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【摘 要】钢筋混凝土结构地下建筑防水,不仅是满足地下建筑使用要求,同时防止渗水也是防止钢筋锈蚀,避免酸碱盐溶液对混凝土内部浸蚀,增加结构耐久性的重要措施.由于防水问题极为重要,而涉及的问题包括设计、原材料、施工、宏观表现、微观机理等诸多方面.本文结合工程实践证明,底板和顶板采用加强带取代后浇带,有利于满足工程质量要求,简化了施工工序、缩短了工期,降低了工程成本.
【关 键 词】地下室；施工技术；措施
1.工程概况
某工程总建筑面积118200m2,地上主楼四栋楼高32层,为剪力墙结构；地上裙楼（商业）四栋为3层框架结构.地下室一层为人防工程和商场,长162.8m,宽143.2m,建筑面积为23312m2.主楼基础采用人工挖孔灌注桩,其余部分桩基采用高强预应力混凝土管桩基础,地下室基础底板、外墙、顶板混凝土强度等级为C35,抗渗等级为S8,地下室剪力墙、柱为0,地下室底板伐板厚300mm,其中高层部分联合承台厚度1.80m,纯地下室外墙厚250mm,地下室顶板厚为200mm,中庭顶板覆土1.0m,地下室底板伐板和顶板加强带设置按主楼、裙楼进行分隔设置,东西向设置3条加强带,南北向设置2条加强带,宽度为2m.
2.施工难点
(1)本工程于2007年10月15日开工,地下室结构于2008年5月完工,该工程于2010年3月17日竣工,工期很紧.
(2)本工程原设计地下室底板、顶板、墙为后浇带,后浇带施工工序繁多,封闭时间长,施工成本高,而且难以保证混凝土整体质量,后浇带砼和原砼相接处常出现开裂、渗漏等质量问题.
(3)本工程体量之大,质量要求高,若遇雨期,将给施工带来严重的工期延误影响.
3.采取的措施
3.1改后浇带为预加应力加强带
(1)技术原理:温度后浇带是为了将超长结构砼人为断开,从而减少或消除砼因内部温度变化及收缩引起拉应力、致使砼开裂的情况发生.本工程是在后浇带部位设置2m宽的加强带,加强带内采用比相邻砼强度高一等级、膨胀系数提高一级的砼和周边砼同时浇筑,从而使该部位的砼产生预加应力以抵消超长结构的温度及收缩内应力.这样使原筏板由两次浇筑改变为一次性整体浇筑,即无缝施工,从而减少地下室防水施工隐患,加快了施工进度.
(2)加强带的设置与做法：膨胀加强带分别沿纵、横向每隔40～60m左右设置一条,宽度2m.设置在温度收缩应力较大的部位,如截面、钢筋变化等部位,其构造措施如图1.在加强带两侧设置一层孔径4mm×4mm的钢丝网,上下设216mm水平筋,并与竖向16mm钢筋间距300mm予以焊接成片,其上下均应留有保护层,钢筋与钢丝网、上下水平钢筋及竖向加固筋必须绑扎牢固,不得松动,以免浇筑混凝土时被冲开,引起两种混凝土混合,影响加强带的效果.
3.2施工要点
3.2.1加强带的位置与HEA膨胀剂掺量
本工程在原设计后浇带处设置预应力加强带,加强带内混凝土强度等级比两侧提高一级为0.采用的HEA膨胀剂是一种抗裂防水剂掺量按膨胀率要求控制,膨胀加强带内采用大膨胀混凝土,膨胀率为4～5×104,加强带外采用小膨胀混凝土,膨胀率为2～3×104.筏板、墙板、顶板砼施工时加强带外用小掺量HEA膨胀剂,掺量为混凝土中水泥用量的8%；加强带内改用大掺量HEA膨胀剂,掺量为混凝土中水泥用量的12%,混凝土强度等级提高5Mpa.混凝土中并掺入聚丙烯抗裂纤维0.6kg/m3和Point-400型缓凝高效减水剂1.9％.
经大量研究试验与施工实践证明,HEA膨胀剂在混凝土中内掺6～8%时减水率可达到12～25％,保水保塑性好,易于流动、缓凝、坍落度损失小,特别适用商品混凝土和现场泵送混凝土.抗压强度与基准相比7d≥115%,28d≥105%；抗渗指标与基准相比可提高300%以上,可配制S40以上高抗渗砼.这一预应力基本上可抵消砼在硬化过程中因温度和干缩产生的拉应力,从而防止砼收缩裂缝.
3.2.2砼运输与浇筑
(1)砼运输.砼全部采用预拌商品砼,由罐车运至现场后,选用一台砼拖式泵和一台汽车泵配合,膨胀加强带处混凝土采取塔吊吊斗吊运和混凝土输送管泵并用,加强带内改用提高一级大掺量膨胀剂砼浇筑,加强带内砼浇筑完之后,再浇筑另一侧砼.在施工过程中要精心组织,协调一致,尽量缩短施工时间,要求确保砼连续浇筑,避免出现施工冷缝,做到砼连续供应,使带内外砼同时浇筑,达到无缝施工要求.
(2)砼浇筑.砼全部采用预拌商品砼,砼进场时随车检查砼的坍落度,凡出现坍落度超标,砼有离析、泌水者均不得使用.浇筑砼前,在施工缝处严格按同配合比去掉一半石子的砼接浆.浇筑时按斜面分层从两个方向开始,施工时,按计划开始从一侧浇筑混凝土,分层梯式前进,每层混凝土振捣密实,加强带外混凝土采用小膨胀混凝土浇筑,当浇筑到加强带时采用上述配合比的混凝土施工,浇筑至另一侧时又改用小膨胀混凝土浇筑,如此循环下去,振捣时严格按操作工艺进行,直至连续浇筑完毕最后合拢,在混凝土浇筑至膨胀加强带附近时,应注意使振动棒插捣点与密目快易收口网保持距离不小于30cm,并不得漏振或过振.
砼浇筑“按一个坡度、二个方向、分层浇筑、循序推进、一次到顶、不出冷缝”的原则进行.砼上层浇筑完后插入下层50～100mm振捣,振捣时间15～30s.振捣棒的水平移动距离控制在500mm以内,应快插慢拔,布点均匀.为提高砼自防水效能,提高砼密实度,防止裂缝,在施工过程中,应设专人负责,要求在砼初凝前适时实行“二次振捣,二次压抹”的施工工艺.
3.2.3砼测温与养护
(1)测温.联合承台厚度达1.80m.施工中对承台内外温差进行了监测,监测采用混凝土专用测温仪24小时专人间歇性监测,记录和分析报警.砼施工过程中,对不同部位的温度进行测控,控制混凝土内外温差在25℃以内,温度陡降不超过10℃/日.控制砼内外温差变化及时掌握温度变化规律的依据,应详细记录,绘制温度变化曲线图反映砼温度变化真实情况.
(2)砼养护.混凝土的收缩变形主要发生在早期,而混凝土膨胀在水中7d内能达到80%,因此前期养护工作至关重要,砼浇筑15h后开始进行保温保湿养护,控制相对湿度在80%以上,以减少混凝土干缩.设立专职养护人员,建立严格的混凝土养护制度.混凝土收平后,即应洒水润湿,再用塑料膜严密覆盖,并用麻袋湿水覆盖保温保湿养护,在养护期喷洒雾状水保持养护不少于14d,其目的是隔离了外界洒水和大气温度变化对砼温度的直接影响.
3.3施工缝的处理
底板施工中没有留置施工缝,地下室四周墙体在底板反上500处及顶板下200处设置施工缝,施工缝采用遇水膨胀止水条,施工缝处均设置了遇水膨胀止水条,遇水膨胀止水条放置在迎水面,且搭接严密,在砼浇筑时预留凹槽,并用射钉固定.(见如图2).
4.实施效果
4.1工程质量
工程结束后,对全部结构进行了观察,目前地下室超长无缝结构未发现可见的结构裂缝和渗水等情况.实践证明采用膨胀混凝土无缝施工技术,既达到了结构一体化的初衷,又避免了裂缝出现,同时简化了施工过程,是一种可行的结构施工方法.
4.2经济效益分析
膨胀加强带与板同时浇筑,不仅省去了后浇带的清理工作,基础伐板后浇带底部的200厚钢筋混凝土配筋带亦可取消,并且,顶板每道膨胀加强带与板同时浇筑,加快模板和钢管支撑的周转,从而可简化施工过程、降低了工程造价.经综合测算,由于采用加强带工艺,本工程降低造价24.5万元左右.
4.3工期对比
按常规设计要求,每40～60m设一道后浇带,等地下室主体结构混凝土浇注后60天再浇注后浇带处膨胀混凝土,将延长工期60天左右.本工程采用超长无缝混凝土结构后,混凝土实现连续浇筑施工,缩短了工期,仅用了80多天时间就完成了21134平方米的混凝土结构施工.
5.结束
无缝混凝土结构是以HEA补偿收缩混凝土为结构材料,以加强带取代后浇带连续浇筑无缝施工技术是一种有效的新型施工工艺.实践证明,在一定的条件下,混凝土结构后浇带取消可以为今后的施工提供方便,加快工期. [科]