì)比，要求粉煤灰摻量不得超過水泥用量的15%。

3）合理選擇拌和用水。拌和用水中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的鋼筋銹蝕；另外采用含堿性大的水拌制混凝土?xí)r，會(huì)造成堿骨料反應(yīng)等不利影響。這些因素都會(huì)引起混凝土裂縫的形成，所以要求攪拌站必須采用地下水、自來水或潔凈河水。

4）合理選擇粗細(xì)骨料。目前泵送混凝土的碎石規(guī)格一般為5～25mm。通過配比試驗(yàn)，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可減少用水量15kg左右，在相同水灰比情況下，水泥用量減少20kg左右，因此在配合比設(shè)計(jì)中盡量選擇大粒徑粗骨料。另外嚴(yán)格控制粗骨料的片狀含量，并要求含泥量小于1%；對(duì)于砂的選取，應(yīng)采用中、粗砂或機(jī)制砂。因?yàn)椋ㄟ^對(duì)細(xì)度模數(shù)為2.8和2.3的中砂配比對(duì)照得出結(jié)論：細(xì)度模數(shù)2.8比2.3的中砂每立方砼可減少水泥用量26kg以上，減少水用量20kg以上。最后，規(guī)定選取砂的細(xì)度模數(shù)必須控制在2.5以上，含泥量控制在2%以下。

5）合理的選擇減水劑、膨脹劑等外加劑。拿膨脹劑為例，通過反復(fù)試驗(yàn)比較，最后決定采用中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院的專利產(chǎn)品UEA－H混凝土膨脹劑。經(jīng)檢測(cè)其水中養(yǎng)護(hù)14d、空氣中養(yǎng)護(hù)28d的限值膨脹率分別為0.045%和0.011%，符合混凝土膨脹劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GBJ 50119—2003中補(bǔ)償收縮混凝土的性能要求，見表1。

表1 補(bǔ)償收縮混凝土的性能

一般來說，膨脹劑替代膠凝材料率為10%～15%，但根據(jù)以往類似工程比較得出，UEA－H膨脹劑并不是摻量越多，效果就越好。因此經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)總結(jié)得出，適合該工程的UEA－H膨脹劑替代率在8%～10%時(shí)效果最好。

6）其他要求。摻膨脹劑的泵送混凝土，攪拌時(shí)間要比普通混凝土延長(zhǎng)30s，避免攪拌不均勻反而引起混凝土開裂；出盤混凝土溫度應(yīng)低于28℃，入泵坍落度宜控制在130～150mm，每一處連通的地坑混凝土應(yīng)采用同一種水泥、摻合料、外加劑和同一配合比等等。

2.4 施工過程的控制

根據(jù)以往類似超長(zhǎng)地坑的施工經(jīng)驗(yàn)，由于施工因素造成地坑滲漏的情況較為普遍，因此如何全面加強(qiáng)施工管理，確保施工質(zhì)量是超長(zhǎng)地坑防滲漏的關(guān)鍵所在。

1）因廠區(qū)地勢(shì)低，地下水位偏高，結(jié)合場(chǎng)地地質(zhì)條件（見表2）必須采用輕型井點(diǎn)降水，做好在基坑開挖施工期間，降水水位應(yīng)深于開挖面0.5～1.0m以下；開挖至坑底及施工地坑底板時(shí)，降水水位應(yīng)在基坑底面以下0.5～1.5m之間。

表2 場(chǎng)地地質(zhì)條件參數(shù)

2）土方開挖必須在降水達(dá)到要求后，采用分層開挖的方式施工，分層厚度不宜超過1.5m；因本工程地坑采用機(jī)械挖土，坑底應(yīng)保留200～300mm厚基土，用人工挖除整平，并防止坑底土擾動(dòng)。

3）及時(shí)對(duì)軟弱地基進(jìn)行換填處理，同時(shí)在基坑兩側(cè)挖好排水溝和集水井，并作好防雨措施準(zhǔn)備，防止基底出現(xiàn)“橡皮土”。一方面加大土工試驗(yàn)的次數(shù)，確保壓實(shí)系數(shù)不低于0.95；另一方面加快施工進(jìn)度，減少基坑暴露時(shí)間。

4）攪拌站派技術(shù)人員加強(qiáng)監(jiān)督，按配合比投料。計(jì)量裝置必須準(zhǔn)確，開盤前要檢驗(yàn)校正，使用中要進(jìn)行校核，并及時(shí)測(cè)定砂石的含水率，以便調(diào)整混凝土拌合水用量，進(jìn)而使各種拌和材料配制比例均在誤差允許范圍內(nèi)。

5）嚴(yán)格控制混凝土運(yùn)輸中的質(zhì)量，選擇平坦的路段進(jìn)行運(yùn)輸，并控制好運(yùn)輸時(shí)間不超規(guī)定，防止出現(xiàn)分層離析等。

6）進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的商品混凝土，應(yīng)首先查看配合比是否滿足施工要求，特別要注意是否滿足抗?jié)B要求等，然后逐車檢查混凝土坍落度，對(duì)不符合坍落度要求的不得使用，并嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水。

7）膨脹加強(qiáng)帶按每隔30m設(shè)置一條，寬度2m。設(shè)置在溫度收縮應(yīng)力較大的部位，如截面、鋼筋變化等部位，其構(gòu)造如圖1所示。

在加強(qiáng)帶兩側(cè)設(shè)置一層孔徑5mm×5mm的鋼絲網(wǎng)，每隔250mm左右設(shè)一根豎向16mm的鋼筋予以固定，其上下均應(yīng)留有保護(hù)層。鋼絲與鋼絲網(wǎng)、上下水平鋼筋及豎向加固筋必須綁扎牢固，不得松動(dòng)，以免澆筑混凝土?xí)r被沖開，引起兩種混凝土混合，影響加強(qiáng)帶的效果。

8）對(duì)于350～700mm厚的地坑底板施工時(shí)，要求盡可能少在底板上部鋼筋上走動(dòng)。因亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋的混凝土保護(hù)層加大，底層鋼筋的墊塊滑動(dòng)或破碎，底板的有效高度減小，容易形成裂縫。

9）地坑底板施工時(shí)采用斜面分層方法，分層厚度為不超過0.5m，上下層間澆筑間歇不得超過混凝土初凝時(shí)間，防止出現(xiàn)冷縫。振搗要均勻密實(shí)，不漏振、不欠振、不過振。混凝土終凝前，要反復(fù)抹壓，防止表面沉縮裂縫出現(xiàn)，一般不少于2次抹壓。

10）在設(shè)置拉接筋時(shí)，采用“梅花形”布置，盡量少而精（用Φ8或Φ10鋼筋）。最關(guān)鍵的一點(diǎn)是必須嚴(yán)格保證砼迎水面50mm的鋼筋保護(hù)層厚度。

11）壁板模板施工用的對(duì)拉螺栓中央應(yīng)焊止水環(huán)，止水環(huán)滿焊；螺栓兩端需在模板內(nèi)存設(shè)木質(zhì)墊塊，（20 mm×20mm×1.2mm或直徑20mm×1.2mm），隨同模板一起拆除，使成型混凝土在螺栓處呈凹形（1.2 mm深）。待拆模后，將鋼筋沿平凹處割去，先刷防銹漆，再涂刷一層3mm厚的EE－2界面處理劑，然后用膨脹防水砂漿封堵，并壓實(shí)收光，養(yǎng)護(hù)7d。

12）對(duì)于開口洞應(yīng)采取鋼筋加強(qiáng)或增設(shè)暗梁等措施，來抵抗該部位引起的集中應(yīng)力。一般超過300mm洞加固做法見圖2。

13）施工縫的處理應(yīng)滿足防滲漏要求。規(guī)定施工中盡可能不留垂直施工縫，且應(yīng)按圖3設(shè)置鍍鋅鋼板止水帶。但按照以往工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，壁板間的接縫處是導(dǎo)致滲漏的高發(fā)部位，因此 現(xiàn)場(chǎng)研究決定將此處鋼筋混凝土作局部加厚處理，實(shí)踐證明效果很好。

14）地坑壁板澆筑時(shí)混凝土的自由落距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，分層厚度不超過0.4m，在澆筑上層混凝土?xí)r，須將振搗器插入下層混凝土50mm左右以便形成整體，同樣也應(yīng)掌握好時(shí)間搭接，避免出現(xiàn)冷縫。

15）溫度的控制應(yīng)符合規(guī)范要求。規(guī)定在高溫季節(jié)施工時(shí)，用水將骨料冷卻再行拌制混凝土，以降低混凝土的澆筑溫度。混凝土澆筑完畢后，控制混凝土內(nèi)外溫差不超過25℃。

16）設(shè)計(jì)要求地坑頂板與地面整體澆筑不留縫，而超大面積地面施工時(shí)，采用跳倉(cāng)法施工，并在頂板與地面重合處增加抗裂構(gòu)造鋼筋，防止地面和地坑的不均勻沉降產(chǎn)生裂縫而最終導(dǎo)致地坑滲漏。

17）設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，在施工期間和后期使用期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。規(guī)定施工期間每周上報(bào)一次監(jiān)測(cè)結(jié)果并進(jìn)行綜合分析，了解沉降變化，發(fā)現(xiàn)偏差超過允許范圍應(yīng)立即采取措施，防止事態(tài)惡化等。

2.5 混凝土的養(yǎng)護(hù)

1）主要強(qiáng)調(diào)濕養(yǎng)護(hù)。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)預(yù)防混凝土裂縫的開展就越有利。

2）壁板上部設(shè)水管（扎有小孔），不間斷進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)，個(gè)別部位實(shí)行人工澆水養(yǎng)護(hù)，實(shí)踐下來效果很好。

3）另外規(guī)定不得采用鋼模板施工，因?yàn)椴捎媚灸０迨┕た梢砸欢ǔ潭壬戏乐贡砻孢^多水分蒸發(fā)，更有利于混凝土的養(yǎng)護(hù)。但仍不能過早拆模，因混凝土澆筑完3～4d內(nèi)水化熱溫升最高，而抗拉強(qiáng)度很低，如果拆模過早，造成養(yǎng)護(hù)不到位將直接導(dǎo)致開裂。

2.6 防水施工的控制

1）在施工底板防水卷材時(shí)應(yīng)注意與壁板防水的搭接長(zhǎng)度等。該車間（1／A4）軸～（1／A5）軸間地坑底板施工完畢后發(fā)現(xiàn)防水卷材上翻長(zhǎng)度不符規(guī)范要求，只能采取加厚加長(zhǎng)墊層并將壁板卷材和附加層等伸至墊層底、外側(cè)用防水砂漿抹出斜坡等其他補(bǔ)救措施。

2）該車間地坑轉(zhuǎn)角特別多，對(duì)防水施工有較多不利影響。因此，規(guī)定所有陰陽角，特別是底板與壁板交接處的防水卷材施工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，要注意附加層施工應(yīng)滿足施工規(guī)范要求。

3）另外，規(guī)定施工期間要注意檢查搭接長(zhǎng)度、空鼓、破損等情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)整改。

4）防水驗(yàn)收合格后，應(yīng)立即做好聚氯乙烯泡沫保護(hù)層，并在保護(hù)層外側(cè)采用三七灰土及時(shí)進(jìn)行分層回填并壓實(shí)。

3 取得實(shí)際效果

3.1 防滲漏成果

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的施工總結(jié)和實(shí)踐，后期的地坑施工質(zhì)量較以前有了很大的飛躍，基本上實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)混凝土地坑不滲漏的目標(biāo)。從建成到現(xiàn)在1年多的時(shí)間里，基本保持了坑內(nèi)干燥的局面，確保了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，受到業(yè)主的好評(píng)，實(shí)際效果見圖4。

3.2 技術(shù)效果

通過從實(shí)踐中不斷總結(jié)歸納各種防滲漏技術(shù)，并直接用于指導(dǎo)工程實(shí)踐。這不但基本杜絕了地坑滲漏的不良影響，而且還提高了整個(gè)施工隊(duì)伍的專業(yè)技術(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)，對(duì)日后施工質(zhì)量的提高有很大幫助。

3.3 經(jīng)濟(jì)效果和社會(huì)效果

通過防滲漏系統(tǒng)化的質(zhì)量控制，地坑質(zhì)量較原生產(chǎn)線有了質(zhì)的飛躍，節(jié)約了大量的維修堵漏成本，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果。

4 結(jié) 語

通過這次對(duì)超長(zhǎng)地坑防滲漏的工程實(shí)踐，收獲很多，體會(huì)也很深。防止超長(zhǎng)混凝土地坑滲漏是一個(gè)涉及多方面的系統(tǒng)性課題，各方面環(huán)環(huán)相扣，這就要求操作者和管理者都要用心，不能有疏漏。相信未來會(huì)有很多的新型工藝或新型材料應(yīng)用于此類工程中，屆時(shí)這種超長(zhǎng)地坑的滲漏將不再是一個(gè)綜合性的難題。

［1］ 狄 裕.地坑水泥砂漿剛性防水的施工實(shí)踐［J］.建筑技術(shù)，1983（2）.