張彪廈門開建建設(shè)有限公司(361000)
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探討地下室抗裂防滲混凝土施工技術(shù)
張彪
廈門開建建設(shè)有限公司(361000)
摘要:結(jié)合工程實(shí)例,分析了地下室抗裂防滲施工技術(shù),為其他工程施工提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:地下室;防滲;膨脹混凝土施工;分析
某海邊工程。建筑面積58 940.37 m2,以風(fēng)化巖為地基。地下有一層,約6 847.84 m2,地上有五棟樓分別是1#、2#、3#、4#、5#。這五棟樓都屬于高層建筑(18層),采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)部分采用人工挖孔灌注樁,地下室的基礎(chǔ)底板、外墻和頂板使用的是強(qiáng)度C35抗?jié)BS8等級的混凝土。地下室剪力墻和剪力柱的強(qiáng)度等級為C40,底板伐板有300 mm厚。聯(lián)合承臺有1.80 m厚,還有250 mm的純地下室外墻厚度、200 mm的地下室頂板厚度和1.0 m的中庭覆土。
要想減少后澆帶的數(shù)量,同時方便施工,可以通過設(shè)置滑動層和膨脹帶來解決。膨脹后的混凝土能夠很明顯地補(bǔ)償溫度應(yīng)力的減小和收縮,也能很好地降低綜合溫差??梢栽诤鬂矌еg或者獨(dú)立的板塊之間來設(shè)置膨脹帶,這樣膨脹帶就會成為一個施工段,可以連續(xù)澆筑混凝土,從而實(shí)現(xiàn)無縫施工。要做到帶中比兩側(cè)高4%左右,從而使兩側(cè)的混凝土比帶內(nèi)的混凝土強(qiáng)度低一個等級。
2.1間歇式膨脹帶
間歇式加強(qiáng)帶和膨脹帶是相同的原理,應(yīng)該在兩側(cè)的混凝土澆筑14 d以后再澆筑間歇式加強(qiáng)帶的混凝土。間歇式加強(qiáng)帶的構(gòu)造和后澆帶相同,都是2~2.5 m的寬度。間歇式膨脹帶的優(yōu)點(diǎn)是:使得流水施工更加容易,對混凝土的澆筑能力也沒有什么要求。
2.2鋼筋和混凝土
1)要想使鋼筋能夠抗收縮應(yīng)力和溫度的話,就要秉承“細(xì)”而“密”的原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣的鋼筋可以使混凝土的塑性變形受到約束,也使混凝土的內(nèi)應(yīng)力得以分擔(dān),從而使裂縫的出現(xiàn)時間得以推遲,也就是使混凝土的極限拉伸能力得到提高。所以,墻體的水平分部筋在達(dá)到強(qiáng)度要求的同時,還要有不小于0.4%的配筋率、12~14 mm的鋼筋直徑和不大于100 mm的間距。與此同時,它應(yīng)該在豎向鋼筋外邊來設(shè)置。
2)一般來說,底板混凝土的強(qiáng)度等級不會超過C40,墻體混凝土的強(qiáng)度等級不會超過C45,這樣減少水泥的用量,也可以減少混凝土收縮。墻體、附墻柱兩者的混凝土等級應(yīng)相同,這樣既能方便施工,又能避免在墻柱交接的地方發(fā)生裂開。若要大量摻加混凝土,就要按照60 d或者90 d的齡期來評定它的強(qiáng)度。
3)外防水的設(shè)置
地下室想做好防水的話,要選擇那種對基層條件要求較低而且易于操作的材料。高聚物改性瀝青防水卷材SBS可以用作地板材料。外墻材料可以用聚氨酯等容易操作的材料,還可以選用反應(yīng)型、水乳型、聚合物水泥或者水泥基滲透結(jié)晶型的防水涂料。
4)盲溝的排水設(shè)置
要想減小對混凝土結(jié)構(gòu)的水壓力,可以降低地下室外側(cè)的水位,在地下室地板的外面設(shè)置一些盲溝。同時利用地勢排水管道及地勢的綜合特征把水自然導(dǎo)出,達(dá)到排水目的。
3.1原理及試驗(yàn)研究
確定最佳的抗裂防滲混凝土配合比是保證施工質(zhì)量的前提,所以在確定混凝土配合比之前要對很多材料的性能進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)對比,包括膨脹劑的性能、不同聚丙烯纖維摻量、各種條件下混凝土的性能等。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在混凝土中加入適當(dāng)?shù)木郾├w維粉煤灰可以大幅度提高混凝土的綜合抗裂性能。在混凝土中加入聚丙烯纖維會產(chǎn)生以下六個方面的影響:
1)混凝土的抗壓強(qiáng)度基本不變,但是抗壓的應(yīng)變能力有了很大的提高。
2)混凝土中加入越多的聚丙烯纖維,混凝土的齡期減少,抗壓比變化小。
3)混凝土具有的彎曲任性會有很大的提高,彎拉強(qiáng)度也會增強(qiáng)。
4)加入越多的聚丙烯纖維量,混凝土的斷裂能越大。
5)混凝土中加入聚丙烯纖維,抵抗早期塑性的收縮能力增加。
6)通過大量的對比試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)混凝土中加入0.9%的聚丙烯纖維時,有最好的效果。
粉煤灰對混凝土性能的影響降低混凝土的水化熱,延緩水化溫升時間,增大混凝土的密實(shí)度,改善混凝土的力學(xué)性能。粉煤灰替代水泥還能起到降低造價、保護(hù)環(huán)境的作用。粉煤灰可替代10%~30%的水泥用量。
3.2材料要求
宜采用中、低水化熱水泥,如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,不應(yīng)采用早強(qiáng)型水泥。對防裂抗?jié)B要求較高的混凝土,所用水泥的鋁酸三鈣(C3A)含量不宜大于8%,水泥溫度不宜超過60℃,水泥的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于3 215 MPa。
4.1鋼筋工程
應(yīng)采用新型保護(hù)層墊塊,嚴(yán)格控制外墻、底板等迎水面部位的鋼筋保護(hù)層厚度(50 mm),以保證混凝土自防水的質(zhì)量。上翻梁模板支架處應(yīng)增設(shè)保護(hù)層墊塊。鋼筋交叉點(diǎn)應(yīng)全部綁扎,扎絲嚴(yán)禁與模板接觸。
4.2模板工程
1)對拉螺栓的設(shè)置應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,間距不宜過密,以減少外墻滲漏的隱患。對拉螺栓中間設(shè)止水鋼片,止水鋼片尺寸不應(yīng)小于80 mm×80 mm,厚度≥3 mm,并應(yīng)雙面滿焊。
2)為避免在對拉螺栓部位形成滲漏通路,應(yīng)在墻體混凝土澆筑完畢,混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(1~3 d)后,方可松動對拉螺栓。外墻帶模養(yǎng)護(hù)7 d后,拆除模板。
3)后澆帶模板不得采用鋼絲網(wǎng)加鋼筋支撐的形式,宜采用木模板或快易收口網(wǎng)。底板后澆帶模板的內(nèi)側(cè)用木條留出安裝膨脹止水條的凹槽。
4.3混凝土工程
1)為保證上返部位混凝土密實(shí),上翻梁及其他上返部位宜采用先澆筑底板混凝土,再澆筑上返部位混凝土的方法。即待底部混凝土穩(wěn)定或接近初凝后,再澆筑上返部位的混凝土。
2)澆筑到預(yù)留洞口、預(yù)埋管件及鋼筋密集部位,要振搗密實(shí),不得漏振,也不得過振。
3)當(dāng)豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件一起澆筑時,先澆筑墻、柱,待混凝土沉實(shí)后,再澆筑梁和樓板,并對結(jié)合部位實(shí)施二次振搗。
4)地下室結(jié)構(gòu)多采用摻加膨脹劑配制的補(bǔ)償收縮混凝土,以便達(dá)到補(bǔ)償收縮的效果。
4.4混凝土養(yǎng)護(hù)
1)底板混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑收漿和抹壓后,應(yīng)及時覆蓋薄膜,防止水分蒸發(fā)?;炷劣不?,可鋪麻袋或草簾澆水養(yǎng)護(hù),也可采用蓄水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間≥14 d。
2)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)
可采用覆蓋薄膜、麻袋或草簾的保溫保濕養(yǎng)護(hù)方法,也可在混凝土硬化后,采用蓄水50~100 mm的養(yǎng)護(hù)方法,養(yǎng)護(hù)時間≥14 d。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)實(shí)施信息化管理,即合理布設(shè)測溫點(diǎn),根據(jù)測溫記錄,及時調(diào)整保溫與養(yǎng)護(hù)措施。將混凝土中部與表面、表面與環(huán)境的溫差均控制在25℃之內(nèi),防止出現(xiàn)有害裂縫。
3)外墻混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑完畢,應(yīng)帶模澆水養(yǎng)護(hù)7 d。拆除模板后,可在墻體頂部架設(shè)噴淋管持續(xù)澆水養(yǎng)護(hù),也可在墻兩側(cè)掛麻袋或草簾等,覆蓋噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間≥14 d。
4)冬季施工不能向裸露部位的混凝土直接澆水養(yǎng)護(hù),應(yīng)用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。
經(jīng)過大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐配制的大摻量粉煤灰、聚丙烯纖維補(bǔ)償抗裂防滲混凝土,不僅大大提高了混凝土抗裂防滲的性能,而且利用了工業(yè)廢料,符合國家可持續(xù)發(fā)展的方針。
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