1、建筑工程地下室混凝土施工技术探讨摘要:地下室混凝土施工是一个综合性的课题,要通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制,严格控制混凝土施工与养护的各个环节,方可保证施工质量,达到预期效果。本文分析了混凝土裂缝产生的原因,结合工程实例探讨了地下室混凝土施工技术。 关键词:建筑工程;地下室;混凝土;施工技术;原因 中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 近年来,国内建筑工程中混凝土工程的体量日渐增大,尤以基础地下室为甚,地下空间的开发和利用逐渐普遍,如地下停车场,地下人防工程。然而由于功能要求,地下室往往面积大,体量大,因混凝土裂缝导致渗水的现象非常严重,甚至影响建筑物的结构安全和使用功
2、能。 一、混凝土裂缝产生的原因分析 1、基础大体积混凝土裂缝产生的原因 基础大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第 3 天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。 2、地下室混
3、凝土裂缝产生的原因 地下室外墙混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩,受到结构本身和基坑边壁等的约束,产生较大的拉应力,直至出现收缩裂缝。 二、工程实例 1、工程概况 主楼地上 15 层,裙房地上 4 层,均设 2 层地下室。建筑面积26570m2,框架剪力墙结构。 2、地下室混凝土施工技术 (1)基础底板大体积混凝土施工 工程采用上翻式承台、地梁的筏板基础,底板厚 900mm,承台地梁高1800mm。平面形状近似为矩形,长 54m宽 33m,主楼与裙房间设一条宽800mm 后浇带。基础地下室混凝土强度等级 C40,抗渗等级 S8,基础底板混凝土约 3000m3。由于基础
4、混凝土工程量大,基坑较深,为确保基础结构的整体性和安全性,考虑施工搭接和市区施工的困难,基础底板以后浇带为界分成 A、B 两段施工:A 段为后浇带以西的裙房部分,混凝土量 540m3;B 段为后浇带以东的主楼部分,混凝土量 1500m3。每段水平向不留施工缝,一次性浇筑;竖向在基础上翻梁以上 500mm 处设施工缝。混凝土下料振捣时按“分层、分段、连续不断地薄层浇筑”的原则进行,由于基础为上翻式地梁,因此底板部分先浇筑并注意振捣密实,上翻梁部分在底板部分浇捣后 2h 再行浇筑,使底板混凝土有一定的沉落时间,混凝土浇筑至设计标高后,用长刮尺刮平,清除残余浮浆后用木蟹铁板打光,混凝土收水后用铁板反
5、复压光,压闭混凝土表面毛细孔,提高混凝土防水性能和表面观感。 (2)地下室外墙板混凝土施工 为确保外墙混凝土浇筑的整体性、连贯性,防止出现施工冷缝,在外墙混凝土浇筑前,先将独立柱和内墙板混凝土预先浇完,以便集中力量进行外墙混凝土的连续浇捣。 外墙混凝土浇筑采用两台混凝土泵车,其中一台固定泵停放在基坑北侧,用硬管接入,另一台置于基坑南侧,为汽车移动泵,软管摆布。混凝土浇筑从后浇带开始,按斜面分层法振捣,根据当时的气温和混凝土的初凝时间,每浇筑一段长度,及时调整泵送管,循序循环推进,以避免出现施工冷缝。 为避免外墙混凝土收缩裂缝(一般以竖向裂缝的方式出现)的产生,施工时要求在外墙外侧设水平温度钢筋
6、,间距不大于 150mm,且严格控制混凝土的保护层厚度严禁超厚。 根据泵送工艺要求,混凝土坍落度在现场出料时严格控制为122cm,凡超出范围的,一律退场,专人负责此项工作,绝不允许在现场加水。 (3)混凝土配合比的选定 第一、混凝土配合比 根据上述对大体积混凝土和地下室外墙混凝土产生裂缝的原因,混凝土配合比的选定是至关重要的。经与商品混凝土厂家(华威商品混凝土公司)一起反复试配,选定的配合比中水泥黄砂石子水为13.524.860.44,另 DXH-B 外加剂 1.8%,UEA-H 微膨胀剂0.23%,CF 矿粉 0.54%。 第二、原材料的选用 水泥:选用钱潮水泥厂525 普通硅酸盐水泥,出厂
7、后贮存 7d 以上,使用前经复试,合格后方能使用。 砂、石料:采用细度模数大于 2.4 的中砂,525mm 碎石,级配良好。砂、石含泥量均要小于 1%。 掺合料:选用上海宝钢矿渣磨细的高性能磨细矿粉,比表面积 400m2 以上。 外加剂:减水剂选用 DXH-B 型高效缓凝减水剂;微膨胀剂选用北京中岩特种工程材料公司生产的 UEA-H 高效混凝土膨胀剂。 由于水泥砂浆和粗骨料的粘结强度即界面粘结力大小是决定混凝土强度的主要因素之一。因此选择与水泥适应性好、减水率高的优质外加剂也至关重要。同时,考虑到基础大体积混凝土计划浇筑时间为 10 月上旬,当时的白天气温仍在 27以上,尚需使混凝土的初凝时间
8、满足施工要求。掺用 DXH-B 型高效缓凝减水剂试配后,混凝土性能就完全满足了设计和施工要求。 (4)混凝土的测温和养护 第一、基础混凝土的测温和养护 为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝,在混凝土内布置测温点,掌握基础内部实际温度变化情况,监视温差波动,以指导养护工作。 基础浇捣时气温较高,在混凝土表面用木夯紧压整平后,覆盖一层塑料薄膜,两层麻袋布(草袋) ,并浇水湿润,此后根据温控数据确定覆盖材料的增减。 基础承台测温点共布置 27 点,另有薄膜下温度测点 2 个,大气温度和室内温度各 1 个测点,由于测温点数量不多,因此采用了 CU50 热电阻和余姚温度仪表厂的电子测温仪进行
9、监测。根据经验,大体积混凝土的温差变化在 172h 内波动最大,因此在这段时间现场值班不间断测量,测试频率为每 2h 一次,测试时要求记录以下数据:混凝土入模温度;每次测温时间,各测点温度值;各部位保温材料的覆盖和去除时间;浇水养护或恢复保温时间;异常情况如雨、风等发生的时间。 测温前确定混凝土内中心温度与表面薄膜下温差达到 27时,必须采取保温应急措施,实测温度显示大多数测试点温差值在 25以下,仅有 2 点一度温差值超过 29,现场采取停止浇水养护和覆盖双层干麻袋后在 1h 内即以提高表面温度来降低内外温差。 第二、地下室外墙混凝土的养护 地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝,除在配合比选定上采
10、取积极的预防措施,在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外,后期的养护也至关重要。本工程采取以下措施: 长期的带模养护:由于采用木模,故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中,保持湿润环境,补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式,浇水面为外墙的内外侧面。在混凝土获得一定强度后,松开对销螺栓,使得模板与混凝土界面可以蓄水,带模养护,规定 20d 拆模。 继续养护:模板拆除后,继续对外墙混凝土浇水养护 15d。 参考文献: 1 张海轮.浅谈地下室防水混凝土的施工及细部处理J. 山西建筑. 2009(13) 2 焦宁艳.武进市行政中心 101#工程地下室底板大体积混凝土裂缝控制技术J. 安徽建筑. 2002(03) 3 薛敏勇.地下室混凝土墙板渗漏分析J. 住宅科技. 2002(12)
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