張彪廈門開建建設有限公司(361000)
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探討地下室抗裂防滲混凝土施工技術
張彪
廈門開建建設有限公司(361000)
摘要:結合工程實例,分析了地下室抗裂防滲施工技術,為其他工程施工提供實際經驗。
關鍵詞: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),采用框架剪力墻結構,基礎部分采用人工挖孔灌注樁,地下室的基礎底板、外墻和頂板使用的是強度C35抗滲S8等級的混凝土。地下室剪力墻和剪力柱的強度等級為C40,底板伐板有300 mm厚。聯合承臺有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量,同時方便施工,可以通過設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償溫度應力的減小和收縮,也能很好地降低綜合溫差。可以在后澆帶之間或者獨立的板塊之間來設置膨脹帶,這樣膨脹帶就會成為一個施工段,可以連續澆筑混凝土,從而實現無縫施工。要做到帶中比兩側高4%左右,從而使兩側的混凝土比帶內的混凝土強度低一個等級。
2.1間歇式膨脹帶
間歇式加強帶和膨脹帶是相同的原理,應該在兩側的混凝土澆筑14 d以后再澆筑間歇式加強帶的混凝土。間歇式加強帶的構造和后澆帶相同,都是2~2.5 m的寬度。間歇式膨脹帶的優點是: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力和溫度的話,就要秉承“細”而“密”的原則來進行設計。這樣的鋼筋可以使混凝土的塑性變形受到約束,也使混凝土的內應力得以分擔,從而使裂縫的出現時間得以推遲,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到強度要求的同時,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,它應該在豎向鋼筋外邊來設置。
2)一般來說,底板混凝土的強度等級不會超過C40,墻體混凝土的強度等級不會超過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相同,這樣既能方便施工,又能避免在墻柱交接的地方發生裂開。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度。
3)外防水的設置
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,還可以選用反應型、水乳型、聚合物水泥或者水泥基滲透結晶型的防水涂料。
4)盲溝的排水設置
要想減小對混凝土結構的水壓力,可以降低地下室外側的水位,在地下室地板的外面設置一些盲溝。同時利用地勢排水管道及地勢的綜合特征把水自然導出,達到排水目的。
3.1原理及試驗研究
確定最佳的抗裂防滲混凝土配合比是保證施工質量的前提,所以在確定混凝土配合比之前要對很多材料的性能進行大量的實驗對比,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。通過實驗結果可以發現,在混凝土中加入適當的聚丙烯纖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生以下六個方面的影響:
1)混凝土的抗壓強度基本不變,但是抗壓的應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,彎拉強度也會增強。
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可以發現,當混凝土中加入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,增大混凝土的密實度,改善混凝土的力學性能。粉煤灰替代水泥還能起到降低造價、保護環境的作用。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,不應采用早強型水泥。對防裂抗滲要求較高的混凝土,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℃,水泥的強度等級不應低于3 215 MPa。
4.1鋼筋工程
應采用新型保護層墊塊,嚴格控制外墻、底板等迎水面部位的鋼筋保護層厚度(50 mm),以保證混凝土自防水的質量。上翻梁模板支架處應增設保護層墊塊。鋼筋交叉點應全部綁扎,扎絲嚴禁與模板接觸。
4.2模板工程
1)對拉螺栓的設置應進行計算,間距不宜過密,以減少外墻滲漏的隱患。對拉螺栓中間設止水鋼片,止水鋼片尺寸不應小于80 mm×80 mm,厚度≥3 mm,并應雙面滿焊。
2)為避免在對拉螺栓部位形成滲漏通路,應在墻體混凝土澆筑完畢,混凝土達到一定強度(1~3 d)后,方可松動對拉螺栓。外墻帶模養護7 d后,拆除模板。
3)后澆帶模板不得采用鋼絲網加鋼筋支撐的形式,宜采用木模板或快易收口網。底板后澆帶模板的內側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,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。即待底部混凝土穩定或接近初凝后,再澆筑上返部位的混凝土。
2)澆筑到預留洞口、預埋管件及鋼筋密集部位,要振搗密實,不得漏振,也不得過振。
3)當豎向構件與水平構件一起澆筑時,先澆筑墻、柱,待混凝土沉實后,再澆筑梁和樓板,并對結合部位實施二次振搗。
4)地下室結構多采用摻加膨脹劑配制的補償收縮混凝土,以便達到補償收縮的效果。
4.4混凝土養護
1)底板混凝土的養護
混凝土澆筑收漿和抹壓后,應及時覆蓋薄膜,防止水分蒸發。混凝土硬化后,可鋪麻袋或草簾澆水養護,也可采用蓄水養護,養護時間≥14 d。
2)大體積混凝土養護
可采用覆蓋薄膜、麻袋或草簾的保溫保濕養護方法,也可在混凝土硬化后,采用蓄水50~100 mm的養護方法,養護時間≥14 d。大體積混凝土的養護應實施信息化管理,即合理布設測溫點,根據測溫記錄,及時調整保溫與養護措施。將混凝土中部與表面、表面與環境的溫差均控制在25℃之內,防止出現有害裂縫。
3)外墻混凝土的養護
混凝土澆筑完畢,應帶模澆水養護7 d。拆除模板后,可在墻體頂部架設噴淋管持續澆水養護,也可在墻兩側掛麻袋或草簾等,覆蓋噴水養護,養護時間≥14 d。
4)冬季施工不能向裸露部位的混凝土直接澆水養護,應用塑料薄膜和保溫材料進行保溫保濕養護。
經過大量試驗研究和工程實踐配制的大摻量粉煤灰、聚丙烯纖維補償抗裂防滲混凝土,不僅大大提高了混凝土抗裂防滲的性能,而且利用了工業廢料,符合國家可持續發展的方針。
參考文獻:
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