基礎地下室混凝土防水施工
發布時間:2014-08-05
1 前言
預拌混凝土除了必須滿足強度、剛度、整zheng體ti性xing和he耐nai久jiu性xing要yao求qiu外wai,還hai應ying滿man足zu現xian場chang實shi際ji施shi工gong的de要yao求qiu。由you於yu預yu拌ban混hun凝ning土tu在zai施shi工gong中zhong應ying滿man足zu從cong預yu拌ban站zhan到dao工gong地di現xian場chang的de運yun輸shu和he現xian場chang泵beng送song澆jiao築zhu工gong藝yi的de要yao求qiu,其qi需xu要yao的de坍tan落luo度du比bi現xian場chang自zi拌ban混hun凝ning土tu傳chuan統tong
施工工藝大da得de多duo,因yin而er在zai基ji礎chu大da體ti積ji混hun凝ning土tu施shi工gong和he地di下xia室shi外wai牆qiang混hun凝ning土tu施shi工gong中zhong,如ru何he有you效xiao防fang止zhi和he控kong製zhi混hun凝ning土tu變bian形xing裂lie縫feng的de出chu現xian和he開kai展zhan,顯xian得de非fei常chang重zhong要yao。
本文結合浙江省婦保醫院新病房大樓工程的基礎地下室混凝土施工實例,介紹了在施工中通過控製配合比、澆築、養護等一係列措施,有效地防止基礎大體積混凝土和地下室外牆混凝土出現變形裂縫的體會。
2 工程實例
省婦保醫院新病房大樓工程位於杭州學士路2號,現省婦保醫院院內,周邊原有建築密集,場地狹小。主樓地上15層,裙房地上4層,均設2層地下室。建築麵積26570m2,框架剪力牆結構。
2.1 基礎底板大體積混凝土施
工程采用上翻式承台、地梁的筏板基礎,底板厚900mm,承台地梁高1800mm。平麵形狀近似為矩形,長54m×寬33m,主樓與裙房間設一條寬800mm後澆帶。基礎地下室混凝土強度等級C 40,抗滲等級S8,基礎底板混凝土約3000m3。
youyujichuhunningtugongchengliangda,jikengjiaoshen,weiquebaojichujiegoudezhengtixingheanquanxing,kaolvshigongdajieheshiqushigongdekunnan,jichudibanyihoujiaodaiweijiefenchengA、B兩段施工:A段為後澆帶以西的裙房部分,混凝土量540m3;B段為後澆帶以東的主樓部分,混凝土量1500m3。每段水平向不留施工縫,一次性澆築;豎向在基礎上翻梁以上500mm處設施工縫。
混凝土下料振搗時按“分層、分段、連續不斷地薄層澆築”的原則進行,由於基礎為上翻式地梁,因此底板部分先澆築並注意振搗密實,上翻梁部分在底板部分澆搗後2hzaixingjiaozhu,shidibanhunningtuyouyidingdechenluoshijian,hunningtujiaozhuzhishejibiaogaohou,yongchangguachiguaping,qingchucanyufujianghouyongmuxietiebandaguang,hunningtushoushuihouyongtiebanfanfuyaguang,yabihunningtubiaomianmaoxikong,tigaohunningtufangshuixingnenghebiaomianguangan。
2.2 地下室外牆板混凝土施工
地下室外牆牆厚500mm,總延長米為200m,混凝土C40,抗滲等級S8。與基礎施工相同,以後澆帶為界,分成A、B兩段施工。由於設2層地下室,豎向共設4條施工縫,采用
鋼板止水帶止水。
為確保外牆混凝土澆築的整體性、連貫性,防止出現施工冷縫,在外牆混凝土澆築前,先將獨立柱和內牆板混凝土預先澆完,以便集中力量進行外牆混凝土的連續澆搗。
外牆混凝土澆築采用2台混凝土泵車,其中1台(tai)固(gu)定(ding)泵(beng)停(ting)放(fang)在(zai)基(ji)坑(keng)北(bei)側(ce),用(yong)硬(ying)管(guan)接(jie)入(ru),另(ling)一(yi)台(tai)置(zhi)於(yu)基(ji)坑(keng)南(nan)側(ce),為(wei)汽(qi)車(che)移(yi)動(dong)泵(beng),軟(ruan)管(guan)擺(bai)布(bu)。混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)築(zhu)從(cong)後(hou)澆(jiao)帶(dai)開(kai)始(shi),按(an)斜(xie)麵(mian)分(fen)層(ceng)法(fa)振(zhen)搗(dao),根(gen)據(ju)當(dang)時(shi)的(de)氣(qi)溫(wen)和(he)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)初(chu)凝(ning)時(shi)間(jian),每(mei)澆(jiao)築(zhu)一(yi)段(duan)長(chang)度(du),及(ji)時(shi)調(tiao)整(zheng)泵(beng)送(song)管(guan),循(xun)序(xu)循(xun)環(huan)推(tui)進(jin),以(yi)避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)施(shi)工(gong)冷(leng)縫(feng)。
為避免外牆混凝土收縮裂縫(一般以豎向裂縫的方式出現)的產生,施工時要求在外牆外側設水平溫度鋼筋,間距不大於150mm,且嚴格控製混凝土的保護層厚度嚴禁超厚。
根據泵送工藝要求,混凝土坍落度在現場出料時嚴格控製為12±2cm,凡超出範圍的,一律退場,專人負責此項工作,絕不允許在現場加水。
3 混凝土裂縫產生的原因分析
3.1 基礎大體積混凝土裂縫產生的原因
基(ji)礎(chu)大(da)體(ti)積(ji)混(hun)凝(ning)土(tu)施(shi)工(gong),由(you)於(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)與(yu)表(biao)麵(mian)散(san)熱(re)速(su)率(lv)不(bu)一(yi)樣(yang),在(zai)其(qi)表(biao)麵(mian)形(xing)成(cheng)較(jiao)大(da)的(de)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du),從(cong)而(er)引(yin)起(qi)較(jiao)大(da)的(de)表(biao)麵(mian)拉(la)應(ying)力(li)。同(tong)時(shi),此(ci)時(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)齡(ling)期(qi)很(hen)短(duan),抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)很(hen)低(di),溫(wen)差(cha)產(chan)生(sheng)的(de)表(biao)麵(mian)拉(la)應(ying)力(li),超(chao)過(guo)此(ci)時(shi)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)極(ji)限(xian)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du),就(jiu)會(hui)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)表(biao)麵(mian)產(chan)生(sheng)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)。此(ci)種(zhong)裂(lie)縫(feng)一(yi)般(ban)產(chan)生(sheng)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)築(zhu)後(hou)的(de)第(di)3天(升溫階段)。
hunningtujiangwenjieduan,youyuzhujianjiangwenerchanshengshousuo,zaijiashanghunningtuyinghuaguochengzhong,youyuhunningtuneibubanheshuideshuihuahezhengfayijijiaozhitidejiaoningdengzuoyong,cushihunningtuyinghuashishousuo。zheliangzhongshousuoyouyushoudaojidihuojiegoubenshendeyueshu,yehuichanshenghendadelayingli,zhizhichuxianshousuoliefeng。
3.2 地下室外牆混凝土裂縫產生的原因
地(di)下(xia)室(shi)外(wai)牆(qiang)混(hun)凝(ning)土(tu)裂(lie)縫(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)收(shou)縮(suo)裂(lie)縫(feng)。混(hun)凝(ning)土(tu)降(jiang)溫(wen)產(chan)生(sheng)的(de)收(shou)縮(suo)和(he)硬(ying)化(hua)時(shi)的(de)收(shou)縮(suo),受(shou)到(dao)結(jie)構(gou)本(ben)身(shen)和(he)基(ji)坑(keng)邊(bian)壁(bi)等(deng)的(de)約(yue)束(shu),產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)拉(la)應(ying)力(li),直(zhi)至(zhi)出(chu)現(xian)收(shou)縮(suo)裂(lie)縫(feng)。
4 混凝土配合比的選定
4.1 混凝土配合比
根據上述對大體積混凝土和地下室外牆混凝土產生裂縫的原因,混凝土配合比的選定是至關重要的。經與商品混凝土廠家(華威商品混凝土公司)一起反複試配,選定的配合比中水泥∶黃砂∶石子∶水為1∶3.52∶4.86∶0.44,另DXH-B外加劑1.8%,UEA-H微膨脹劑0.23%,CF礦粉0.54%。
4.2 原材料的選用
(1)水泥:選用錢潮水泥廠#525普通矽酸鹽水泥,出廠後貯存7d以上,使用前經複試 ,合格後方能使用。
(2)砂、石料:采用細度模數大於2.4的中砂,5~25mm碎石,級配良好。砂、石含泥量均要小於1%。
(3)摻合料:選用上海寶鋼礦渣磨細的高性能磨細礦粉,比表麵積400m2以上。
(4)外加劑:減水劑選用DXH-B型高效緩凝減水劑;微膨脹劑選用北京中岩特種工程材料公司生產的UEA-H高效混凝土膨脹劑。
4.3 本配合比的特點和作用
本工程中選定的配合比一個最大的特點,就是水泥用量僅為220kg/m3(一般C40、S8的混 凝土,水泥用量為350~400kg/m3)。混凝土最高絕熱溫升Tmax與每m3混hun凝ning土tu內nei的de水shui泥ni用yong量liang成cheng線xian性xing正zheng比bi關guan係xi。本ben工gong程cheng通tong過guo降jiang低di水shui泥ni用yong量liang以yi防fang止zhi大da體ti積ji混hun凝ning土tu裂lie縫feng的de產chan生sheng,在zai保bao證zheng混hun凝ning土tu強qiang度du的de前qian提ti下xia,通tong過guo摻chan加jia高gao性xing能neng磨mo細xi礦kuang粉fen,取qu代dai部bu分fen水shui泥ni以yi減jian少shao水shui泥ni用yong量liang。磨mo細xi礦kuang粉fen的de摻chan量liang為wei膠jiao凝ning材cai料liao用yong量liang的de34%。
選擇減少水泥用量而不是選用初凝時間長、水shui化hua熱re低di的de礦kuang渣zha水shui泥ni,是shi因yin為wei礦kuang渣zha水shui泥ni的de析xi水shui性xing比bi普pu通tong矽gui酸suan鹽yan水shui泥ni強qiang,在zai澆jiao築zhu層ceng表biao麵mian有you大da量liang水shui析xi出chu。析xi出chu的de水shui聚ju集ji在zai上shang下xia兩liang澆jiao築zhu層ceng的de表biao麵mian,造zao成cheng混hun凝ning土tu的de水shui灰hui比bi改gai變bian,形xing成cheng了le一yi層ceng含han水shui量liang多duo的de夾jia層ceng,妨fang礙ai兩liang層ceng混hun凝ning土tu粘zhan合he,破po壞huai混hun凝ning土tu的de整zheng體ti性xing,這zhe種zhong混hun凝ning土tu的de泌mi水shui性xing與yu用yong水shui量liang成cheng正zheng比bi。
目前用作混凝土摻合料的除磨細礦粉外,還有粉煤灰、矽灰和沸石粉等。由於粉煤灰的耐久性不如磨細礦粉,矽灰相對來源少、價格貴,沸石粉則需水量甚大,摻入後增加混凝土泌水性,故選用高性能磨細礦粉作為本工程混凝土的摻合料。
由於水泥砂漿和粗骨料的粘結強度即界麵粘結力大小是決定混凝土強度的主要因素之一。因此選擇與水泥適應性好、減水率高的優質外加劑也至關重要。同時,考慮到基礎大體積混凝土計劃澆築時間為10月上旬,當時的白天氣溫仍在27℃以上,尚需使混凝土的初凝時間滿足施工要求。摻用DXH-B型高效緩凝減水劑試配後,混凝土性能就完全滿足了設計和施工要求。
鑒於市場上UEA微膨脹劑多而雜,經多方考證,慎重選用北京中岩特種工程材料公司的專利產品第五代UEA高效混凝土微膨脹劑(UEA-H)。
5 混凝土的測溫和養護
5.1 基礎混凝土的測溫和養護
weifangzhidatijihunningtuneiwaiwenchachaoguoxianzhierchanshengwenduliefeng,zaihunningtuneibuzhicewendian,zhangwojichuneibushijiwendubianhuaqingkuang,jianshiwenchabodong,yizhidaoyanghugongzuo。
基礎澆搗時氣溫較高,在混凝土表麵用木夯緊壓整平後,覆蓋一層塑料薄膜,兩層麻袋布(草袋),並澆水濕潤,此後根據溫控數據確定覆蓋材料的增減。
基礎承台測溫點共布置27點,另有薄膜下溫度測點2個,大氣溫度和室內溫度各1個測點,由於測溫點數量不多,因此采用了CU50熱電阻和餘姚溫度儀表廠的電子測溫儀進行監測。
根據經驗,大體積混凝土的溫差變化在1~72h內波動最大,因此在這段時間現場值班不間斷測量,測試頻率為每2h一次,測試時要求記錄以下數據:①混凝土入模溫度;②每次測溫時間,各測點溫度值;③各部位保溫材料的覆蓋和去除時間;④澆水養護或恢複保溫時間;⑤異常情況如雨、風等發生的時間。
測溫前確定混凝土內中心溫度與表麵薄膜下溫差達到27℃時,必須采取保溫應急措施,實測 溫度顯示大多數測試點溫差值在25℃以下,僅有2點一度溫差值超過29℃,現場采取停止澆 水養護和覆蓋雙層幹麻袋後在1h內即以提高表麵溫度來降低內外溫差。
5.2 地下室外牆混凝土的養護
地下室外牆混凝土易出現收縮裂縫,除在配合比選定上采取積極的預防措施,在施工中采取外側加密橫向鋼筋、嚴格控製坍落度等措施外,後期的養護也至關重要。本工程采取以下措施:
長期的帶模養護:youyucaiyongmumo,gubaochimobandewanquanshirunkeyishidehunningtuneibubanheshuideshuihuaguochengzhong,baochishirunhuanjing,buchongshuiyuan。jiaoshuiyanghujibenshangcaiqulianxuxunhuandefangshi,jiaoshuimianweiwaiqiangdeneiwaicemian。zaihunningtuhuodeyidingqiangduhou,songkaiduixiaoluoshuan,shidemobanyuhunningtujiemiankeyixushui,daimoyanghu,guiding20d拆模。
繼續養護:模板拆除後,繼續對外牆混凝土澆水養護15d。
6 幾點體會
省婦保新病房大樓地下室工程完成後,基礎大體積混凝土表麵和外牆混凝土表麵均無明顯裂縫出現,達到了預期目的。
1. 泵送商品混凝土施工的地下室外牆易出現收縮裂縫,但隻要措施得當,還是可以避免或得以控製的。關鍵在於(a)在保證混凝土強度的前提下,盡可能降低每m3混凝土的水泥用量。(b)盡可能將牆板的水平鋼筋置於混凝土外側,控製混凝土保護層厚度不得超厚,水平鋼筋的間距盡可能小於150mm。(c)嚴格控製混凝土坍落度,絕不允許現場加水。(d)建議盡可能延長拆模時間,澆水養護時間應大於30d。
2. 基礎大體積混凝土施工控製表麵溫度裂縫的產生,首先應從選定混凝土配合比入手。隻要對摻合料、緩凝減水劑等選擇合適,通過試配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量,降低混凝土的最高絕熱溫升,從根本上解決升溫階段的裂縫產生。
3. 摻加高性能磨細礦粉能有效地降低每m3混凝土的水泥用量,其性能優於粉煤灰。
4. 對基礎大體積混凝土而言,養護措施極為重要,應根據施工時的氣溫、測溫情況,采取相應的養護方法。布置合理的測溫手段是必不可少的,可以為養護提供調整依據。
摻加UEA-H高效微膨脹劑對混凝土能起到補償收縮作用,可有效地提高混凝土的抗裂縫抗滲能力。