摘要:怎么提高混凝土的抗滲、抗裂和抗侵蝕性能,是建筑工程大體積砼施工的一個關鍵問題。砼裂縫產生的原因很多,比較復雜,往往是多種因素綜合作用的結果,為防止有害裂縫的產生,在施工中我們從控制砼絕熱溫升,降低內外溫差,減少砼收縮,提高極限拉伸強度等方面采取技術措施。
　　關鍵詞:地下室;砼底板;混凝土;防水設計;澆筑;無縫施工
　　地下室砼底板防水設計，通常采用抗滲砼和柔性外防水法，后澆帶設置間距在50m以內。目前工程的工期均很緊，地下室底板外防水(采用柔性防水)施工工期長，尤其是碰到雨季，防水施工很困難。同樣，地下室底板后澆帶的留置時間，設計要求不少于40d，除降水時間長外，后澆帶的清理和鑿毛給施工帶來一定的麻煩，延長了工期。如何解決地下室防水和后澆帶留滯時間長，給施工帶來的困難度。在某商住樓的地下室底板、地下室外墻施工中，采用《HEA補償砼防水工法》，在砼中摻HEA高效膨脹劑，改柔性防水為砼結構自防水，改后澆帶為加強帶，澆筑超長無縫砼和間歇式施工法，施工方便，縮短了工期。工程完工至今四年多，未出現裂縫和滲水，效果很好。
　　1工程概況
　　某商住樓工程，建筑面積32462m2，地上八層，地下—層，框架結構，鉆沖孔樁基礎。地下室建筑面積4800m2，東西長80m，南北寬60m。底板厚350mm，砼設計強度C35，抗滲等級P6。地下室外墻高3．9m，厚350mm，砼設計強度C35，抗滲等級P6。地下室頂板厚度：人防頂板300mm，非人防200mm，砼強度等級C40，抗滲等級P8。地下室底板面標高—4．5m，電梯井面板標高—6．0m。地下室底板外防水采用聚氨脂柔性防水，在地下室底板、外墻側板、人防頂板設—十字形后澆帶。由于建筑物靠近河涌邊，地下室南面和東面均為中風化和強風化花崗巖，施工中沒有做止水帷幕。在北面和西面采用深層攪拌樁止水。由于東、南面沒有做止水帷幕，風化花崗巖的縫隙有滲水，基坑降水采用降水井和基坑四周設排水溝。地下室底板施工時正值雨季，若仍按設計外防水采用柔性防水施工，工期將受到影響。為保證工期和確保防水質量，經相關部門提出修改地下室底板柔性防水做法：改柔性防水為結構自防水，采用《HEA補償砼防水工法》，改后澆帶為加強帶，澆筑超長無縫砼和間歇式施工。將地下室底板厚度350mm改為450mm。這一施工方案，得到各相關部門的同意。
　　2超長無縫砼間歇式施工及結構自防水的理論依據
　　所謂無縫施工是相對概念，根據結構情況可無縫和少縫，但它不包括沉降縫，而是釋放收縮應力的后澆縫。用HEA高效膨脹劑補償砼收縮，在砼硬化過程中產生膨脹作用，受鋼筋和鄰位約束，在結構中建立少量預壓應力σc�？紤]結構安全，膨脹不能太大，且應14d基本結束。HEA替代水泥量10％一12％，不影響強度，膨脹率Ez=2×10-4～3×10-4，在配筋率μ＝0．2％一0．8％下，可在結構中建立0．2—0．7MPa預壓應力。這—壓應力大致可以補償砼硬化過程產生的溫差和干縮應力，防止收縮裂縫，或把裂縫控制在無害范圍內(小于0．1mm)。基于這一原理，摻HEA的結構自身可滿足防水要求并延長后澆縫的長度。
　　HEA砼在硬化過程中產生膨脹作用，在鋼筋和鄰位約束下，鋼筋受拉，而砼受壓，當鋼筋抗拉應力與砼壓應力平衡時：
　　AC×σc＝AS×σS＝AS×ES×Ez
　　設μ＝As／Ac，則：σc＝Μ×ES×Ez(1)
　　式中：σc一砼預壓應力：
　　AS一鋼筋的截面積；
　　Ac一砼截面積；
　　μ一配筋率；
　　ES一鋼筋彈性模量(MPa)；
　　Ez一砼的限制膨脹率(即鋼筋的伸長率)％。
　　(1)式表明，σc與Ez成正比。而Ez隨HEA摻量增加而增加，通過調整HEA的摻量，可使砼獲得不同的預壓應力。根據水平法向力σ×分布曲線，設想在σma×地方給予較大的膨脹應力σc，而在兩側給予較小的膨脹應力(如圖1)，全面地補償結構的收縮應力，能控制有序裂紋的出現。
　　
　　圖1
　　
　　3膨脹加強帶的設置和做法
　　3．1地下室底板加強帶的設置及做法
　　地下室底板的后澆帶改為膨脹加強帶，膨脹加強帶在地下室底板鋼筋綁扎施工時留置。在地下室中部設置十字形膨脹加強帶，南北長60m的加強帶，砼澆筑時不間歇連續一次澆筑。東西長80m的加強帶待兩側的砼澆筑完畢一周后澆筑。膨脹加強帶寬度為2m，帶兩側設400×3mm鋼板止水片(圖2)，沿加強帶兩側通長設置。鋼板止水片上下架設4×4密孔鋼板網，鋼板網豎向采用φ16鋼筋@500立筋和2φ16水平鋼筋固定，防止兩側砼流入加強帶內。施工時，加強帶外用小膨脹率砼(摻HEA10％，砼限制膨脹率約0．02—0．03％)，砼澆到加強帶時，改用大膨脹率砼(摻HEAl2％，砼限制膨脹率約0．04％～0．06％)。帶內砼強度等級比加強帶外提高一個等級(C40)。地下室底板加強帶做法詳見圖3。
　　
　　2地下室底板加強帶布置圖圖3加強帶剖面圖
　　3．2混凝土墻加強帶施工方法
　　地下室混凝土外墻膨脹加強帶設置位置與地下室底板砼加強帶相對應。加強帶寬為2m，兩側設400×3mm鋼板止水板，沿加強帶兩側通長設置。兩側設4×4密孔鋼板網，防止兩側混凝土流入加強帶內。施工時，先澆加強帶兩側砼，加強帶外用小膨脹率砼(摻HEA10％，砼限制膨脹率約0．02％一0．03％)�；炷�土澆到加強帶位置時，間歇十四天后才澆筑帶內混凝土。帶內混凝土改用大膨脹率砼(摻HEAl2％，砼限制膨脹率約0．04—0．06％)，帶內砼強度等級提高一個等級為C40，詳見圖4、圖5。
　　
　　圖4外墻加強帶示意圖                                                                             圖5
　　
　　
　　4施工縫的留置與處理
　　4．1施工縫的留置
　　位置(見圖6)
　　
　　圖6地下室砼外墻施工縫留置
　　4．2后澆加強帶和砼墻體水平施工縫的處理
　　(1)砼墻體水平施工縫在澆筑前需清理干凈砼表面的浮漿，并鑿毛后用水沖洗干凈。澆筑砼前，先澆一層(50mm厚)同標號的水泥砂漿再澆筑砼。
　　(2)后澆加強帶在澆筑砼前，施工縫位置也需鑿毛、清洗干凈，再用大膨脹率砼澆筑。
　　
　　5混凝土泵送及澆筑
　　(1)根據現場環境條件，合理布置汽車泵。根據運輸路程、混凝土澆搗速度及氣溫情況，確定混凝土攪拌車的數量。確保澆搗面全部在泵車作業半徑范圍內。
　　(2)一旦開始澆搗，必須保證混凝土的供應不間斷并每車測坍落度，發現異常時加測，若不合要求，堅決退貨。暫時中斷泵送時，應采取倒泵措施，保持良好的可泵性。
　　(3)澆筑中應加強溫度的監控，測溫探頭的布設及測溫記錄應委托有資質的測試單位承擔。
　　自澆筑24小時后，第l一7天每4小時測定一次，第8—14天每8小時測定一次。如果溫度變化顯示未達到穩定，14天后每12小時測定一次，直至溫度穩定為止。
　　當混凝土內部溫度與底面或表面溫度差超過25℃時，應及時采取表面保溫或內部降溫措施。
　　(4)混凝土澆筑采取斜面分層、薄層澆搗、循序推進的方法，自然流淌的坡度控制在1：8內。
　　(5)混凝土澆筑應滿足整體連續性的要求，初凝時間按6h控制。
　　(6)依據澆筑順序分層振搗，宜用高頻插入式振動棒，快插慢提，尤其要注意暗梁等處，一定要震搗密實。
　　(7)表面泌水處理。模板四周側邊上口開設排水口，使多余的水自然排空。
　　(8)表面水泥漿要清除，在初凝前，表面要用長刮尺按標高刮平，再用鐵滾筒碾壓2—3遍，并用木搓打磨壓平，終凝前，再用木搓打磨—遍，以閉合塑性收縮裂縫。
　　
　　6混凝土的養護
　　底板砼按大體積混凝土的澆筑要求，在澆筑前，事先布設測溫傳感器，及時監測澆筑過程中的溫度變化，內外溫差超過25℃時，應采取措施。
　　(1)推遲水泥的水化放熱，控制內外溫差不大于20℃，避免有害的結構裂縫。監測時間至少14d。
　　(2)表面采用薄膜、草包交替覆蓋三層，晝夜澆水保溫，但既不能積水，又不能干燥泛白，以免表面收縮裂縫。
　　(3)砼墻澆筑4—6h即進行頂面澆水養護，2d后松開板螺栓，使養護水能沿模板與砼之間的縫隙流入墻身，起到養護作用。澆水養護采用φ15PVC管，沿砼墻頂布置，在管四周打小孔，管與自來水管連接形成管網，放水后水從小孔流出形成自然養護，養護時間不少于14d。
　　參考文獻
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