地下超长结构混凝土施工抗裂防水关键技术

祝旻

摘 要：地下超长结构混凝土施工的抗裂防水是重点。包括结构自防水、防水层及后浇带、变形缝等施工。如何解决混凝土的收缩开裂问题成为工程施工的关键，施工中主要从材料选择、施工技术、养护等几个方面着手进行控制。

关键词：地下超长结构  混凝土  抗裂防水

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0082-01

1 混凝土裂缝产生的原因

混凝土裂缝的产生有多种原因，主要是由温度和湿度的变化引起的，当混凝土内部应力超出混凝土抗拉强度时，就会出现裂缝。超长结构的大体积混凝土产生裂缝的原因主要有以下两种：（1）较大温差造成。较大体积混凝土在浇筑硬化早期，水泥水化散发出大量水化热，导致内部温度升高，产生内部压力，同时混凝土表面受到气温影响温度较低，产生表层拉力。当内外温差较大时，作用力超过混凝土自身抗拉强度，就会产生裂纹。（2）体积收缩导致。当混凝土浇筑完工数天后，水泥水化热基本释放完毕，混凝土的温度逐步降低，引起混凝土的收缩，产生拉应力。而超长结构、大体积混凝土由于受到地基和内部结构的约束，当拉应力超出自身抗拉强度时，就会形成收缩裂缝。目前防止裂缝的方法主要是选用低热低碱水泥、掺加外加剂、控制水泥用量、加强养护、采用混凝土浇筑新工艺等，以及加强抗裂钢筋、设置后浇带、留施工缝等方法。

2 防止超长结构混凝土产生裂缝的措施

2.1 原材料的选取

（1）选用低水化热、低含碱量的水泥，强度一般采用42.5。（2）砂石含泥量对混凝士抗拉强度和收缩变形影响较大，应严格控制在2%以内。（3）尽量降低砂石的含砂率和吸水率。砂石骨料尽可能粗大些，以减少收缩。（4）当水灰比不变时，水泥浆用量严重影响到收缩形变，因此在保证可泵性的基础上，尽量减少水泥用量。（5）在混凝土中掺入I级粉煤灰，可以减少泌水和坍落度，增加密实度。附带可降低水灰比，减少水泥用量。（6）应提前进行混凝土的配比试验与优化工作。通过制作试验件以检测混凝土的性能参数，特别是混凝土内部的温度变化和裂缝情况，以优化混凝土配合比。

2.2 混凝土施工技术

（1）不宜在高温、大风气候浇筑混凝土，防止水份蒸发过快产生裂缝。施工时按顺序采用斜坡式分层浇筑。在设计施工段内必须连续浇筑，不得出现冷缝，上、下层混凝土搭接必须在初凝前完成。（2）超长结构混凝土应在浇筑带的前后布置两道振动器，第一道在混凝土的卸料点，第二道设在混凝土坡角处。为防止混凝土在出料口处堆积，先振捣出口处混凝土，形成流淌坡度后再全面振捣。（3）自防水混凝土应采用二次振捣工艺。混凝土入模后先用普通振捣器进行初次振捣，待初次振捣坍落度消失开始初凝时，用高频振捣器进行二次振捣。（4）设置排水沟和集水坑，排出在混凝土浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆。（5）收头处理也是减少表面裂缝的重要措施。混凝土浇筑后，先按标高用长刮尺初步刮平，在初凝前用平板振动器碾压数遍，再用抹子反复搓平压实，使硬化初期产生的收缩裂缝得以封闭填补。（6）混凝土入模坍落度一般控制在（14±2）mm左右，坍落度过大容易导致混凝土干缩增大，增加开裂几率。（7）做好早期保温、保湿养护工作，通常在混凝土浇筑完进行二次抹压后立即在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜和二层草垫，以避免水份蒸发过快，同时降低温差。养护时间一般不少于15 d。（8）严格控制混凝土浇筑温度、控制拆模时混凝土内部及表面温度。超长结构混凝土内外温差、表面与外界温差不应超过25 ℃。对大体积混凝土要定时定点监测，并根据测定的温度，采取相应的技术措施来防止表面裂缝的产生。

3 后浇带、变形缝、施工缝施工

3.1 后浇带施工

（1）后浇带必须采用比两侧梁、板、墙混凝土高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑密实，浇捣后浇带的时间通常在主体完工60d后进行。（2）后浇带中纵筋贯通不断，并设置附加筋。后浇带的接缝处按施工缝处理，后浇带缝两侧采用钢筋支架加专用金属网隔断;两侧梁、板下加设必要的竖向支撑。后浇带一侧的底板混凝土一次连续浇捣完成，不设施工缝。（3）后浇带采用湿麻袋覆盖或塑料薄膜覆盖等保湿、保温与养护措施，养护和拆模时间≥28 d。

3.2 变形缝施工

变形缝施工应采取多种手段，设置多道防线。（1）变形缝处的顶板、侧墙、底板的面层建筑、装饰都应作相应的变形设计与处理，采用可变形的弹性密封胶等材料。（2）采用内装可卸式止水带等防水材料来加强防水处理时，应预留疏水通道，变形缝槽一旦积水就可及时引排。（3）中埋式止水带采用钢边橡胶止水带固定于专门的钢筋夹上，水平安装时要成盆形绑扎在固定用钢筋框上，以防止止水带下面存有气泡，造成渗水。（4）外贴式止水带用粘接剂和水泥钉固定在地下墙或垫层的表面，固定范围内采用水泥砂浆或微晶水泥砂浆先进行找平处理。顶板迎水面预留嵌缝槽，以低模量聚氨酯密封胶嵌填，密封胶应与外贴式止水带有效搭接。

3.3 施工缝施工

（1）施工缝在浇筑混凝土前，应将表面浮浆和杂物清除，然后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，水平施工缝再铺设30～50 mm厚的1∶1水泥砂浆，并及时浇筑混凝土。（2）横向竖直施工缝应设置中埋式钢板橡胶止水带，与单组分聚氨酯水膨胀密封胶组合形成双道防水线。（3）减少纵向水平施工缝设置，采用钢板止水带与单组分聚氨酯水膨胀密封胶组合来达到防水功效。其中钢板需经镀锌处理，电镀锌涂层厚度10 μm。（4）工程主体结构和通道交接的环向施工缝处设置单组分聚氨酯止水条。

4 防水层施工

4.1 顶板卷材防水层施工

（1）顶板附加防水层通常选用高聚物SBS改性沥青类防水卷材（耐根穿刺）。卷材防水层在顶板基面成膜后先铺设一层沥青油毡隔离层，而后再进行细石混凝土保护层（内配双向钢筋网片）施工。（2）混凝土基层表面不得有突出的尖角与可见的贯穿裂缝等，基面应保持洁净、平整、坚实，不得有疏松、起砂、起皮现象。当基面潮湿时，涂刷湿固化型胶粘剂或潮湿界面隔离剂。（3）阴阳角处应做成圆弧状或45 °折角，在阴阳角、变形缝及诱导缝等特殊部位应增设卷材加强层，加强层宽度应为200～500 mm。

4.2 底板涂料防水层施工

（1）底板附加防水层应选用水泥基渗透结晶防水涂料。防水涂料应分层刷涂或喷涂，涂层应均匀，不得漏刷漏涂;接槎宽度不得小于100 mm。（2）涂料基层表面应保持干净、平整、无浮浆和明显积水。（3）涂料防水层施工严禁在雨天、雾天、五级及以上大风天气进行，不得在环境温度低于5 ℃、高于35 ℃或烈日曝晒时进行。涂膜固化前如有降雨可能，应及时做好已完成涂层的保护工作。

参考文献

[1] GB 50010-2010混凝土设计规范[S].中国建筑工业出版社，2011.

[2] 佳房和城乡建设部工程质量安全监管司.全国民用建筑工程设计技术措施[M].北京：中国计划出版社，2009.endprint