淺談地下室大體積混凝土工程施工防裂防滲漏技術(shù)措施

淺談地下室大體積混凝土工程施工防裂防滲漏技術(shù)措施1混凝土產(chǎn)生裂縫的原因目前，建筑行業(yè)公認(rèn)的原因主要有：1.1水泥水化熱的影響1.2澆搗時(shí)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(zhì)性的影響1.7設(shè)計(jì)造型的影響2混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制通過(guò)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(shù)上，從選料，配合比設(shè)計(jì)，施工方法，施工時(shí)段的選擇和測(cè)溫養(yǎng)護(hù)等多方面，采取綜合性的措施，來(lái)控制裂縫的發(fā)生。重點(diǎn)從以下幾方面進(jìn)行控制：2.1優(yōu)化施工工藝施工前，制定詳細(xì)的施工技術(shù)方案，在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制混凝土坍落度、混凝土澆灌質(zhì)量，并進(jìn)行了水化熱溫度測(cè)定。為加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，采用帶模板覆膜養(yǎng)護(hù)的方法。通過(guò)在混凝土澆搗、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中采取必要的技術(shù)措施，保證綜合控制措施的實(shí)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(zhǎng)，根據(jù)預(yù)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(shí)，可使混凝土的水化熱能盡快散失。混凝土采用商品混凝土，由攪拌站供應(yīng)，混凝土由攪拌車(chē)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，由泵車(chē)通過(guò)水平管輸送入模，現(xiàn)場(chǎng)配置備用泵。根據(jù)施工進(jìn)度需要，編制泵送料供貨計(jì)劃，再施工。地下車(chē)庫(kù)每個(gè)分區(qū)混凝土約為500m3，用2臺(tái)泵車(chē)同時(shí)泵送。2.3掌握天氣變化情況加強(qiáng)天氣預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)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(kāi)雨天氣，將混凝土澆筑后初凝時(shí)間控制在中午，堅(jiān)持做到雨天不澆筑混凝土，并在現(xiàn)場(chǎng)備好防雨、抽水設(shè)備。2.4坍落度控制混凝土設(shè)計(jì)坍落度一般為120±30mm，在攪拌站的配合下，澆灌時(shí)混凝土塌落度大多控制在14mm以下。對(duì)每車(chē)混凝土在攪拌站出料、攪拌車(chē)卸入料斗前及泵車(chē)壓送混凝土入模時(shí)，分別測(cè)定混凝土坍落度，對(duì)不符合要求的混凝土，不準(zhǔn)澆灌，嚴(yán)格制止在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)攪拌車(chē)內(nèi)混凝土加水。2.5改進(jìn)振搗技術(shù)落實(shí)振搗人員除了個(gè)人業(yè)務(wù)素質(zhì)的要求外，還要求一臺(tái)泵車(chē)配二臺(tái)振搗器(另備二臺(tái)備用)，四個(gè)振動(dòng)手，每臺(tái)泵車(chē)需用人員要事前安排好。確定澆搗流程現(xiàn)場(chǎng)人員要合理分工，商品混凝土要按進(jìn)度及時(shí)供料，整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)要做到有條不紊，按計(jì)劃推進(jìn)，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(shí)間，或就地就餐，盡可能減少因吃飯而對(duì)工程質(zhì)量的干擾。準(zhǔn)備應(yīng)急措施工程施工時(shí)各種情況都可能發(fā)生，如下暴雨、停電、道路堵塞，泵車(chē)進(jìn)不來(lái)等等，要考慮如一些意外情況發(fā)生該怎么辦，事先要有應(yīng)急解決辦法的一些必要措施。改進(jìn)振搗技術(shù)對(duì)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(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，使混凝土的抗壓強(qiáng)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(dāng)時(shí)間是指混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)到塑性狀態(tài)的時(shí)間，一般稱為振動(dòng)界限。采用無(wú)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(dòng)棒深入第二層復(fù)振，要求同第二步，這樣每層料多振搗2次，雖時(shí)間控制不嚴(yán)，但可確保終凝前連續(xù)振搗2次，而且確保無(wú)接縫，第二次復(fù)振時(shí)，趕走了部份氣泡及部分泌水，進(jìn)一步提高了混凝土密實(shí)度，對(duì)制造優(yōu)質(zhì)混凝土又前進(jìn)一步。表面處理混凝土表面處理在澆搗后約2小時(shí)左右進(jìn)行，板面先按標(biāo)高用刮尺刮平，在初凝前用鐵滾筒來(lái)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(hù)措施。3后澆帶的處理由于本工程中后澆帶較長(zhǎng)，暴露時(shí)間長(zhǎng)，后澆帶中垃圾清理較困難，如清理不徹底，會(huì)造成混凝土接縫不密實(shí)，影響防水質(zhì)量，一條縫往往會(huì)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(zhuān)人做好清理工作，將混凝土表面雜物和己松動(dòng)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(gè)施工縫無(wú)污染物，并隔夜?jié)菜B(yǎng)護(hù)，用高一等級(jí)的微膨脹混凝土澆灌補(bǔ)齊，澆水養(yǎng)護(hù)不少于兩周，并嚴(yán)格限制養(yǎng)護(hù)期內(nèi)施工荷載。4混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土的養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)關(guān)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(jìn)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(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)主要是使混凝土保持在硬化過(guò)程中保持適宜的濕度和溫度條件，使混凝土早期抗拉強(qiáng)度上升加快，早期收縮減少，待混凝土本身強(qiáng)度增長(zhǎng)到其抗拉強(qiáng)度足以抵抗混凝土的干縮應(yīng)力，混凝土構(gòu)件就不會(huì)開(kāi)裂。構(gòu)件上表面待混凝土澆灌結(jié)束用木蟹抹平，待混凝土近終凝時(shí)，采用覆蓋薄膜上加蓋草簾養(yǎng)護(hù)。如澆筑混凝土恰逢冬季施工，為防止結(jié)冰一般不采用澆水養(yǎng)護(hù)，而是靠薄膜下形成的凝露保持混凝土的濕潤(rùn)，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(jié)構(gòu)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(duì)組成混凝土的材料及配合比進(jìn)行嚴(yán)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(kāi)裂的可能性。合理選用原材料及嚴(yán)格控制原材料混凝土是由多種材料組成的非勻質(zhì)材料，它具有較高的抗壓強(qiáng)度和良好的耐久性，但是其抗拉強(qiáng)度低，抗變形能力差，容易開(kāi)裂。我們從控制溫升，減少溫度應(yīng)力方面采取了一系列技術(shù)措施，首先合理地選用原材料并嚴(yán)格控制質(zhì)量：5.1水泥的選擇選用收縮少的水泥品種對(duì)常用的水泥品種進(jìn)行了比較：礦渣硅酸鹽水泥具有早期水化熱低的特點(diǎn)，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(qiáng)度高，水化熱大，但收縮較小。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，工程總的混凝土量較大，但對(duì)于地下結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于構(gòu)件厚度均不是很厚，在進(jìn)行水化熱和收縮控制時(shí)，控制的重點(diǎn)主要是控制影響收縮的因素。為此應(yīng)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(guò)摻如適當(dāng)?shù)耐饧觿﹣?lái)解決。充分利用混凝土后期強(qiáng)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(duì)于大體積混凝土，降低水泥用量，可以減少由于水化熱過(guò)大而引起的收縮，減少混凝土開(kāi)裂的危險(xiǎn)性。為了進(jìn)一步控制水化熱溫升，減小溫度應(yīng)力，在經(jīng)得設(shè)計(jì)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(xì)骨料選擇粗、細(xì)骨料的質(zhì)量對(duì)混凝土強(qiáng)度及收縮應(yīng)力起到至關(guān)重要的作用，應(yīng)嚴(yán)格加以控制。粗骨料由于用連續(xù)級(jí)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(jí)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(chē)混凝土輸送管直徑，擬選用粗骨料規(guī)格為5-25mm連續(xù)級(jí)配碎石。粗骨料顆料的形狀對(duì)混凝土的和易性及用水量有較大的影響，針片狀顆粒超標(biāo)，表面積增加，需增加水泥用量。有資料統(tǒng)計(jì)，針片狀顆粒增加10%，混凝土抗壓強(qiáng)度降低40-60%左右，收縮增加65%左右。嚴(yán)格控制粗骨料中針、片狀顆粒不大于10%。細(xì)骨科混凝土骨料中，砂的粒徑對(duì)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(jí)配II區(qū)，細(xì)度模數(shù)2.55左右，從級(jí)配分析，此種砂粒級(jí)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(duì)于砂、石的含泥量必須嚴(yán)格控制，砂、石中含泥量超過(guò)規(guī)定，會(huì)增加混凝土的收縮，同時(shí)也會(huì)引起抗拉強(qiáng)度的降低，對(duì)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(jìn)行實(shí)測(cè)，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(jí)配混凝土內(nèi)部的分子排列是十分雜亂無(wú)章的，是由多種材料組成的非勻質(zhì)材料。影響混凝土收縮開(kāi)裂的因素很多，如砂、石品質(zhì)和級(jí)配、水泥用量、用水量、外加料等因素。因此，混凝土合理級(jí)配就顯得非常重要，施工前必須對(duì)混凝土的級(jí)配進(jìn)行認(rèn)真研究，進(jìn)行試配，確定合理的級(jí)配。6.1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案對(duì)待建筑物結(jié)構(gòu)變形作用引起的裂縫問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范一直存在著兩種方法。國(guó)外有些國(guó)家在設(shè)計(jì)的規(guī)范中規(guī)定的很靈活，對(duì)伸縮縫和沉降縫的位置及驗(yàn)算裂縫的計(jì)算，沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，設(shè)計(jì)方法留給設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理。工程實(shí)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(duì)于工程中的裂縫，完全靠補(bǔ)裂和堵漏也是靠不住的。我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)荷載裂縫有計(jì)算公式。并有嚴(yán)格的寬度的限制，對(duì)于變形引起的裂縫沒(méi)有計(jì)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(shè)計(jì)原則。在工程實(shí)踐中已經(jīng)證明，結(jié)構(gòu)是否開(kāi)裂與許多因素有關(guān)，留縫與否，并不是決定結(jié)構(gòu)是否開(kāi)裂的唯一條件，留縫不一定不裂，不留縫也不一定開(kāi)裂。我們根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，將控制裂縫的重點(diǎn)放在預(yù)防上，采用了“抗”“放”兼施，以“放”為主的設(shè)計(jì)原則。即在施工階段頂留“后澆帶”，釋放混凝土早期收縮應(yīng)力，在結(jié)構(gòu)構(gòu)造配筋上合理配置，抵抗混凝土收縮應(yīng)力。實(shí)踐證明，合理的設(shè)計(jì)通過(guò)與施工緊密配合，完全可以成功的控制混凝土裂縫問(wèn)題。6.2合理設(shè)置混凝土后澆帶，釋放早期混凝土收縮應(yīng)力現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，地下結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆鋼筋混凝土伸縮縫最大間距為30米，由于地下結(jié)構(gòu)中永久性伸縮縫的防滲問(wèn)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(yù)留“后澆帶”的作法，釋放混凝土早期收縮應(yīng)力。也就是控制變形應(yīng)力的“放”的設(shè)計(jì)原則。出于結(jié)構(gòu)尺寸較長(zhǎng)，如按30米間距設(shè)置“后澆帶”，則設(shè)縫較多，給施工帶來(lái)困難。因而，如何合理確定設(shè)置后澆帶的數(shù)量，必須經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。6.3構(gòu)造措施6.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)受拉時(shí)，由于混凝土抗拉強(qiáng)度大大低于鋼筋抗拉強(qiáng)度，當(dāng)混凝土中拉應(yīng)力達(dá)到極限時(shí)，鋼筋中應(yīng)力僅50－60Mpa左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到抗拉強(qiáng)度，此時(shí)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(huì)產(chǎn)生裂縫，而結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了適當(dāng)配筋，此時(shí)鋼筋將約束混凝土的塑性變形，從而分擔(dān)混凝土的應(yīng)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(shè)計(jì)原則。6.2混凝土強(qiáng)度一定時(shí)，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(jì)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(shè)計(jì)中