摘要:近年來,國內(nèi)建筑工程中混凝土工程的體量日漸增大,但在面對地下室混凝土工程裂縫問題,一直是圍繞著工程建筑施工方長期難以解決的問題。想要保證施工質(zhì)量,達到預期效果,就必須通過設計、施工、材料優(yōu)選等環(huán)節(jié)進行全面控制,嚴格控制混凝土施工與養(yǎng)護的各個環(huán)節(jié)。文中筆者根據(jù)自身工作經(jīng)驗對地下室混凝土結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生裂縫的原因進行分析,針對具體情況提出了預防與控制的措施,確保了地下室混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。 

  關鍵詞:地下室、混凝土、防裂措施 

  中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號: 

  一、前言 

  近年來,在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的帶動下,建筑行業(yè)也有了很大的進步。在現(xiàn)代化的城市中,建筑用地正在逐漸縮小,而擁有私家車的家庭也越來越多,為了緩解城市空間壓力,修建地下室已成為了一個不可或缺的趨勢。 

  現(xiàn)代化城市建設當中,幾乎每個建筑工程都會修建地下室加以釋放空間壓力;诘叵率椅挥诮ㄖ讓,因此,地下室的建筑安全就必須得到保障。近幾年來,建筑行業(yè)的快速發(fā)展,各種高新技術和高新材料不斷呈現(xiàn)在人們眼前,這也為地下室工程的施工建設創(chuàng)造了有利的條件。但在地下室混凝土建筑施工后,如果有混凝土裂縫出現(xiàn),將會嚴重的影響到混凝土的質(zhì)量,如果不及時處理或處理不當還可能進一步對整個建筑工程造成影響,并且地下水也會通過縫隙浸入地下室,對地下室工程產(chǎn)生進一步的影響,危及住戶的生命財產(chǎn)安全。因此采用科學可行的施工方法避免混凝土裂縫問題已經(jīng)迫在眉睫。基于此,筆者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗,對地下室混凝土結(jié)構(gòu)設計中易產(chǎn)生裂縫的原因加以闡述,并提出了防治控制措施,希望能給廣大同行以借鑒參考!  

  二、 地下室墻體裂縫產(chǎn)生的部位和主要特征 

  1、設計原因 

  《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體伸縮縫的最大間距20(露天)~30(室內(nèi)或土中),但在實際的設計中,遠遠超過這個數(shù)值。伸縮縫間距過大,但地下室墻體的水平鋼筋仍按構(gòu)造鋼筋配置,這是地下室墻體較易開裂的原因。 

  2、材料原因 

  混凝土骨料原材料質(zhì)量不良,配合比不當、HEA微膨脹劑的摻加量的比例不滿足設計要求、泵送混凝土的塌落度控制差或水泥用量過多,施工過程中任意加水等。 

  3、地下室墻體暴露時間 

  土是混凝土最佳的養(yǎng)護介質(zhì),地下室外墻拆模后及時回填是控制混凝土早期、中期開裂的有利因素。但目前由于地下室施工需做外防水層或其他一些原因,常常拆模后長時間暴露于大氣中,這類薄而長的結(jié)構(gòu)對溫度、濕度變化較敏感,常因附加的溫度收縮應力導致墻體開裂。伸縮縫的設置是按照埋入土中或室內(nèi)設計。但長時間暴露在大氣中是導致產(chǎn)生裂縫的主要原因。   

  三、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析 

  鋼筋混凝土構(gòu)件是帶裂縫工作的,更確切地說,混凝土的凝結(jié)硬化過程有微裂紋的存在。這是因為在混凝土中的水泥和骨料的溫度、濕度變化的條件下產(chǎn)生的不均勻變形量,是粘合在一起,沒有自由變形,從而形成了相互克制的壓力;當應力大于水泥和骨料間的粘結(jié)強度水泥漿體,或其拉伸強度,產(chǎn)生微裂紋,裂紋主要有2 種:沿骨料和水泥界面裂紋新月形狀,中間的兩端尖細寬而厚,稱為粘結(jié)裂縫;集料水泥石的微裂紋的裂紋稱水泥石裂縫;炷亮芽p是肉眼看不見的,其寬度小于50цm,微裂縫的混凝土的不規(guī)則分布,也沒有貫通,所以只有微裂縫的混凝土能夠承受一定的拉力,微裂縫對混凝土承重,防漏水,腐蝕和其他功能使用沒有傷害。然而,存在混凝土的裂縫易于擴展和不均勻分布的性質(zhì),不僅使混凝土在受拉非常敏感,其抗拉強度很低,離散也大;同時,混凝土損傷,包括損傷,以及施工,材料,環(huán)境的破壞,是裂紋拉伸延伸,使其失去強度,結(jié)構(gòu)失去承載能力。尤其是當裂縫分布更加集中,本身更大,更容易產(chǎn)生混凝土損傷,大體積混凝土基礎和滲透要求高的混凝土墻施工更為明顯。 

  一般現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因按照種類又可分為收縮裂縫、溫度裂縫、沉陷裂縫三種。地下室外墻裂縫的主要位置和特征如下: 

  1、在地下室層高為2.5m~3.5m外墻結(jié)構(gòu)中,混凝土剪力墻與柱子交接處,距離柱體0.5m~1.0m處存在上下貫通裂縫,且裂縫寬度約為0.2mm,深度約為1mm,而遠離柱子的中間墻體,裂縫間隔1.2m~1.6m,但上下貫通較少,且裂縫寬度小于0.2mm,兩端寬度越來越小,沒有延伸上下板邊就消失了。 

  2、地下室層高3.5m~6.0m的結(jié)構(gòu)外墻中,混凝土剪力墻與柱子交接處,距離柱體2.0m~2.5m處存在貫通層高的裂縫,且裂縫寬度約為0.2mm,深度約為1mm,而遠離柱子的中間墻體裂縫間隔2.8m~3.2m。 

  3、地下室外墻中, 兩柱中間位置存在一條上下貫通, 且寬度約為0.2mm~0.3mm的裂縫。 

  4、在設置后澆帶處和外墻轉(zhuǎn)角處一般裂縫較少。 

  5、隨著施工的進展,裂縫的數(shù)量增多及寬度的發(fā)展同混凝土暴露在大氣中的時間長度有關。 

  6、地下室土方回填后,只有少量的裂縫會滲漏水,一般水量不大。   

  四、抗裂、防滲技術措施 

  1、采用“抗”、“放”相結(jié)合的技術方案 

  本工程的外墻板(內(nèi)、外側(cè))的水平筋設在立筋的外側(cè),且鋼筋須控制在@100mm 以內(nèi),外墻板外側(cè)設Ф5b(原圖紙設計為Ф6單層雙向@150) 單層雙向@100焊接網(wǎng)片(半成品),網(wǎng)片間搭接200mm,以確保外墻砼的抗裂效果。‘放’:后澆帶,起到充分放的作用,根據(jù)大量的工程施工看,后澆帶內(nèi)鋼筋通常均未斷開,對已澆筑完的兩側(cè)混凝土也有一定的約束力,因此,根據(jù)后澆帶作用看主要為抗伸縮,為此建議設計確定本工程的后澆帶部位鋼筋采用搭接連接。 

  2、通過優(yōu)化分級,控制原材料的質(zhì)量,減少混凝土的收縮 

  (1)地下室混凝土標記的變化,以便減少水泥混凝土收縮,降低混凝土澆筑溫度,從而有效地控制溫度差異,因此,考慮修建地下室混凝土標號更改選定(f45 或?qū)嶒炇遥,充分利用混凝土后期強度,抗收縮裂縫的特性。 

  (2)選定的小收縮po42.5 波特蘭水泥,水泥用量不少于300 公斤/立方米;(31.5)砂石,泥土含量不超過1%,黏土含量不大于0.5%;砂,泥質(zhì)含量不超過2%,黏土含量不得大于1%,細度模數(shù)大于或等于2.5,砂率應為35%;使用不含有害物質(zhì)的潔凈水,每立方水使用不超過175kg;添加量的粉煤灰水泥用量15%;底部混凝土摻UEA卷10%(后澆帶14%),地下室外墻,屋頂部分是由聚丙烯纖維用量0.8kg/m3。底部部分下滑140±20毫米,墻,屋頂部分下滑160±20毫米。 

 。3)在混凝土中摻加聚丙烯纖維特性: 

 、俨牧系奶匦裕涸诨炷0.8kg/m3聚丙烯纖維混凝土,纖維的阻裂效應,可延緩裂紋的形成和擴展,裂紋,減少變薄,它可以減少垃圾填埋混凝土內(nèi)部孔隙,孔隙的大小和數(shù)量,大大提高了混凝土的密實度矩陣,大大提高了抗?jié)B性混凝土,抗凍性和抗有害介質(zhì)阻力,提高纖維的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。 

 、谔岣呋炷粒炷岭x析泌水,提高抵抗混凝土塑性收縮能力。 

 、劾w維混凝土攪拌站的質(zhì)量要求:必須嚴格測試,確保攪拌時間,具體成分分布均勻,防止結(jié)塊,結(jié)塊,保證了纖維分布均勻的; 

 、芤源_保準確測量光纖,光纖推進每摻量分別稱為香包,攪拌,攪拌均勻放在袋; 

  3、在底板砼中摻加UEA 

  摻量為10%,因為該材料的性能是僅在潮濕狀況下能夠充分發(fā)揮其膨脹的作用,因此本材料僅擬在底板中使用。 

  4、組織合理施工和養(yǎng)護 

  發(fā)現(xiàn)裂縫時,地下二層已經(jīng)澆筑完畢,水平施工縫設在地下一層樓板上30cm處,采用止水鋼板進行水平施工縫防水,地下一層外墻和地下室頂板一次澆筑;垂直施工縫以后澆帶為分界;炷恋拿軐嵍葘炷恋目沽延兄匾挠绊,在以后的澆筑過程中采用兩次振搗技術,當混凝土澆筑后即將凝固時,在適當?shù)臅r間內(nèi)給予在振搗,增加混凝土的密實度,減少內(nèi)部為微裂縫,同時提高混凝土的強度,提高混凝土的抗裂核抗?jié)B性能,兩次振搗時間間隔為2小時。在墻體澆搗完后12h內(nèi),松開墻體模板的對拉螺桿,在墻體模板上口不停的澆水,采用帶膜養(yǎng)護,由于早期水泥水化熱使混凝土內(nèi)部溫度很高,如過早的拆模,混凝土表面溫度較低,形成很陡的溫度梯度,產(chǎn)生很大的拉應力,而早期的強度低,極限拉伸小的混凝土處于不利的溫度條件下,就極易形成裂縫。模板拆除后,進行覆蓋草包,麻袋保濕養(yǎng)護,取得了良好的控制裂縫效果。    

  五、施工過程注意事項 

  混凝土制造商將報告給項目部供所有與會者審查,包括物質(zhì)條件;掌握氣候條件,避免雨季施工。 

  1、澆筑前準備 

 。1)模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油污要清理干凈,模板縫隙和孔洞要堵嚴,模板及其支架、鋼筋、預埋件和線管等必須經(jīng)過檢查,做好預檢、隱檢記錄,符合設計和有關規(guī)范要求后待監(jiān)理人員驗收后方可進行澆筑。 

  (2)泵送混凝土對模板的側(cè)壓力較大,模板支設要牢固。布料設備不得碰撞或直接擱置在模板上,手動布料桿下的模板和支架應進行加固。 

 。3)澆筑混凝土時,應注意保護好鋼筋,一旦鋼筋骨架發(fā)生變形或位移,應及時糾正,手動布料桿應設支架固定,不得直接支撐在鋼筋骨架上。 

 。4)混凝土泵送前應隨機抽查混凝土的坍落度。 

  2、混凝土輸送 

 。1)泵送混凝土時,混凝土泵的支腿完全伸出,并插好安全銷。 

 。2)混凝土泵啟動后,先泵送適量水以濕潤混凝土泵的料斗、網(wǎng)片及輸送管的內(nèi)壁等直接與混凝土接觸的部位。 

 。3)混凝土的供應必須保證輸送混凝土的泵能連續(xù)作業(yè)。 

 。4)砼泵送連續(xù)進行,如必須中斷,其中斷時間超過2h必須留置施工縫。 

 。5)泵送混凝土時,活塞操持最大行程運轉(zhuǎn);炷帘盟瓦^程中,不得把拆下的輸運管內(nèi)的混凝土撒落在未澆筑的部位。 

  (6)向下泵送混凝土時,先把輸送管上氣閥打開,待輸送管下段混凝土有了一定壓力時,方可關閉氣閥。 

  (7)混凝土泵送即將結(jié)束前,正確計算尚需要的混凝土數(shù)量,并及時告知混凝土攪拌站。 

 。8)泵送過程中,廢棄的和泵送終止時多余的混凝土,按預先確定的處理方法和場所,及時進行妥善處理。 

 。9)泵送完畢時,將混凝土泵和輸送管清理干凈。 

 。10)排除堵塞,重新泵送或清洗混凝土泵時,布料設備的出口朝安全方向,以防止堵塞物或廢漿高速飛出傷人。 

  2、混凝土施工 

  砼施工前,商品砼供應站必須提供配合比和砼所采用材料的出廠合格證及材料試驗報告,我項目部派專人到砼攪拌站負責監(jiān)督砼配合比的實施和攪拌情況,檢查其材料是否符合規(guī)范要求。 

 。1)混凝土澆筑用混凝土輸送泵向地下室輸送為主,塔吊配合吊運,采用商品混凝土供料。 

 。2)本工程擬采用以后澆帶為施工段分三個施工段作業(yè)面分段連續(xù)澆筑的方法,混凝土輸送泵各自的澆筑方向如混凝土澆筑方法示意圖所示。混凝土澆注的順序按分段圖自下而上澆注。 

 。3)混凝土澆筑前準確掌握天氣情況,避開雨天,澆筑混凝土前需設置馬凳及人行通道和操作平臺,嚴禁直接踩踏鋼筋,通道隨打隨拆,澆注混凝土時,模板、支撐、鋼筋、預埋、預留應設專人值班,如有位移、變形應及時處理,確;炷临|(zhì)量。 

 。4)對混凝土底板的澆筑 

  采用混凝土自然流淌形成斜坡的澆筑方法,避免了輸送管經(jīng)常拆卸、沖洗、接長,從而提高了泵送混凝土效率,對上下層混凝土間隙時間不超過1.5小時起到保證作用。根據(jù)混凝土自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前、后布置兩道振動器,前一道布置在卸料點,主要解決上部混凝土的搗實;后一道布置在混凝土坡腳處確保下部混凝土的密實。隨著混凝土澆筑的推進,振動器也相應的跟進,控制設計標高以確保整個高度混凝土的質(zhì)量。 

 。5)在后澆帶處澆筑混凝土時,應先于施工縫表面抹水泥砂漿一層;炷烈苊庵苯涌拷┕たp下料,機械振搗時,向施工縫處逐漸推進,加強對施工縫接縫處的搗實,使其緊密結(jié)合。 

 。6)混凝土澆筑時表面泌水采用真空吸水,若發(fā)現(xiàn)表面泌水過多,應及時調(diào)整水灰比,混凝土澆至頂端時的泌水排除。 

 。7)由底板面積大、表面會出現(xiàn)較厚的漿層,為保證板面平整度及防止表面出現(xiàn)微細裂縫,在混凝土澆筑結(jié)束后,要認真處理,經(jīng)2~4小時左右,初步按標高用長刮尺刮平,初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,再用木抹子收平壓實,以閉合收水裂縫,約12小時后,薄膜覆蓋,充分澆水濕潤養(yǎng)護。 

  3、砼養(yǎng)護 

  大體積混凝土的養(yǎng)護是防止混凝土出現(xiàn)裂縫隙的關鍵工作,必須高度重視。實踐證明,蓄水法養(yǎng)護是大體積混凝土養(yǎng)護行之有效的方法。本工程結(jié)合混凝土的測溫,采用塑料薄膜麻袋覆蓋的養(yǎng)護方法。 

 。1)在混凝土澆筑后1~3天,由于水化熱作用,混凝土是處在升溫階段。因此如施工期間氣溫較高,則可適當推遲覆蓋時間。因為過早的保溫不利于熱量的散發(fā),只會提高混凝土內(nèi)部的最高溫度,增加地基對基礎的約束力,對防止深層裂縫不利。 

  (2)如混凝土澆筑時氣溫較低,則必須及時覆蓋養(yǎng)護。 

  (3)覆蓋厚度的掌握,根據(jù)砼測溫結(jié)果隨時調(diào)整,在保證砼內(nèi)外最大溫差符合要求的前提下,盡量減少覆蓋厚度,一旦出現(xiàn)溫差較大,及時加強表面覆蓋。 

 。4)根據(jù)混凝土測溫信息以及天氣氣溫變化情況調(diào)整養(yǎng)護。當天氣較好,氣溫較高時,在白天可減少覆蓋厚度,甚至短時間掀開草袋,對于干燥部位適當澆水養(yǎng)護。當?shù)酵砩,要及時覆蓋好草袋。注意天氣預報,突降陣雨等氣溫驟變時,是養(yǎng)護工作的關鍵時刻,必須提前做好準備,一旦氣溫驟變時,應迅速采取相應措施,防止產(chǎn)生溫度裂縫。 

  (5)協(xié)調(diào)好養(yǎng)護與后續(xù)工序施工的關系是一個不可回避的問題,從施工進度上來看,都希望能盡快進行后續(xù)工序的施工,因此必須認真協(xié)調(diào)好養(yǎng)護與后續(xù)施工的關系。 

  4、混凝土表面處理 

  混凝土表面處理對混凝土澆搗后2 小時,根據(jù)標高尺面刮,初凝前輥軋來回幾次,雙振子磨碎后,混凝土的水收集,然后兩只木屑卷,關水收集裂紋數(shù)據(jù),木線條和縱向排列,要立即采取保護措施,直到終凝后。 

  5、模板的拆除時間 

  混凝土在凝固的過程,由于早期混凝土內(nèi)部水化熱混凝土內(nèi)外溫差,混凝土溫度梯度可以形成,產(chǎn)生較大的拉應力,與混凝土早期強度低,極限拉伸,不利的溫度條件下,易形成裂縫,所以使用的脫模時間延遲,7 天之前不要拆除外側(cè)模板,模板保溫效果,可以減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土內(nèi)外溫差,防止表面裂縫,并能延長冷卻時間,充分發(fā)揮混凝土的強度和松弛性能潛在的材料,使平均溫度對混凝土產(chǎn)生的拉應力小于混凝土混凝土抗拉強度,防止產(chǎn)生貫穿性裂縫。 

  6、維護混凝土 

  混凝土在底部養(yǎng)護的混凝土澆筑結(jié)束后8 小時內(nèi)的膜覆蓋后蓋一層稻草袋,定時澆水養(yǎng)護;外墻模板和水固化,外部維修后的7~14 天剝離,始終保持外表面是濕的,可以在墻頂噴淋管道鋪設節(jié)水;屋頂表面的存儲方法(板砌石壩附近)維持不少于15 天。   

  六、結(jié)語 

  綜上所述,地下室混凝土施工是一項非常重要的系統(tǒng)性工程,想要保證地下室混凝土的施工質(zhì)量,合理科學的安排施工操作步驟及正確選材才是重中之重。本文根據(jù)地下室混凝土裂縫產(chǎn)生的原因引出了地下室混凝土防裂的解決措施, 

  以“預防為主,防治結(jié)合”的原則從優(yōu)化設計、材料的選用和合理施工及補救等措施,從而減少裂縫產(chǎn)生的幾率。    

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