廣東遠順建設(shè)監(jiān)理有限公司 廣東惠州 516000
摘要:地下室外墻混凝土裂縫是常見的施工問題,會導(dǎo)致建筑的使用性能和壽命下降,是監(jiān)理工作需要控制的重要部分。本文分析了地下室外墻混凝土裂縫常見類型,說明了地下室外墻混凝土裂縫影響因素及主要原因分析,然后結(jié)合工程實例,對監(jiān)理控制措施進行了研究,得出了有效的結(jié)論,可以給相類似的建筑工程監(jiān)理工作提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:地下室外墻;質(zhì)量通?。换炷亮芽p;監(jiān)理;控制措施
引言
隨著我國經(jīng)濟的不斷增長,建筑工程建設(shè)項目越來越多,用地緊張問題突出,地下室的采用受到了人們的青睞。但是在地下室的施工當中,混凝土外墻容易出現(xiàn)裂縫等施工問題,嚴重影響了施工質(zhì)量。因此如何做好施工監(jiān)理工作,保證地下室結(jié)構(gòu)安全是施工人員需要解決的問題,下面就此進行討論分析。
1 地下室外墻混凝土裂縫常見類型
地下室外墻在施工階段特別是在混凝土澆筑后3d~28d常常會出現(xiàn)不同程度、不同數(shù)量的開裂,裂縫多為豎向裂縫,主要包括塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫、溫度裂縫、化學(xué)反應(yīng)裂縫、凍脹裂縫等。國內(nèi)外調(diào)查研究資料表明,約80%的地下室外墻混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是由變形引起的,包括溫度變形、收縮變形和沉降變形,約20%是在外界荷載的作用下產(chǎn)生的。
1.1 塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在混凝土澆筑后2h~4h尚處于塑性階段時產(chǎn)生,主要是因為混凝土流動性不足而造成的,多表現(xiàn)為表面龜裂。由于水分蒸發(fā),混凝土初凝前內(nèi)部水分不斷向表面遷移,在塑性階段混凝土體積收縮,一般混凝土的塑性收縮約為1%,坍落度大的混凝土則可達到2%。在施工溫度高、相對濕度低的情況下,混凝土內(nèi)部水分遷移量就會小于表面蒸發(fā)量,內(nèi)部混凝土約束表面失水干縮,出現(xiàn)不規(guī)則塑性收縮裂縫。在混凝土初凝前,如果及時處理,通過二次振搗塑性收縮裂縫是可以愈合的。
1.2 干燥收縮裂縫
干燥收縮裂縫主要是由于混凝土在硬化以后,內(nèi)部的游離水由表及里逐漸蒸發(fā)失水,混凝土由表及里逐漸產(chǎn)生干燥收縮變形,由于周圍存在約束,當收縮變形量導(dǎo)致的收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土就會產(chǎn)生由表及里的干燥收縮開裂。干燥收縮裂縫包括不可逆收縮和可逆收縮,其中不可逆收縮發(fā)生在開始階段,可逆收縮則表現(xiàn)為再潮濕后的膨脹,后期干燥時發(fā)生的收縮。水灰比、水化程度、養(yǎng)護溫度、含水量、水泥含量、構(gòu)件厚度與體積和表面積之比、相對濕度、干燥速率、干燥時間等是影響混凝土干燥收縮裂縫的主要因素。
1.3 溫度裂縫
溫度裂縫通常是由水泥水化溫度及晝夜溫差引起的。混凝土澆筑后,在夏季高溫、暴雨等溫度變化較大的環(huán)境下,溫度差在短時間內(nèi)會形成較大的溫度應(yīng)力,當溫降產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過混凝土抗拉應(yīng)力時,混凝土無法及時地調(diào)整應(yīng)力分布,極易形成混凝土裂縫。在標準環(huán)境下,混凝土溫度和環(huán)境溫差大于25℃時,即出現(xiàn)肉眼可見的溫差收縮裂縫。
2 地下室外墻混凝土裂縫影響因素及原因分析
2.1 影響因素分析
(1)人員因素。
(2)材料因素。
(3)機械因素。
(4)設(shè)計因素。
(5)環(huán)境因素。
2.2 施工過程中主要原因分析
(1)澆筑過程管控難度大,力度小,質(zhì)量差。混凝土澆筑過程屬于監(jiān)理旁站項目,由于各類人員配備少、澆筑時間長等原因,施工方、監(jiān)理方等管控難度大,力度小。
(2)鋼筋保護層過大,水泥水化熱過高。
(3)混凝土養(yǎng)護不充分。
3 應(yīng)用實踐
3.1 工程概況
某商辦綜合樓項目地下兩層,地下部分總建筑面積31393m2,地上兩幢17層建筑,為大底盤地下室。地下室外墻南北向長86.8m,東西向長184.8m,地下室外墻設(shè)計概況如表1所示。
表1 地下室外墻設(shè)計概況
地下室南北向設(shè)置兩條寬2m膨脹加強帶,混凝土中HEA摻量12%,東西向主樓外側(cè)各設(shè)置一條800寬沉降后澆帶,將主樓與裙房結(jié)構(gòu)斷開。地下室外墻混凝土等級為地下二層C35P8,地下一層C35P6,均摻加抗裂纖維,摻量為1kg/m3,代表性配合比如表2所示。
表2 代表性混凝土配合比表
3.2 地下室外墻混凝土裂縫現(xiàn)象調(diào)查
在監(jiān)理過程中成立地下室外墻混凝土裂縫控制QC小組,專門針對裂縫進行質(zhì)量控制。先期施工的地下室外墻裂縫以豎向直裂縫居多,每跨裂縫約4~5條,寬度介于0.1mm~0.6mm之間,多出現(xiàn)在扶壁柱兩側(cè)3m范圍內(nèi)及墻中段位置,從下部水平施工縫向上延展,間距1.5m~2m,最長可到墻頂,現(xiàn)場采用開槽觀測2處,裂縫深度約0.5cm~1.5cm。隨著工程進展,裂縫寬度增大趨勢不明顯,其中8#、17#裂縫發(fā)展趨勢如圖1和圖2所示,但相對數(shù)量較多,裂縫寬度大,存在滲漏水隱患。
圖1 8#裂縫變化趨勢圖
圖2 17#裂縫變化趨勢圖
綜合上述分析,認定該裂縫類型為:在水化熱溫升回降速度過快、內(nèi)外溫差過大和混凝土表面失水收縮等多種作用下引發(fā)的溫差收縮裂縫。
3.3 地下室外墻混凝土裂縫監(jiān)理控制措施
3.3.1 地下室外墻混凝土施工監(jiān)理控制措施
混凝土澆筑前,施工方需對現(xiàn)場管理人員、振搗班組等重新交底,監(jiān)理方全程參與,澆筑前潤濕模板,墻底及施工縫清理干凈,雜物清除。
混凝土澆筑過程中,嚴格監(jiān)控澆搗過程,分層厚度按規(guī)范嚴格實施,嚴禁現(xiàn)場加水;由施工方和監(jiān)理方共同派人赴攪拌站現(xiàn)場檢查拌制情況,主要是對外摻劑使用、攪拌時間及現(xiàn)場發(fā)車的控制,要求攪拌站混凝土配合比嚴格控制,計量準確。塌落度抽檢工作須加強,不能流于形式,對進場的每車混凝土,監(jiān)理方必測一次坍落度。加強對混凝土配置原材料的檢查,對主要材料進行平行檢測,嚴格控制砂石含泥量等主要指標。針對混凝土入模溫度控制,施工方及時調(diào)整澆筑時間,澆筑安排在早晨或傍晚,氣溫相對較低、施工人員精力相對充沛的時間段。
3.3.2 混凝土內(nèi)部與表面溫差過大的控制措施
在配制混凝土?xí)r,采用了低水化熱水泥,摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥,并摻入緩凝劑,降低了單方混凝土水泥用量,從而降低了水泥水化熱,并延緩了水泥水化熱的釋放。進行合理的分段和分層施工,采用斜面分層法施工,每層厚度不宜超過400mm~500mm,以利于水化熱的散發(fā)并減少約束作用,外墻澆筑期間全程旁站檢查,對于分層過厚、漏振等現(xiàn)象及時指出立即整改。控制混凝土的入模溫度,拌制時溫度低于25℃,澆筑時低于30℃,澆筑后按要求養(yǎng)護,澆筑1d后松動模板螺絲離縫2mm~3mm,然后從上澆水不少于14d濕潤帶模養(yǎng)護時間,外墻外側(cè)防水施工及基坑回填盡量提前進行,以便充分養(yǎng)護。外墻混凝土采用C35標號,各方同意采用45d強度作為驗收標準,適當降低水泥用量,減少水化熱。
3.3.3 鋼筋及底板等邊界對混凝土的約束控制措施
地下室外墻外側(cè)混凝土保護層內(nèi)設(shè)置6@150雙向抗裂鋼筋網(wǎng)片,并在扶壁柱兩側(cè)1/3跨內(nèi)增加附加抗裂鋼筋。同時,外墻水平筋移至豎向筋外側(cè),依據(jù)設(shè)計文件鋼筋規(guī)格變細,間距變密,布置間距≤120mm。督促抗裂鋼筋網(wǎng)片增加綁扎密度,避免由于澆筑過程中振動導(dǎo)致漏筋從而引發(fā)漏水現(xiàn)象。澆筑前先在模底澆厚50~100mm的與混凝土同配合比且除去石子后的水泥砂漿,減少底板對外墻的應(yīng)力約束。
3.3.4 塑性收縮裂縫控制措施
為了解決由于混凝土流動性不足而造成的塑性收縮裂縫,采用了補償收縮混凝土,從而減少用水量、延長混凝土的凝結(jié)時間、增強抗裂能力,從一定程度上減緩地下室超長外墻混凝土水化熱釋放。
3.4 監(jiān)理控制效果總結(jié)
通過上述控制措施及QC活動的實施,保證了地下室外墻施工質(zhì)量達到驗收規(guī)范及設(shè)計的要求,無貫穿及深層裂縫,表面裂縫寬度均≤0.3mm,且數(shù)量大幅減少,未發(fā)現(xiàn)外墻滲漏水及出現(xiàn)水漬的現(xiàn)象,具體如表3所示,達到了預(yù)期目標。
(1)由于工藝、造價等各種條件制約,地下室外墻混凝土表面出現(xiàn)裂縫的概率較大,分為有害和無害兩種。據(jù)相關(guān)研究及經(jīng)驗表明,地下室外墻混凝土表面裂縫寬度在0.2mm~0.3mm,無貫穿滲水裂縫,為可接受的無害裂縫;有害裂縫則是需要盡力避免和減少的。
(2)根據(jù)實際監(jiān)理經(jīng)驗,加強控制措施后,裂縫控制效果要好于先期,但不能從根本上杜絕裂縫的產(chǎn)生,所產(chǎn)生的裂縫主要以干縮裂縫為主,另外疊加一部分溫差裂縫。
表3 裂縫控制效果前后對比表
(3)從根本上控制裂縫產(chǎn)生有效的方法為縮短外墻長度,額外設(shè)置伸縮縫、分倉縫等,但從設(shè)計及施工角度考慮,可行性尚待商榷。
(4)對混凝土材料的問題,監(jiān)理方赴攪拌站對重要原材料進行平行檢測,重點是要求攪拌站重視本工程混凝土拌制質(zhì)量,同時也檢查出原材料的一些問題。強度設(shè)計采用45d或者更長的60d強度作為驗收標準,客觀上降低了水泥用量。
(5)現(xiàn)場施工質(zhì)量保證情況,現(xiàn)場分層澆筑、振搗及時、混凝土到場塌落度控制、現(xiàn)場不同部位混凝土嚴禁混用、澆筑時間的選擇、養(yǎng)護措施及時間的長短等均是需要重點考慮和精心組織的。通過監(jiān)理工程師的全程旁站和對養(yǎng)護措施的督促加強,對外墻混凝土裂縫控制及混凝土澆筑質(zhì)量的提高起到了重要的促進作用。
4 結(jié)語
綜上所述,上文結(jié)合實際情況給出了地下室外墻混凝土裂縫問題的控制措施,經(jīng)過實踐證明是有效可行的。我們要做好施工現(xiàn)場的監(jiān)理工作,各方共同努力,重視施工質(zhì)量問題,嚴格按照規(guī)范進行管理,不斷改進施工技術(shù),按要求規(guī)范施工,嚴格控制好每一個環(huán)節(jié),才能有效控制地下室外墻混凝土裂縫,提高施工質(zhì)量。
參考文獻:
[1] 袁景文.地下室外墻混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施[J].建筑與發(fā)展,2010(8).
[2] 唐強達.地下室外墻混凝土裂縫質(zhì)量通病監(jiān)理控制措施[J].建設(shè)監(jiān)理,2014.