王晓明
河北万宇建筑工程有限公司(050000)
设计与施工
谈高层建筑地下部分混凝土抗裂
王晓明
河北万宇建筑工程有限公司(050000)
在一般的建筑当中,高层建筑地下部分在工程各部位中显得尤为重要,高层建筑地下部分在整个施工和验收过程中成为重点和难点。
为严防裂缝和渗漏,高层建筑地下部分的设计应采用“抗”、“放”相结合的技术方案。“抗”有双层含义:1)基础筏板和地下室外墙板钢筋的配置,如钢筋的数量、规格、间距、钢筋的构造要求等,以确保外墙混凝土的抗裂效果;2)对混凝土的抗渗等级提出要求,确保抗渗效果。“放”指的是工程总长度超过规定后要设计后浇带,起到放的作用。根据大量的工程施工看,后浇带内钢筋通常均未断开,对已浇筑完的两侧混凝土有一定的约束力。后浇带可以缓解建筑物在沉降过程中和温度变化中产生的应力。待建筑各结构稳定后(一般为混凝土浇筑2个月以后)再施工后浇带,可以避免工程其他部位产生裂缝的隐患。
1)结合设计,合理确定混凝土的标号。这可以尽量减少混凝土中水泥用量,降低混凝土浇筑后的水化热温度,从而有效控制其温升,缩小温差,充分利用混凝土的后期强度。
2)在混凝土中掺加纤维(一般聚丙烯纤维,掺量为0.8kg/m3)。加入混凝土中的纤维有阻裂效应,能延缓裂缝的产生和扩展,减少及细化裂缝,极大地增加混凝土基体的密实性,提高混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冻性及抵抗有害介质侵蚀能力,提高了纤维混凝土建筑物的耐久性。纤维能够改善混凝土的和易性,使混凝土不离析,不泌水,提高混凝土抗收缩的能力,达到抗裂目的。在施工过程中要注意:①纤维混凝土搅拌时搅拌站必须严格计量投料,保证搅拌时间,防止成团结块,确保纤维分布均匀;②必须确保纤维的计量准确,事先可将纤维按每次用量分别过称,小袋包装。搅拌时按袋投放,充分搅拌均匀。
3)提前和混凝土搅拌站进行沟通,对其用料进行相应的要求。选用收缩小的PO42.5普通水泥,水泥用量不得少于300kg/m3。采用的碎石和中砂,要符合规范要求,砂率宜为35%~45%。粉煤灰的掺量宜为水泥用量15%、不得低于二级。外加剂的技术性能要达到国家或行业标准一等品及以上的质量要求。地下室墙、顶板部位可采用掺加纤维的混凝土。搅拌混凝土的水采用不含有害物质的洁净水,每立方米混凝土用水量不大于175kg;泵送混凝土的入泵坍落度宜为(120±20)mm。
2)钢筋工程对混凝土的抗裂、抗渗性能会产生重要影响,钢筋的数量、规格、间距在混凝土浇注前必须确保正确。背水面的钢筋保护层一般控制在25~30mm,否则钢筋对表层混凝土的抗裂性会大大减弱,容易发生裂缝。迎水面钢筋保护层一般控制在40~50mm,以防水分对钢筋产生锈蚀,进而破坏钢筋混凝土的结合,发生渗漏。
1)混凝土浇筑前必须做好充分的准备工作,严格控制混凝土的质量。混凝土在浇筑第一车和在浇筑过程中,及时抽查做坍落度试验。对不符合规范要求的材料,发现后坚决退场。
2)浇筑前对操作人员进行技术交底。尤其是振捣人员,要挑选有责任心、有振捣知识、有振捣经验且以往操作过的职工。加强混凝土的振捣是保证混凝土质量的关键,混凝土浇筑振动棒要快插慢拔,筏板及墙体施工中要严格分层浇筑,应保证在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕,逐层振捣密实,且在混凝土终凝前进行二次振捣。
3)混凝土表面处理。筏(顶)板面先按标高用刮尺刮平,混凝土表面处理在混凝土浇捣后2h左右进行,在初凝前用滚筒来回碾压数遍并二次振捣后,用木抹抹平,待混凝土收水后,再二次用木抹进行抹平,以闭合收水裂缝,待终凝后马上采取养护措施。
4)在防止混凝土温度裂缝的基础上考虑模板的拆除时间。混凝土在硬化过程中,早期由于混凝土内部水化热升温,混凝土内外温差会形成混凝土温度梯度,产生很大的拉应力。而混凝土早期强度低,极限拉伸小,极易形成裂缝。因此可延迟拆模时间。模板的保温作用可以减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土内外温差,防止表面裂缝。同时可以延长散热时间,充分发挥混凝土强度的潜力和材料的松弛特性,使内外温差对混凝土产生的拉应力小于混凝土抗拉强度,防止混凝土中产生贯穿性裂缝。
5)混凝土的养护。为防止混凝土产生裂缝,底板混凝土的养护在混凝土浇注结束后8h内用薄膜覆盖,再盖一层草帘子或麻袋片,定时浇水养护。外墙可采用在墙顶铺设喷淋管道进行淋水养护。顶板表面采用蓄水办法(板四周砌筑挡水坝),养护不少于15d。
工程底板、墙板混凝土均必须进行温度监控。对于大体积混凝土工程,为有效避免温度裂缝的产生,在混凝土浇筑的前3d内,采用专用的温度测定仪进行测温,将混凝土内外温差控制在25℃以内。根据混凝土内外的温差变化情况,采取相应措施如覆盖薄膜、麻袋、草帘子等。