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摘要:近年来,随着社会生产和人民对建筑物的多功能化要求的不断提高,使超长结构及大体积混凝土的应用越来越普遍。而超长结构在进行修建时候必须要使用混凝土无缝施工技术来进行施工,施工完成后所体现出的施工效果极为明显。下面,本文就此展开论述。
关键词:地下室;超长混凝土结构;无缝施工技术
1.地下室超长混凝土结构无缝施工概述
地下室中超长混凝土结构就是指超过温度伸缩缝间距的混凝土结构,其无缝施工是指在设计和施工中不设缝或少设缝的前提下,把混凝土结构裂缝控制在一定的范围内,从而达到防水抗裂的要求。混凝土结构无缝施工技术,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侵蚀,增加结构耐久性的重要措施。
2.地下室超长混凝土结构裂缝产生的原因
2.1混凝土硬化时产生裂缝的原因
在混凝土灌注后的最初几天以及在结构未加任何荷载之前,混凝土裂缝可能会扩展。混凝土内的温差亦可导致应力增加,当应力超过混凝土的抗拉强度时,将产生裂缝。温差主要是由混凝土硬化过程中的水化热所引起。即使混凝土构件只产生很微小的裂缝,已经硬化的混凝土的有效抗拉强度仍会降低,故应该把混凝土内的温差尽可能保持在最低水平。
2.2混凝土硬结后裂缝产生的原因
设计中为确保所需强度并使裂缝宽度保持在容许范围内,常采用普通钢筋或预应力,这样能控制使用荷载产生的拉应力。由约束变形引起的拉应力也会引起裂缝,约束变形来自温度变化或混凝土的收缩和徐变。基础的不均匀沉降所引起的变形亦可导致开裂。
混凝土构件中有两种能产生应力的约束力,即内部约束力和超静定结构中的外部约束力。混凝土结构由约束变形产生的裂缝主要是由于昼暖夜冷的温差所引起的。除了温度以外,混凝土徐变和收缩受到约束时也会产生应力。在相连的大小相差悬殊的构件之间,收缩常会引起裂缝。
3.实例分析某地下室超长混凝土结构的无缝施工技术
3.1工程概况
某大型高层建筑由6栋18~39层高层商住综合楼组成,地下室二层,地下室侧墙高7m,厚0.4m,底板由沉降缝分隔成二部分,其中一区底板为117m×144m,二区底板117m×132m,底板厚500、600、800、1000mm不等,每块底板均属超长钢筋混凝土结构。为缩短工期,节约成本,经研究决定,该底板及侧墙工程采用超长钢筋混凝土结构无缝施工技术和结构自防水技术,以加快施工进度,缩短工期,提高结构的整体性,并保证工程的防水质量。
3.2超长混凝土结构无缝施工技术基本原理
在混凝土中掺加适量的膨胀剂,通过与水泥的化学反应,可使混凝土产生适量膨胀,在钢筋和邻位限制下,在钢筋混凝土中建立0.2~1.0MPa的预压应力,可大致抵消混凝土收缩时产生的拉应力,防止混凝土开裂。同时水化反应生成的钙矾石晶体,属针状、棒状晶体,可填充、切断、堵塞混凝土的毛细孔,使混凝土的抗渗能力大大提高,抗渗等级可达P30,从而达到混凝土结构自防水的目的。
3.3地下室混凝土结构施工技术方案
3.3.1膨胀加强带的设置
根据前述混凝土结构自防水和超长结构无缝施工技术的基本原理,经研究确定了各块底板及侧墙设置膨胀加强带。膨胀加强带设置的原则如下:①加强带间距宜小于40m;②加强带应避开侧墙或底板的厚度变异处;③侧墙遇到附墙柱及墙体拐角处不应设置加强带;④为保证刚性自防水的效果,侧墙底部50cm以下部分必须与底板先行同时浇筑施工,并在该处留置钢板止水带与上部侧墙连接,因此侧墙加强带须与底板加强带同位置留置。
3.3.2膨胀加强带作法
①底板连续式膨胀加强带作法:在2m宽的加强带两侧用密目铁丝网垂直分隔开,并将铁丝网用细铁丝及附加的竖向短钢筋与镀板钢筋绑扎牢固。
②底板间歇式膨胀加强带作法:在加强带上侧留出2.5m,下侧对应的位置每边减少0.5m,留出1.5m,在板中间做成企口式的开口状,并用密目铁丝网折成企口,由附加的竖向短钢筋用细铁丝与底板钢筋绑扎牢固。
③侧墙上连续式及间歇式膨胀加强带的作法:在侧墙上两种加强带的作法相同。由于侧墙较底板薄,且混凝土墙面养护较难,故混凝土易出现裂缝,为防渗漏需先在2m宽的加强带两侧加焊竖向止水钢板,且每侧止水钢板需伸入与伸出加强带250mm以上,然后再在钢板止水带外侧加竖向密目铁丝网,将加强带分隔开。
3.3.3侧墙上特殊部位处理
①为防止侧墙混凝土收缩开裂,决定在侧墙顶部1m范围内加密横向钢筋,钢筋间距从150mm调减至100mm,使侧墙顶部形成一道暗梁,以抵抗混凝土的收缩应力导致侧墙裂缝。
②当附墙柱与侧墙相连时,由于二者截面和配筋率相差较大,往往因相连部位应力集中而开裂。为分散应力,应在此处增加水平构造钢筋φ8-10@200mm,其长度为1000mm(200mm插入柱子中,800mm插入墙体中)。
3.4混凝土浇筑及养护
3.4.1混凝土浇筑
①浇筑自防水混凝土前,检查膨胀加强带钢筋绑扎是否符合设计要求,模板与钢筋间所有杂物须清理干净。
②在间歇式后浇加强带之间,混凝土须连续浇筑,不得留缝,必须保证其间的连续式后浇加强带的“软接槎”,以确保结构的整体性。
③间歇式后浇加强带须在其两侧混凝土浇筑7~10d后,方可浇筑,且不得留缝。
④自防水混凝土振捣必须密实,不能漏振、欠振、也不可过振。振捣时间宜为10~30s,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。振捣时应快插慢拔,振点布置应均匀。施工缝、预埋件处应加强振捣,以免造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板、钢筋和止水带,以防止其移位、变形。
⑤每个浇筑带的宽度应根据现场混凝土的体积和构筑物的长、宽及供料情况和泵送工艺等经计算决定,以避免出现冷缝。
⑥底板表面凝结前须用木抹子搓压表面,以防表面龟裂,抹压至少三遍,应掌握最后一遍的收平时间,在混凝土终凝前用木抹子抹压平整。
⑦混凝土达到足够强度之前,严禁敲打或振动钢筋,以防产生渗水通道。
3.4.2混凝土养护
①混凝土浇筑12h后开始养护,养护期为14d。
②底板采用蓄水养护,蓄水高度不小于70mm;地下室500mm高外墙及顶标高低于底板面的竖向构件,在混凝土终凝后,从模板的上方浇水养护至少7d,拆模后应立即挂麻袋并浇水养护,使混凝土保持湿润状态,总养护时间不少于14d。
结束语:总之,地下室混凝土裂缝产生原因是多方面的,产生裂缝是构件混凝土中普遍存在的现象,它的出现会影响到构件的质量,甚至影响到整个建筑的安全与使用功能,尤其在地下室,会出现渗水现象,影响整个建筑物的承载。因此这就要求相关人员必须掌握地下室超长混凝土结构的无缝施工技术,保障地下室工程的建设质量。
参考文献
[1]徐春丽.地下室超长钢筋混凝土结构无缝施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计.2017.
[2]曾汉营.地下室超长无缝钢筋混凝土结构施工与裂缝控制技术[J].河南建材.2017.
[3]施彦.地下室超长混凝土结构无缝施工技术分析探讨[J].科学之友.2011.