淺談地下室大體積混凝土工程施工防裂防滲漏技術措施

淺談地下室大體積混凝土工程施工防裂防滲漏技術措施1混凝土產(chǎn)生裂縫的原因目前，建筑行業(yè)公認的原因主要有：1.1水泥水化熱的影響1.2澆搗時外界氣溫變化的影響1.3混凝土的收縮變形1.4混凝土的體積變形1.5干燥收縮變形1.6混凝土勻質性的影響1.7設計造型的影響2混凝土結構裂縫控制通過以往大量裂縫研究分析，造成裂縫原因是多方面的，因此在施工技術上，從選料，配合比設計，施工方法，施工時段的選擇和測溫養(yǎng)護等多方面，采取綜合性的措施，來控制裂縫的發(fā)生。重點從以下幾方面進行控制：2.1優(yōu)化施工工藝施工前，制定詳細的施工技術方案，在施工過程中嚴格控制混凝土坍落度、混凝土澆灌質量，并進行了水化熱溫度測定。為加強混凝土養(yǎng)護，采用帶模板覆膜養(yǎng)護的方法。通過在混凝土澆搗、養(yǎng)護過程中采取必要的技術措施，保證綜合控制措施的實施。2.2混凝土的施工確定混凝土澆搗順序，本工程平面尺寸較長，根據(jù)預定的施工區(qū)域和施工段的劃分，采用分層分段法澆筑混凝土，分層振搗密實，可使混凝土的水化熱能盡快散失?；炷敛捎蒙唐坊炷?，由攪拌站供應，混凝土由攪拌車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，由泵車通過水平管輸送入模，現(xiàn)場配置備用泵。根據(jù)施工進度需要，編制泵送料供貨計劃，再施工。地下車庫每個分區(qū)混凝土約為500m3，用2臺泵車同時泵送。2.3掌握天氣變化情況加強天氣預測預報的聯(lián)系工作，在混凝土施工階段事先掌握天氣的變化情況，混凝土施工盡量避開雨天氣，將混凝土澆筑后初凝時間控制在中午，堅持做到雨天不澆筑混凝土，并在現(xiàn)場備好防雨、抽水設備。2.4坍落度控制混凝土設計坍落度一般為120±30mm，在攪拌站的配合下，澆灌時混凝土塌落度大多控制在14mm以下。對每車混凝土在攪拌站出料、攪拌車卸入料斗前及泵車壓送混凝土入模時，分別測定混凝土坍落度，對不符合要求的混凝土，不準澆灌，嚴格制止在施工現(xiàn)場對攪拌車內混凝土加水。2.5改進振搗技術落實振搗人員除了個人業(yè)務素質的要求外，還要求一臺泵車配二臺振搗器(另備二臺備用)，四個振動手，每臺泵車需用人員要事前安排好。確定澆搗流程現(xiàn)場人員要合理分工，商品混凝土要按進度及時供料，整個現(xiàn)場要做到有條不紊，按計劃推進，是連續(xù)一班施工，還是分班接替。如一班施工，要安排好吃飯時間，或就地就餐，盡可能減少因吃飯而對工程質量的干擾。準備應急措施工程施工時各種情況都可能發(fā)生，如下暴雨、停電、道路堵塞，泵車進不來等等，要考慮如一些意外情況發(fā)生該怎么辦，事先要有應急解決辦法的一些必要措施。改進振搗技術對澆搗后的混凝土，在混凝土終凝前給予二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生的水份和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，減小內部微裂，增加混凝土密實度，使混凝土的抗壓強度提高，從而提高抗裂性和抗?jié)B水性，混凝土二次振搗的恰當時間是指混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復到塑性狀態(tài)的時間，一般稱為振動界限。采用無接縫分層連續(xù)二次振搗法，其操作步驟如下分三步：第一步，在墻板底部振搗較困難位置控制下料0.6m左右；第二步，因較深，一般要3-5m左右深，下料控制0.6-1.0m左右；第三步，控制下料l.0m左右，振動棒深入第二層復振，要求同第二步，這樣每層料多振搗2次，雖時間控制不嚴，但可確保終凝前連續(xù)振搗2次，而且確保無接縫，第二次復振時，趕走了部份氣泡及部分泌水，進一步提高了混凝土密實度，對制造優(yōu)質混凝土又前進一步。表面處理混凝土表面處理在澆搗后約2小時左右進行，板面先按標高用刮尺刮平，在初凝前用鐵滾筒來回碾壓數(shù)遍，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再二次用木蟹搓平，以閉合收水裂縫，待終凝后馬上采取養(yǎng)護措施。3后澆帶的處理由于本工程中后澆帶較長，暴露時間長，后澆帶中垃圾清理較困難，如清理不徹底，會造成混凝土接縫不密實，影響防水質量，一條縫往往會變成兩條縫。因而，必須清理干凈。在后澆帶混凝土澆灌前，派專人做好清理工作，將混凝土表面雜物和己松動的骨科、浮漿清理、鑿除干凈后，用高壓水龍頭將混凝土表面沖洗干凈，使整個施工縫無污染物，并隔夜?jié)菜B(yǎng)護，用高一等級的微膨脹混凝土澆灌補齊，澆水養(yǎng)護不少于兩周，并嚴格限制養(yǎng)護期內施工荷載。4混凝土養(yǎng)護混凝土的養(yǎng)護是一項關鍵的工作，由于剛剛澆灌不久的混凝土處于凝固硬化階段，水化的速度較快，在適宜的潮濕條件下，可使水泥的水化作用順利進行，防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，提高混凝土極限拉伸和抗拉強度。養(yǎng)護主要是使混凝土保持在硬化過程中保持適宜的濕度和溫度條件，使混凝土早期抗拉強度上升加快，早期收縮減少，待混凝土本身強度增長到其抗拉強度足以抵抗混凝土的干縮應力，混凝土構件就不會開裂。構件上表面待混凝土澆灌結束用木蟹抹平，待混凝土近終凝時，采用覆蓋薄膜上加蓋草簾養(yǎng)護。如澆筑混凝土恰逢冬季施工，為防止結冰一般不采用澆水養(yǎng)護，而是靠薄膜下形成的凝露保持混凝土的濕潤，墻面涂抹養(yǎng)生液。5混凝土原材料的選擇大體積混凝土結構中裂縫產(chǎn)生的主要原因是變形作用，混凝土自身的收縮產(chǎn)生的變形占主要部分，必須對組成混凝土的材料及配合比進行嚴格控制，研制出一種低收縮，低水化熱的混凝土，減少混凝土開裂的可能性。合理選用原材料及嚴格控制原材料混凝土是由多種材料組成的非勻質材料，它具有較高的抗壓強度和良好的耐久性，但是其抗拉強度低，抗變形能力差，容易開裂。我們從控制溫升，減少溫度應力方面采取了一系列技術措施，首先合理地選用原材料并嚴格控制質量：5.1水泥的選擇選用收縮少的水泥品種對常用的水泥品種進行了比較：礦渣硅酸鹽水泥具有早期水化熱低的特點，但后期硬化后，其收縮值要比普通硅酸鹽水泥高25%；普通硅酸鹽水泥早期強度高，水化熱大，但收縮較小。根據(jù)本工程的特點，工程總的混凝土量較大，但對于地下結構來說，由于構件厚度均不是很厚，在進行水化熱和收縮控制時，控制的重點主要是控制影響收縮的因素。為此應選擇收縮較小的水泥品種。本工程擬采用普通硅酸鹽水泥P042.5。由于普通硅酸鹽水泥早期水化熱稍大，通過摻如適當?shù)耐饧觿﹣斫鉀Q。充分利用混凝土后期強度根據(jù)資料表明，每立方米混凝土的水泥用量，每增減10kg水泥，其產(chǎn)生的水化熱將使混凝土的溫度升降1℃。對于大體積混凝土，降低水泥用量，可以減少由于水化熱過大而引起的收縮，減少混凝土開裂的危險性。為了進一步控制水化熱溫升，減小溫度應力，在經(jīng)得設計院同意的情況下，建議采用R45代替R28，這樣可減少水泥用量45-50kg/m3，混凝土溫度可降低4℃-5℃。避免了混凝土中水化熱而產(chǎn)生收縮裂縫。5.2粗、細骨料選擇粗、細骨料的質量對混凝土強度及收縮應力起到至關重要的作用，應嚴格加以控制。粗骨料由于用連續(xù)級配粗骨料配制的混凝土有較好的和易性、較少的用水量和水泥用量。所以，選用粒徑較大，級配較好的石子，則混凝土中水與水泥用量就越少。，根據(jù)頂板中粱板鋼筋間距及泵車混凝土輸送管直徑，擬選用粗骨料規(guī)格為5-25mm連續(xù)級配碎石。粗骨料顆料的形狀對混凝土的和易性及用水量有較大的影響，針片狀顆粒超標，表面積增加，需增加水泥用量。有資料統(tǒng)計，針片狀顆粒增加10%，混凝土抗壓強度降低40-60%左右，收縮增加65%左右。嚴格控制粗骨料中針、片狀顆粒不大于10%。細骨科混凝土骨料中，砂的粒徑對混凝土中用水量，水泥用量影響很大，采用中粗砂可大大減少混凝土中用水量和水泥用量，降低混凝土的溫升和減小混凝土的收縮。選用中砂，級配II區(qū)，細度模數(shù)2.55左右，從級配分析，此種砂粒級配可使混凝土的可泵性得到大大的改善。砂、石的含泥量控制對于砂、石的含泥量必須嚴格控制，砂、石中含泥量超過規(guī)定，會增加混凝土的收縮，同時也會引起抗拉強度的降低，對混凝土的抗裂是十分不利的。據(jù)歷史資料闡明，含泥量增加1%，收縮增加50%左右。而且，骨料的含泥量及泥塊含量越少，水與水泥用量越少，混凝土的干烘收縮也越小。選用的砂、石含泥量必須進行實測，砂的含泥量不大于1.6%，泥塊含量不大于0.5%，石子的含泥量不大于1.0%，泥塊含量不大于0.5%。6優(yōu)化混凝土級配混凝土內部的分子排列是十分雜亂無章的，是由多種材料組成的非勻質材料。影響混凝土收縮開裂的因素很多，如砂、石品質和級配、水泥用量、用水量、外加料等因素。因此，混凝土合理級配就顯得非常重要，施工前必須對混凝土的級配進行認真研究，進行試配，確定合理的級配。6.1優(yōu)化設計方案對待建筑物結構變形作用引起的裂縫問題，國內外有關規(guī)范一直存在著兩種方法。國外有些國家在設計的規(guī)范中規(guī)定的很靈活，對伸縮縫和沉降縫的位置及驗算裂縫的計算，沒有嚴格的規(guī)定，設計方法留給設計人員根據(jù)經(jīng)驗進行處理。工程實踐中有許多工程不留伸縮縫，采取“裂了就堵，堵不住就排”的處理方法。但是對于工程中的裂縫，完全靠補裂和堵漏也是靠不住的。我國的設計規(guī)范對荷載裂縫有計算公式。并有嚴格的寬度的限制，對于變形引起的裂縫沒有計算規(guī)定，只規(guī)定了每隔一定距離留一條伸縮縫，即留縫就不裂的設計原則。在工程實踐中已經(jīng)證明，結構是否開裂與許多因素有關，留縫與否，并不是決定結構是否開裂的唯一條件，留縫不一定不裂，不留縫也不一定開裂。我們根據(jù)我國現(xiàn)行設計規(guī)范的規(guī)定，結合本項目的實際情況，將控制裂縫的重點放在預防上，采用了“抗”“放”兼施，以“放”為主的設計原則。即在施工階段頂留“后澆帶”，釋放混凝土早期收縮應力，在結構構造配筋上合理配置，抵抗混凝土收縮應力。實踐證明，合理的設計通過與施工緊密配合，完全可以成功的控制混凝土裂縫問題。6.2合理設置混凝土后澆帶，釋放早期混凝土收縮應力現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，地下結構現(xiàn)澆鋼筋混凝土伸縮縫最大間距為30米，由于地下結構中永久性伸縮縫的防滲問題較難解決，因而本工程中取消了永久性伸縮縫，采用在施工中預留“后澆帶”的作法，釋放混凝土早期收縮應力。也就是控制變形應力的“放”的設計原則。出于結構尺寸較長，如按30米間距設置“后澆帶”，則設縫較多，給施工帶來困難。因而，如何合理確定設置后澆帶的數(shù)量，必須經(jīng)過計算確定。6.3構造措施6.1鋼筋混凝土結構中，結構受拉時，由于混凝土抗拉強度大大低于鋼筋抗拉強度，當混凝土中拉應力達到極限時，鋼筋中應力僅50－60Mpa左右，遠遠未達到抗拉強度，此時混凝土即產(chǎn)生塑性變形，如混凝土中未配置鋼筋，混凝土中會產(chǎn)生裂縫，而結構中進行了適當配筋，此時鋼筋將約束混凝土的塑性變形，從而分擔混凝土的應力，推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)，限制混凝土裂縫的發(fā)展，提高了混凝土的極限拉伸能力。這就是“抗”的設計原則。6.2混凝土強度一定時，提高配筋率，可提高混凝土極限拉伸；在配筋率不變的情況下，減小鋼筋直徑，也可提高混凝土極限拉伸。從經(jīng)濟角度分析，減小鋼筋直徑是更有效的方法。6.3在工程中為更好的發(fā)揮水平鋼筋的作用，限制裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，在設計中