浅谈地下室大体积混凝土工程施工防裂防渗漏技术措施

浅谈地下室大体积混凝土工程施工防裂防渗漏技术措施1混凝土产生裂缝的原因目前，建筑行业公认的原因主要有：1.1水泥水化热的影响1.2浇捣时外界气温变化的影响1.3混凝土的收缩变形1.4混凝土的体积变形1.5干燥收缩变形1.6混凝土匀质性的影响1.7设计造型的影响2混凝土结构裂缝控制通过以往大量裂缝研究分析，造成裂缝原因是多方面的，因此在施工技术上，从选料，配合比设计，施工方法，施工时段的选择和测温养护等多方面，采取综合性的措施，来控制裂缝的发生。重点从以下几方面进行控制：2.1优化施工工艺施工前，制定详细的施工技术方案，在施工过程中严格控制混凝土坍落度、混凝土浇灌质量，并进行了水化热温度测定。为加强混凝土养护，采用带模板覆膜养护的方法。通过在混凝土浇捣、养护过程中采取必要的技术措施，保证综合控制措施的实施。2.2混凝土的施工确定混凝土浇捣顺序，本工程平面尺寸较长，根据预定的施工区域和施工段的划分，采用分层分段法浇筑混凝土，分层振捣密实，可使混凝土的水化热能尽快散失。混凝土采用商品混凝土，由搅拌站供应，混凝土由搅拌车运输到施工现场，由泵车通过水平管输送入模，现场配置备用泵。根据施工进度需要，编制泵送料供货计划，再施工。地下车库每个分区混凝土约为500m3，用2台泵车同时泵送。2.3掌握天气变化情况加强天气预测预报的联系工作，在混凝土施工阶段事先掌握天气的变化情况，混凝土施工尽量避开雨天气，将混凝土浇筑后初凝时间控制在中午，坚持做到雨天不浇筑混凝土，并在现场备好防雨、抽水设备。2.4坍落度控制混凝土设计坍落度一般为120±30mm，在搅拌站的配合下，浇灌时混凝土塌落度大多控制在14mm以下。对每车混凝土在搅拌站出料、搅拌车卸入料斗前及泵车压送混凝土入模时，分别测定混凝土坍落度，对不符合要求的混凝土，不准浇灌，严格制止在施工现场对搅拌车内混凝土加水。2.5改进振捣技术落实振捣人员除了个人业务素质的要求外，还要求一台泵车配二台振捣器(另备二台备用)，四个振动手，每台泵车需用人员要事前安排好。确定浇捣流程现场人员要合理分工，商品混凝土要按进度及时供料，整个现场要做到有条不紊，按计划推进，是连续一班施工，还是分班接替。如一班施工，要安排好吃饭时间，或就地就餐，尽可能减少因吃饭而对工程质量的干扰。准备应急措施工程施工时各种情况都可能发生，如下暴雨、停电、道路堵塞，泵车进不来等等，要考虑如一些意外情况发生该怎么办，事先要有应急解决办法的一些必要措施。改进振捣技术对浇捣后的混凝土，在混凝土终凝前给予二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生的水份和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高，从而提高抗裂性和抗渗水性，混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间，一般称为振动界限。采用无接缝分层连续二次振捣法，其操作步骤如下分三步：第一步，在墙板底部振捣较困难位置控制下料0.6m左右；第二步，因较深，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，振动棒深入第二层复振，要求同第二步，这样每层料多振捣2次，虽时间控制不严，但可确保终凝前连续振捣2次，而且确保无接缝，第二次复振时，赶走了部份气泡及部分泌水，进一步提高了混凝土密实度，对制造优质混凝土又前进一步。表面处理混凝土表面处理在浇捣后约2小时左右进行，板面先按标高用刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒来回碾压数遍，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再二次用木蟹搓平，以闭合收水裂缝，待终凝后马上采取养护措施。3后浇带的处理由于本工程中后浇带较长，暴露时间长，后浇带中垃圾清理较困难，如清理不彻底，会造成混凝土接缝不密实，影响防水质量，一条缝往往会变成两条缝。因而，必须清理干净。在后浇带混凝土浇灌前，派专人做好清理工作，将混凝土表面杂物和己松动的骨科、浮浆清理、凿除干净后，用高压水龙头将混凝土表面冲洗干净，使整个施工缝无污染物，并隔夜浇水养护，用高一等级的微膨胀混凝土浇灌补齐，浇水养护不少于两周，并严格限制养护期内施工荷载。4混凝土养护混凝土的养护是一项关键的工作，由于刚刚浇灌不久的混凝土处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，在适宜的潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，提高混凝土极限拉伸和抗拉强度。养护主要是使混凝土保持在硬化过程中保持适宜的湿度和温度条件，使混凝土早期抗拉强度上升加快，早期收缩减少，待混凝土本身强度增长到其抗拉强度足以抵抗混凝土的干缩应力，混凝土构件就不会开裂。构件上表面待混凝土浇灌结束用木蟹抹平，待混凝土近终凝时，采用覆盖薄膜上加盖草帘养护。如浇筑混凝土恰逢冬季施工，为防止结冰一般不采用浇水养护，而是靠薄膜下形成的凝露保持混凝土的湿润，墙面涂抹养生液。5混凝土原材料的选择大体积混凝土结构中裂缝产生的主要原因是变形作用，混凝土自身的收缩产生的变形占主要部分，必须对组成混凝土的材料及配合比进行严格控制，研制出一种低收缩，低水化热的混凝土，减少混凝土开裂的可能性。合理选用原材料及严格控制原材料混凝土是由多种材料组成的非匀质材料，它具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但是其抗拉强度低，抗变形能力差，容易开裂。我们从控制温升，减少温度应力方面采取了一系列技术措施，首先合理地选用原材料并严格控制质量：5.1水泥的选择选用收缩少的水泥品种对常用的水泥品种进行了比较：矿渣硅酸盐水泥具有早期水化热低的特点，但后期硬化后，其收缩值要比普通硅酸盐水泥高25%；普通硅酸盐水泥早期强度高，水化热大，但收缩较小。根据本工程的特点，工程总的混凝土量较大，但对于地下结构来说，由于构件厚度均不是很厚，在进行水化热和收缩控制时，控制的重点主要是控制影响收缩的因素。为此应选择收缩较小的水泥品种。本工程拟采用普通硅酸盐水泥P042.5。由于普通硅酸盐水泥早期水化热稍大，通过掺如适当的外加剂来解决。充分利用混凝土后期强度根据资料表明，每立方米混凝土的水泥用量，每增减10kg水泥，其产生的水化热将使混凝土的温度升降1℃。对于大体积混凝土，降低水泥用量，可以减少由于水化热过大而引起的收缩，减少混凝土开裂的危险性。为了进一步控制水化热温升，减小温度应力，在经得设计院同意的情况下，建议采用R45代替R28，这样可减少水泥用量45-50kg/m3，混凝土温度可降低4℃-5℃。避免了混凝土中水化热而产生收缩裂缝。5.2粗、细骨料选择粗、细骨料的质量对混凝土强度及收缩应力起到至关重要的作用，应严格加以控制。粗骨料由于用连续级配粗骨料配制的混凝土有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量。所以，选用粒径较大，级配较好的石子，则混凝土中水与水泥用量就越少。，根据顶板中粱板钢筋间距及泵车混凝土输送管直径，拟选用粗骨料规格为5-25mm连续级配碎石。粗骨料颗料的形状对混凝土的和易性及用水量有较大的影响，针片状颗粒超标，表面积增加，需增加水泥用量。有资料统计，针片状颗粒增加10%，混凝土抗压强度降低40-60%左右，收缩增加65%左右。严格控制粗骨料中针、片状颗粒不大于10%。细骨科混凝土骨料中，砂的粒径对混凝土中用水量，水泥用量影响很大，采用中粗砂可大大减少混凝土中用水量和水泥用量，降低混凝土的温升和减小混凝土的收缩。选用中砂，级配II区，细度模数2.55左右，从级配分析，此种砂粒级配可使混凝土的可泵性得到大大的改善。砂、石的含泥量控制对于砂、石的含泥量必须严格控制，砂、石中含泥量超过规定，会增加混凝土的收缩，同时也会引起抗拉强度的降低，对混凝土的抗裂是十分不利的。据历史资料阐明，含泥量增加1%，收缩增加50%左右。而且，骨料的含泥量及泥块含量越少，水与水泥用量越少，混凝土的干烘收缩也越小。选用的砂、石含泥量必须进行实测，砂的含泥量不大于1.6%，泥块含量不大于0.5%，石子的含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%。6优化混凝土级配混凝土内部的分子排列是十分杂乱无章的，是由多种材料组成的非匀质材料。影响混凝土收缩开裂的因素很多，如砂、石品质和级配、水泥用量、用水量、外加料等因素。因此，混凝土合理级配就显得非常重要，施工前必须对混凝土的级配进行认真研究，进行试配，确定合理的级配。6.1优化设计方案对待建筑物结构变形作用引起的裂缝问题，国内外有关规范一直存在着两种方法。国外有些国家在设计的规范中规定的很灵活，对伸缩缝和沉降缝的位置及验算裂缝的计算，没有严格的规定，设计方法留给设计人员根据经验进行处理。工程实践中有许多工程不留伸缩缝，采取“裂了就堵，堵不住就排”的处理方法。但是对于工程中的裂缝，完全靠补裂和堵漏也是靠不住的。我国的设计规范对荷载裂缝有计算公式。并有严格的宽度的限制，对于变形引起的裂缝没有计算规定，只规定了每隔一定距离留一条伸缩缝，即留缝就不裂的设计原则。在工程实践中已经证明，结构是否开裂与许多因素有关，留缝与否，并不是决定结构是否开裂的唯一条件，留缝不一定不裂，不留缝也不一定开裂。我们根据我国现行设计规范的规定，结合本项目的实际情况，将控制裂缝的重点放在预防上，采用了“抗”“放”兼施，以“放”为主的设计原则。即在施工阶段顶留“后浇带”，释放混凝土早期收缩应力，在结构构造配筋上合理配置，抵抗混凝土收缩应力。实践证明，合理的设计通过与施工紧密配合，完全可以成功的控制混凝土裂缝问题。6.2合理设置混凝土后浇带，释放早期混凝土收缩应力现行规范规定，地下结构现浇钢筋混凝土伸缩缝最大间距为30米，由于地下结构中永久性伸缩缝的防渗问题较难解决，因而本工程中取消了永久性伸缩缝，采用在施工中预留“后浇带”的作法，释放混凝土早期收缩应力。也就是控制变形应力的“放”的设计原则。出于结构尺寸较长，如按30米间距设置“后浇带”，则设缝较多，给施工带来困难。因而，如何合理确定设置后浇带的数量，必须经过计算确定。6.3构造措施6.1钢筋混凝土结构中，结构受拉时，由于混凝土抗拉强度大大低于钢筋抗拉强度，当混凝土中拉应力达到极限时，钢筋中应力仅50－60Mpa左右，远远未达到抗拉强度，此时混凝土即产生塑性变形，如混凝土中未配置钢筋，混凝土中会产生裂缝，而结构中进行了适当配筋，此时钢筋将约束混凝土的塑性变形，从而分担混凝土的应力，推迟混凝土裂缝的出现，限制混凝土裂缝的发展，提高了混凝土的极限拉伸能力。这就是“抗”的设计原则。6.2混凝土强度一定时，提高配筋率，可提高混凝土极限拉伸；在配筋率不变的情况下，减小钢筋直径，也可提高混凝土极限拉伸。从经济角度分析，减小钢筋直径是更有效的方法。6.3在工程中为更好的发挥水平钢筋的作用，限制裂缝的产生与发展，在设计中