广州纺织贸易中心地下室底板裂缝控制技术

李鹏 姚刚

1 工程概况

广州纺织贸易中心地下室底板占地面积55 189.88 m2。采用天然地基扩展基础及筏板基础。裙楼混凝土底板板厚为700 mm,混凝土强度等级C30,抗渗等级为S12;塔楼混凝土筏板板厚为2 000 mm,抗渗等级为S8,单个承台最大混凝土量达520 m3,局部厚度达到4 m。本文主要针对工程西区7个区块的大体积混凝土,介绍其裂缝控制的原理及其施工工艺。

2 混凝土的理论温度

2.1 热工计算

考虑到塔楼A2栋承台混凝土厚度最大,达4 m,且强度等级为C30P8,理论上该处混凝土内部温度最高,故以此处的混凝土基础进行热工计算。施工配合比及温度参数见表1,计算结果见表2。

表1 C30P8混凝土施工配合比及温度参数(10月)

表2 热工计算结果 ℃

2.2 计算结果分析

混凝土内外温差为52.3-31.3=21℃＜25℃,满足防裂要求,现场早晚温差较大,地下室施工过程中采用面层蓄水加薄膜养护。混凝土表面温度和大气的温差为31.3-24=7.3℃＜25℃,满足防裂要求。

3 浇筑工艺措施

3.1 混凝土浇灌路线

此次混凝土浇筑按底板后浇带划分共9个分区,浇筑的混凝土总量23 852 m3,最大一块分区A2栋塔楼筏板的混凝土浇筑量为3 933 m3。根据要求浇筑方量为164 m3/h,经计算,此分区共需混凝土输送泵4台,16台混凝土搅拌运输车。工程选用4台HBT60型混凝土柴油泵车,后浇带分隔区域划分以不大于12 m的浇筑带分段倒退施工,当后浇带分隔区宽度超过12 m时,可适当根据浇灌时间添加缓凝性减水剂以调整混凝土初凝时间,避免结构产生裂缝。

3.2 混凝土的连续浇捣

根据设计需要,底板抗渗混凝土初凝时间不低于6 h,混凝土自搅拌站到现场,加等候时间总计不超过1 h。独立基础与底板结构连续浇筑必须遵循先深后浅,先浇独立基础、后浇底板结构的方式,控制连续作业时间,确保在初凝时间内结构不出现冷缝。调整一台专用泵车完成独立基础浇灌,其他泵车确保底板结构连续浇灌施工。

3.3 混凝土的分层浇筑

裙楼700 mm厚底板超长混凝土均按斜面分层浇筑,连续逐层推移,一次到顶的浇筑方法进行,以减少混凝土在空气中的暴露面。斜面每层厚度宜控制在500 mm左右,自然流淌坡度控制为1∶6。塔楼核心筒承台底板厚度达到4 000 mm,采用分段分层的浇筑方式。浇筑的每层厚度控制为500 mm,长度控制为6 000 mm。

3.4 混凝土的振捣

为保证混凝土振捣质量,每台混凝土泵出料口均配备4台振捣棒,其中3台同时工作,分三道布置。第一道布置在出料口,使混凝土形成自然流淌坡度;第二道布置在斜面中部;第三道布置在斜面下部,确保混凝土的底部密实。插点的间距控制在400 mm内,并且采用交错式均匀排列振捣,插入深度控制在下层尚未初凝混凝土中约50 mm～100 mm,振捣时应循序渐进,避免跳跃式振捣而发生漏振。每一振点的连续振捣时间为30 s左右,以混凝土表面水分不再显著下沉、不再出现气泡,且表面泛出灰浆为准。在第一次振捣完成后2 h进行二次振捣。

4 混凝土的养护措施

4.1 混凝土的泌水处理

当每层混凝土浇筑接近尾声时,人为将水引向低洼边部集为小水潭,然后用小水泵将水抽至临近水井。在混凝土浇筑完后4 h～8 h内,将部分浮浆清除掉,初步用长刮尺刮平,然后用木抹子搓平压实。

4.2 混凝土的表面处理

大体积混凝土的表面水泥浆较厚,泌水现象严重,应仔细处理。混凝土表面处理遵循“三压三平”的方法。首先按设计标高用煤撬拍板压实,长刮尺刮平;其次,初凝前用铁筒滚数遍碾压、滚平,在初凝以后,混凝土表面会出现龟裂;最后,终凝前进行二次抹压,用木楔打磨压实、整平,以便将龟裂纹消除。

4.3 混凝土的养护

对于大体积混凝土的养护应在混凝土表面二次压实后进行,700 mm厚裙楼底板混凝土采用一层草袋加一层薄膜进行保温保湿养护;2 000 mm厚塔楼底板混凝土采用二层草袋加一层薄膜进行保温保湿养护,并分别向外延伸1 m～2 m,以确保保温养护效果。在实施过程中,保温层的实际厚度根据温度的实时监测结果视温差大小而调整。待混凝土浇筑完毕达终凝后,采用效果极佳的灰砂砖封闭围砌蓄水养护,灰砂砖按6 000 mm×6 000 mm分格蓄水,砖砌筑高度大于250 mm,外墙砖胎模外侧蓄水3 d后将侧模撬松,宜在侧模与混凝土表面缝隙中浇水,以保持湿润。在环境温度大于35℃时,每3 h对已完成混凝土面蓄水区间断性浇水,养护时间大于14 d,混凝土表面与大气温差控制在20℃以内。

5 大体积混凝土的温度监测措施

5.1 温度监测技术

测温材料采用φ 48钢管,管底封闭稳定测温,用测温计进行大体积混凝土内部测温。承台测温管的布置如图1所示。

由于大体积混凝土早期升温快,后期降温慢的特点,采用了先频后疏的测温方法,测温从混凝土浇筑后3 h开始采样。前3天每隔1 h测温一次;4 d～7 d每隔3 h测温一次;8 d～14 d每隔8 h测温一次,降温结束后各部位温差均小于25℃时即可撤除保温措施。当发现混凝土内外温差大于25℃时,应加强混凝土覆盖保温,保证混凝土内外温差不致过大。

5.2 实测结果

根据测温记录,混凝土中心温度在3天后达到最高。本工程实测最高温度为60.5℃,施工环境温度为19℃～23℃,混凝土入模温度为26℃,混凝土内外温度均升高30℃左右,最大温差为23℃,与理论计算值基本相符。

6 结语

该工程本次浇筑的西区筏板大体积混凝土,由于在其施工过程中浇筑方法及保温养护措施得当,不仅降低了大体积混凝土浇筑块体在水化过程中的内外温差,减小了混凝土块体因温度产生的自约束应力,更降低了其温度梯度,提高了混凝土的抗裂能力,达到了防止裂缝的目的。同时由于在混凝土中加入了SY-G型微膨胀剂,补偿了混凝土的早期收缩,膨胀剂使相邻一定范围内的混凝土建立有限的预压应力,解决了混凝土早期干缩裂缝和水化引起的温差收缩裂缝,在一定程度上防止了内部裂缝的产生。

[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2] 江正荣.建筑施工计算手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2007.

[3] 解建学.浅谈砖混结构房屋墙体裂缝的原因及防治[J].山西建筑,2009,35(22):83-84.

[4] GB 50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].