曹雪峰
(江西省昌泰高速公路有限責任公司,江西 吉安 343000)
景泰酒店工程是建設于井岡山的四星級酒店工程,項目總建筑面積19646m2,其中地下室面積4366.2m2,長邊約110m,短邊32~50.9m,底板厚300mm,其中長度遠遠大于鋼筋砼結構伸縮縫最大間距要求,屬于超長結構。本工程地下室全部結構(包括頂板)均采用防水砼,防水等級為一級,砼設計抗滲等級為S6。
一方面,對地下室而言,由于常年處于地下,會受到地下水的影響,尤其井岡山地區,潮濕、多雨。因此,防潮抗滲成為地下室設計施工首要考慮的環節,其重要性不亞于結構安全性,是使用性方面的要點。一個良好的建筑,就要全面滿足安全性、使用性和耐久性等多方面的要求。假想一個普通建筑,由于地下室防水做的不到位,導致地下室常年濕氣籠罩,甚至有地下水溢出,將是多么討厭的事情,更何況是本工程這樣的四星級賓館。
另一方面,本工程地下室屬于超長結構,若按要求,需要設置許多條伸縮縫,即影響使用,也容易產生滲漏,而且施工不方便,因此,本工程整個地下室部分無伸縮縫,采用無縫設計施工技術。
本文將以地下室防水和結構抗裂等問題作為重點。
采用無縫施工的施工方法,其目的就是要將地下室滲漏的可能性降到最低,盡量減少地下室的防水薄弱環節。重要部位是底板、側壁以及是底板和側壁留施工縫的部位。
地下室無縫施工的設計理念是“抗放兼施,以抗為主”。在結構中設置膨脹加強帶,其目的是在膨脹加強帶中建立預壓應力,用來平衡混凝土抵抗收縮變形而產生的拉應力。大體積混凝土產生裂縫的原因,一是結構型裂縫,由外荷載引起的。二是材料型裂縫,主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。也是施工中需要值得重視的問題。溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產生收縮。表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。
4.1 精心設計混凝土配合比,主體砼全部采用強度等級為C30的防水砼;合理選用外加劑,防水砼采用“HEA膨脹劑的補償收縮砼”。
4.2 避免結構突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。地下室底板設置2000mm寬的橫向膨脹加強帶,膨脹加強帶的位置選在整個地下室中間部位,此位置為結構薄弱點且能滿足兩邊分割后的每段板塊長度均小于60m。加強帶采用強度等級為C35(比外帶C30高一級)的補償收縮砼并附加鋼筋。
4.3 與底板加強帶相連處的外墻設2000mm寬的后澆加強帶,帶內布置中埋式加網型膨脹止水條,用膨脹劑補償收縮砼封填。
4.4 增配構造筋提高抗裂性能。配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3-0.5%之間。本工程墻體水平分布鋼筋采用細而密的配筋原則(Ф12@100),水平筋放在豎向鋼筋外側。
4.5 在易裂的部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。為防止墻體中部開裂,在墻高的中部1m范圍內,將水平鋼筋間距加密(Ф12@75),形成一道“暗梁”。對于地下室墻體與柱連接處,由于二者配筋相差較大,在離柱子1-2m的墻體易出現縱向收縮裂縫,因此,在墻柱連接處設水平附加鋼筋,鋼筋由柱內伸出插入墻體中1500mm。
4.6 采用切實可行的施工工藝。根據泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的方法。
4.7 應盡量少留施工縫,保持砼整體性,提高防水性能。如因機械故障或其它原因不得不留施工縫,需經處理后再接著澆注砼。
處理方法:鑿除松動的石子和砂漿,清理干凈。用水充分濕潤后,在表面鋪上內摻8~10%HEA 的 1:2砂漿,厚度為 2~2.5cm,然后繼續澆注。
4.8 大體積混凝土養護時的溫度控制。養護是大體積混凝土施工中一項十分關鍵的工作。養護主要是保持適宜的溫度和濕度,以便控制混凝土內表溫差,促進混凝土強度的正常發展及防止混凝土裂縫的產生和發展。根據工程的具體情況,應盡可能多養護一段時間,拆模后應立即回土或在覆蓋保護,同時預防近期驟冷氣候影響,以控制內表溫差,防止混凝土早期和中期裂縫。大體積混凝土的養護,不僅要滿足強度增長的需要,還應通過人工的溫度控制,防止因溫度變形引起混凝土的開裂。
4.9 縝密合理的施工管理,可以對施工帶來事半功倍的效果,反之,則只能事倍功半。在進行施工前期,做好地下室大面積混凝土澆筑施工組織設計,充分考慮到施工期間可能發生的不利因素,合理安排人員、機器、材料運輸。尤其是井岡山的特殊環境,每遇重大接待任務都要封路,會給材料運輸帶來困難,這些都要充分考慮,制定相應的應對方案。在地下室底板混凝土7天7夜連續澆筑以及后期養護期間,隨時要有專人值班,及時發現和更正一些施工中可能出現的問題。比如保證混凝土澆搗均勻,不漏澆漏振,按施工方案合理進行澆筑。
在現場實際施工中,還存在很多值得改進的地方。
5.1 澆筑混凝土前未能及時清理干凈雜物,未能做好雨后的排水工作。
5.2 對于膨脹加強帶部位,未能引起管理人員的足夠重視,致使在進行加強帶混凝土澆筑前六小時,方才發現加強帶內混凝土配合比沒有做,犯如此重大錯誤,只能參考類似工程的相應C35混凝土的配合比,給施工帶來很不利的影響。
5.3 本工程地下室底板混凝土7天7夜連續澆筑,期間未能充分做好有關的措施,地泵堵管時有發生,混凝土攪拌臺出過故障,還有混凝土的材料未能及時輸送,導致混凝土澆筑期間有段時間處于停滯狀態。
本工程超長無縫混凝土結構是以HEA補償收縮混凝土為結構材料,以加強帶連續澆筑超長鋼筋混凝土結構的一種新工藝。在本工程中,對底板采用加強帶進行施工,目前狀況良好,但還有待日后進一步的觀測。
[1]張榮海.談大型地下室混凝土施工技術[J].四川建材,2005(6).
[2]謝全明.地下室大體積混凝土施工技術[J].山西建筑,2005(17).