關(guān)于地下室混凝土澆筑施工探討

曹 勇

身份證號(hào)13018319860923183X

關(guān)于地下室混凝土澆筑施工探討

曹 勇

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我國本身人口基數(shù)大，加之近年來城市建設(shè)的發(fā)展，對(duì)房屋土地資源的需求不斷加大，越來越多的人將重點(diǎn)放到了對(duì)地下空間資源的開發(fā)和利用。而地下室因其實(shí)用性的特點(diǎn),往往在大空間和足體量上有所要求,這便不可避免會(huì)導(dǎo)致其超過設(shè)置伸縮縫的最小間距。同時(shí)，由于各種原因?qū)е碌氖┕r(shí)或使用中地下室混凝土產(chǎn)生裂縫，隨之造成嚴(yán)重滲漏水問題，影響到建筑物的施工進(jìn)程、施工安全、使用安全及基本功能。故本文探討了如何從技術(shù)層面和影響因素方面來改善地下室裂縫及滲漏水現(xiàn)象，從而減少防水和后澆帶留置時(shí)間給施工帶來的影響。

下室；混凝土澆筑；施工

1 地下室墻壁開裂及滲水概況

無論在施工過程中還是完工后，地下室墻壁開裂問題主要出現(xiàn)在側(cè)壁,其特點(diǎn)是：裂縫寬度小，一般不超過0.5mm，長度會(huì)出現(xiàn)貫穿整個(gè)墻體高度,較多分布側(cè)壁中部附近，而在兩端分布較少,縫與縫間距多為1-4m間。裂縫出現(xiàn)的時(shí)間也具有特點(diǎn)的規(guī)律：多出現(xiàn)在混凝土澆筑施工的2個(gè)月內(nèi),后會(huì)隨時(shí)間推移而逐漸增多,變寬。尤其是氣溫驟變引起熱脹冷縮的季節(jié)。

由于本身裂縫的產(chǎn)生，極易引起后續(xù)的一系列問題，其中，滲水漏水問題廣受施工方、戶主代表和監(jiān)理公司的重視。而若地下室施工期正值雨季,若設(shè)計(jì)外防水施工技術(shù)采取不當(dāng)，不僅影響了防水性能，還會(huì)造成工期延后的將受到影響。

2 墻體裂縫成因探析

2.1 內(nèi)部原因

墻體裂縫的產(chǎn)生受到多因素的影響，最主要的是：一方面，由混凝土結(jié)構(gòu)本身的外荷載力不足導(dǎo)致的,即因墻體混凝土結(jié)構(gòu)的承載力小而發(fā)生結(jié)構(gòu)形變；于此同時(shí)，其結(jié)構(gòu)受到溫差、冷熱驟變導(dǎo)致的收縮徐變、沉降不均等其它環(huán)境因素的影響。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在工程施工實(shí)踐中,由荷載問題和形變所引起的地下室混凝土裂縫占所有裂縫問題的80%或以上之多。

混凝土澆筑后,由于水泥在水化過程中釋放一定熱量,而大面積混凝土結(jié)構(gòu)斷面厚度較大，表面系數(shù)相對(duì)較小，故水化作用發(fā)生的熱量會(huì)聚集在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)部而不易散發(fā)出，導(dǎo)致溫度達(dá)到積累，使得墻體混凝土構(gòu)件表層與內(nèi)層截面中部的溫差增大,就引起混凝土內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生；而表層溫度和周圍空氣間的溫差也會(huì)引起一些墻體表面出現(xiàn)裂縫的情況。這些多發(fā)生在澆筑后的最開始的3至5天內(nèi)。

2.2 外部原因

墻壁的邊界條件，如地基情況和側(cè)壁情況，也會(huì)對(duì)混凝土構(gòu)結(jié)構(gòu)本身形變?cè)斐梢欢ǖ募s束作用，而混凝土墻體的剛度差異,會(huì)使得混凝土形變更加不協(xié)調(diào)。

側(cè)壁混凝土澆灌時(shí)，若地板剛度大,便會(huì)產(chǎn)生剛度約束作用,初期會(huì)形成壓應(yīng)力；之后由于混凝土溫度下降,又會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力,而當(dāng)拉應(yīng)力大于鋼筋的抗拉能力時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)裂縫。尤其是溫度變化，更加劇了裂縫形成過程。當(dāng)溫度上升,地板和底板混凝土向外膨脹,側(cè)壁和地板相互產(chǎn)生應(yīng)力,在墻壁外側(cè)便會(huì)產(chǎn)生垂直裂縫；當(dāng)溫度降低時(shí)，地板和頂板發(fā)生收縮，則會(huì)在壁內(nèi)側(cè)產(chǎn)生垂直裂縫。另外，邊角部分受到的變形量大于中部,但中部附近裂縫多大于兩端附近裂縫。

3 控制裂縫的措施

伸縮縫是解決混凝土收縮裂縫根問題的根本的措施。對(duì)下列情況,如有充分依據(jù)和可靠措施,伸縮縫最大間距可適當(dāng)加大:混凝土澆筑采用后澆帶分段施工;采用專門的預(yù)應(yīng)力措施;采取能減少混凝土溫度變化或混凝土收縮的措施。當(dāng)增大伸縮縫間距時(shí),尚應(yīng)考慮溫度變化和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。但它也有許多缺點(diǎn),主要是造價(jià)高,地下室不能連成整體,影響功能,伸縮縫的防水處理比較麻煩,防水效果并不理想,而近幾年來超長混凝土結(jié)構(gòu)的無縫設(shè)計(jì)與施工技術(shù)不斷實(shí)踐與發(fā)展,在工程應(yīng)用中,取得了良好的效益。

4 采取的主要措施

4.1 補(bǔ)償收縮混凝土

即在混凝土中滲入U(xiǎn)EA、HEA膨脹劑,以10%-20%等量取代水泥,拌制成補(bǔ)償收縮混凝土,其限制膨脹率ζ2=0.02%～0.05%,按公式a=μESζ2,可在混凝土中建立0.2-0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力,從而抵制混凝土在硬化過程中全部或大部分拉應(yīng)力,以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫:ζ2-Sm≥ζp,使混凝土結(jié)構(gòu)不裂。

4.2 膨脹帶

由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會(huì)與混凝土的早期收縮變形完全補(bǔ)償,為了實(shí)現(xiàn)混凝土連續(xù)澆注無縫施工而設(shè)置的補(bǔ)償收縮混凝土帶,根據(jù)一些工程實(shí)踐,一般超過60m設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。膨脹帶要求設(shè)置在混凝土收縮應(yīng)力發(fā)生最大部位,一般地板和側(cè)墻長度方向的中間位置。對(duì)于超過普通混凝土伸縮縫設(shè)置間距的超長混凝土結(jié)構(gòu),要進(jìn)行連續(xù)無縫施工可設(shè)置多條膨脹加強(qiáng)帶。它的作用:

第一，膨脹加強(qiáng)帶混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度常比相鄰的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高5-10MPa,從而提高膨脹加強(qiáng)帶混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止混凝土在此部位開裂。

第二，膨脹帶內(nèi)混凝土的膨脹劑應(yīng)比帶外其他混凝土摻量高一點(diǎn),產(chǎn)生較大膨脹,而兩側(cè)混凝土的膨脹率較小,形成中部大兩邊小的膨脹區(qū),從而補(bǔ)償相應(yīng)的收縮曲線,使任意長度可以不設(shè)伸縮縫。

4.3 超長無縫混凝土

所謂無縫施工是相對(duì)概念,結(jié)構(gòu)情況可無縫和少縫,但它不包括沉降縫,而是釋放收縮應(yīng)力的后澆縫。用HEA高效膨脹劑補(bǔ)償混凝土收縮,在混凝土硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用,受鋼筋和鄰位約束,在結(jié)構(gòu)中建立少量預(yù)壓應(yīng)力σc?？紤]結(jié)構(gòu)安全,膨脹不能太大,且應(yīng)14d基本結(jié)束。HEA替代水泥量10%-12%。不影響強(qiáng)度,膨脹率EZ=2×10-4～3×10-4、μ=0.2%～0.8%下,可在結(jié)構(gòu)中建立0.2-0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力。這一壓應(yīng)力大致可以補(bǔ)償混凝土硬化過程產(chǎn)生的溫差和干縮應(yīng)力,防止收縮裂縫,或把裂縫控制在一定范圍內(nèi)(小于0.1mm),基于這一原理,摻HEA的結(jié)構(gòu)自身可滿足防水要求并延長后澆縫的長度。HEA混凝土在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用,在鋼筋和鄰位約束下,鋼筋受拉,而混凝土受壓,當(dāng)鋼筋抗拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時(shí):AC×σc=AS×ES×EZ。上式表明,σc與EZ成正比,而EZ隨HEA摻量增加而增加,通過調(diào)整HEA的摻量,可使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。根據(jù)σx分布曲線,設(shè)想在σmax地方給予較大的膨脹應(yīng)力σc,而在兩側(cè)給予較小的膨脹應(yīng)力,全面地補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力,能控制有序裂紋的出現(xiàn)。

[1]曾令波.建筑工程地下室混凝土施工技術(shù)探討[J].工程與建設(shè),2012(4):562～564.

[2]姜旸,韓娜.淺談地下室混凝土澆筑[J].黑龍江科技信息,2009(22):317.