杭州G11-S3地下車庫無裂縫施工技術(shù)

  【摘 要】地下車庫混凝土結(jié)構(gòu)早齡期開裂問題是目前擺在工程師面前最難解決的裂縫問題之一，補(bǔ)償收縮混凝土能夠通過自身一定的膨脹抵消混凝土的收縮，從而達(dá)到保持混凝土體積穩(wěn)定性的效果，起到抗裂防滲的作用，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自防水功能。本文介紹了G11-S3地下車庫補(bǔ)償收縮混凝土抗裂防滲施工方案，包括配合比設(shè)計(jì)、施工組織、現(xiàn)場關(guān)鍵點(diǎn)管控，最終取得了良好的抗裂效果，實(shí)現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)零開裂。

  【關(guān)鍵詞】冷縮；限制膨脹率；補(bǔ)償收縮；抗裂防滲

  1 工程概況

  本工程用地位于杭州市長睦大型居住區(qū)中心位置，基地南臨臨丁路，東至天都路，北到東風(fēng)港路，西面為自然水體-東風(fēng)港，規(guī)劃中的軌道交通三號線由天都路經(jīng)過本地塊。規(guī)劃總用地面積：11773m²；總建筑面積4133.91m²，其中地上建筑面積367^.63 m²，地下室面積3766.28m²；地上為2幢輔助用房，其中地下車庫配套用房為一層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為5.600m，河道景觀管理用房為一層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為6.450m地下為整體地下室，地下室耐火等級一級；停車數(shù)量：本地塊共設(shè)地下停車位99個；上部結(jié)構(gòu)為砼框剪結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防類別為丙類，合理使用年限為 50年，抗震設(shè)防烈度為6度；地下室防水等級為一級；所有地下工程，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均采用S6級抗?jié)B砼。

  2 無裂縫施工組織設(shè)計(jì)

  傳統(tǒng)的補(bǔ)償收縮模式認(rèn)為，只要混凝土的收縮不超過混凝土的極限延伸率，混凝土便不會開裂。補(bǔ)償收縮混凝土的補(bǔ)償原理是通過摻加高性能膨脹劑，在限制條件下，混凝土結(jié)構(gòu)中會產(chǎn)生一定量的預(yù)壓應(yīng)力，可以抵消混凝土早齡期溫度收縮裂縫。其核心控制指標(biāo)是混凝土的限制膨脹率和混凝土在實(shí)際結(jié)構(gòu)中的溫升。

  目前在工程中，監(jiān)理以及質(zhì)檢部門尚無法更沒有對這兩項(xiàng)進(jìn)行檢測，即無法對補(bǔ)償收縮混凝土的施工過程進(jìn)行管控，導(dǎo)致很多混凝土供應(yīng)商偷工減料，少摻或摻膨脹劑，致使達(dá)不到補(bǔ)償收縮的效果。大多數(shù)施工單位和攪拌站只測摻膨脹劑混凝土的坍落度、強(qiáng)度和抗?jié)B標(biāo)號,不測混凝土的限制膨脹率，存在一摻就靈的盲目思想，這是使用膨脹劑的最大誤區(qū)^[1]。膨脹劑是提高混凝土防裂抗?jié)B性能的重要技術(shù)手段之一，但使用膨脹劑需要合適的條件才能確保發(fā)揮其膨脹效能^[2]。

  本工程采用了中國建筑材料科學(xué)研究總院研發(fā)的“混凝土三通道限制膨脹率測量儀”和“遠(yuǎn)程無線混凝土溫度測控儀”對施工過程中的補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)測，以保證補(bǔ)償收縮混凝土的施工質(zhì)量。為了保證混凝土結(jié)構(gòu)自防水功能，必須要避免或減少結(jié)構(gòu)有害裂縫的出現(xiàn)，Aitcin,PC^[3]給出了一些減小有害裂縫的建議，只有基于對各種收縮的機(jī)理，水泥的水化、物理性能、力學(xué)性能和熱力學(xué)性能理解才能采取有效措施減少各種收縮或者弱化其影響^[3]。實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)無裂縫設(shè)計(jì)。

  3 混凝土配合比設(shè)計(jì)

  3.1原材料要求

  （1）水泥：42.5普通硅酸鹽水泥，性能附合國家標(biāo)準(zhǔn)。

  （2）砂：細(xì)骨料宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬，級配良好的中砂，其含泥量不應(yīng)超過2%，應(yīng)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ52-92）的規(guī)定。

  （3）石：粗骨料選擇0.5-3.2的級配機(jī)碎石，應(yīng)符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ53-92）的規(guī)定。

  （4）混凝土膨脹劑：符合GB23439-2009《混凝土膨脹劑》規(guī)定的II型產(chǎn)品，7d限制膨脹率不低于0.05%，由浙江盾基建材有限公司提供。

  （5）活性摻合料：二級以上粉煤灰，S95級磨細(xì)礦渣粉。

  （6）泵送劑：性能符合國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，減水率不小于20%。

  3.2 施工配合比

  4 施工過程

  4.1混凝土的攪拌

  混凝土攪拌、混凝土原材料計(jì)量要準(zhǔn)確，計(jì)量的允許偏差不應(yīng)超過下列限值：水泥和摻合料為±1%，粗骨料為±2%，水及外加劑為±1%，施工時重點(diǎn)對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，以保證工程質(zhì)量。

  4.2混凝土的運(yùn)輸和澆筑

  4.2.1混凝土的運(yùn)輸

  混凝土運(yùn)輸，基礎(chǔ)及主體混凝土由混凝土供應(yīng)商罐車運(yùn)送，工地混凝土輸送泵直接輸送到混凝土澆注地點(diǎn)。后期墻構(gòu)造柱、圈梁混凝土施工時采用人工雙輪小推車通過升降機(jī)電梯運(yùn)送到施工澆注地點(diǎn)。

  4.2.2混凝土輸（運(yùn)）送的一般技術(shù)要求

  (1) 運(yùn)輸時間：現(xiàn)場攪拌混凝土從攪拌機(jī)卸出到澆筑完畢連續(xù)時間（min）：

  (2) 季節(jié)施工：在暴熱和大風(fēng)天氣運(yùn)輸混凝土，翻斗車或小推車上、混凝土輸送管道應(yīng)遮蓋灑水降溫，防止水分蒸發(fā)，影響混凝土輸送質(zhì)量。

  (3) 混凝土的輸送必須符合《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T10-95）要求。

  (4) 質(zhì)量要求：混凝土送到澆注地點(diǎn)，混凝土拌和物不應(yīng)出現(xiàn)離析或分層現(xiàn)象。應(yīng)隨時檢測其稠度，所測稠度應(yīng)符合施工要求，其允許偏差值應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

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  4.2.3混凝土的澆筑：

  在澆筑前要作好充分的準(zhǔn)備工作，如制定施工方案，機(jī)具準(zhǔn)備，保證水電的供應(yīng)，要掌握天氣季節(jié)的變化情況，檢查模板、鋼筋、預(yù)留洞等的預(yù)檢和隱蔽項(xiàng)目。檢查安全設(shè)施、勞動力配備是否妥當(dāng)，能否滿足澆筑速度的要求。模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈。

  (1)澆筑間歇時間：混凝土澆筑允許間歇時間

  (2)澆筑時應(yīng)注意的要點(diǎn)：

  ①在澆筑工序中，應(yīng)控制混凝土的均勻性和密實(shí)性，混凝土拌和物運(yùn)到澆筑地點(diǎn)后，立即澆注入模。

  ②剪力墻板混凝土必須分層澆筑，門窗洞口、預(yù)埋件、結(jié)構(gòu)留洞兩側(cè)混凝土應(yīng)均勻同時投放下料和振搗，防止洞口和埋件混凝土側(cè)向擠壓位移。

  ③澆筑過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留洞的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，應(yīng)立即停止?jié)仓?，并立即采取措施在已澆注的混凝土凝結(jié)前修整完好。

  ④梁板混凝土應(yīng)同時澆筑。

  ⑤施工縫的位置，一般不得隨意留置，本工程以施工流水段分界處-設(shè)計(jì)伸縮縫為施工縫，特殊情況必須留設(shè)時，宜沿次梁方向澆注樓板混凝土，施工縫應(yīng)留置在次梁跨中間的1/3范圍內(nèi)。施工縫的表面應(yīng)與梁軸線或板面垂直，不得留斜槎，施工縫宜用木板擋牢。

  4.2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)

  混凝土的養(yǎng)護(hù)是保證混凝土質(zhì)量的重要措施，一定要派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作。底板：為防止溫度應(yīng)力和失水干縮引起混凝土開裂，要覆蓋塑料薄膜和灑水或蓄水進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。具體做法：保濕養(yǎng)護(hù)方式-振搗刮平后，立即覆蓋塑料薄膜，避免水分散失，表面混凝土終凝或能上人后，蓄水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)其間，混凝土不準(zhǔn)發(fā)白。蓄水養(yǎng)護(hù)方式-混凝土終凝之后，即可分區(qū)筑壩蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水深度不小于5cm。確保底板在14d內(nèi)保持濕潤狀態(tài)，在養(yǎng)護(hù)其間，混凝土不準(zhǔn)發(fā)白。墻體：混凝土終凝后松動固定模板的螺栓，在模板頂部澆水對墻體混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，應(yīng)帶模養(yǎng)護(hù)7d，模板拆除后，應(yīng)避免墻體暴露，受陽光直射，干燥太快易產(chǎn)生開裂，因此應(yīng)涂刷混凝土養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，確保墻體不開裂。養(yǎng)護(hù)期：混凝土的養(yǎng)護(hù)不小于14d。

  5 現(xiàn)場溫度和限制膨脹率監(jiān)測

  如圖2、圖3所示，對現(xiàn)場澆筑的混凝土進(jìn)行了混凝土限制膨脹率和溫度監(jiān)測，測溫點(diǎn)布置見圖1，測溫結(jié)果如圖4、圖5所示，C中最高溫在14.5h時出現(xiàn)，為54℃；C右做高溫在16.5h出現(xiàn)，為55.88℃?，F(xiàn)場測得的混凝土水中14d限制膨脹率底板為0.025%，外墻為0.038%，均滿足設(shè)計(jì)要求。

  6 工程效果

  2013年4月13日開始，5月30日結(jié)束，至今沒有發(fā)現(xiàn)一條裂縫，期間正值杭州雨季，也沒有發(fā)現(xiàn)有滲漏點(diǎn)。完成了設(shè)計(jì)目標(biāo)。補(bǔ)償收縮混凝土施工效果良好，保證了地下車庫的施工質(zhì)量?；炷料拗婆蛎浡屎蜏囟痊F(xiàn)場監(jiān)測對補(bǔ)償收縮混凝土施工管控起到了明顯的作用，值得以后的工程借鑒和參考。

  【參考文獻(xiàn)】

  [1]游寶坤，韓立林，李光明，王棟民.如何正確使用混凝土膨脹劑[J].施工技術(shù)，2001，17（6）：44-46.

  [2]周永祥，王永海，冷發(fā)光，王晶.膨脹劑在混凝土早期收縮中的效能研究[J].混凝土世界，2013（04）：43-47.

  [3]Aitcin,PC Neville,AM Acker,P. Integrated View Of Shrinkage Deformation[J].concrete international，Sept， 1997（9）：35-41.