廣州紡織貿(mào)易中心地下室底板裂縫控制技術(shù)

李鵬 姚剛

1 工程概況

廣州紡織貿(mào)易中心地下室底板占地面積55 189.88 m2。采用天然地基擴(kuò)展基礎(chǔ)及筏板基礎(chǔ)。裙樓混凝土底板板厚為700 mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,抗?jié)B等級(jí)為S12;塔樓混凝土筏板板厚為2 000 mm,抗?jié)B等級(jí)為S8,單個(gè)承臺(tái)最大混凝土量達(dá)520 m3,局部厚度達(dá)到4 m。本文主要針對(duì)工程西區(qū)7個(gè)區(qū)塊的大體積混凝土,介紹其裂縫控制的原理及其施工工藝。

2 混凝土的理論溫度

2.1 熱工計(jì)算

考慮到塔樓A2棟承臺(tái)混凝土厚度最大,達(dá)4 m,且強(qiáng)度等級(jí)為C30P8,理論上該處混凝土內(nèi)部溫度最高,故以此處的混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行熱工計(jì)算。施工配合比及溫度參數(shù)見(jiàn)表1,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 C30P8混凝土施工配合比及溫度參數(shù)(10月)

表2 熱工計(jì)算結(jié)果 ℃

2.2 計(jì)算結(jié)果分析

混凝土內(nèi)外溫差為52.3-31.3=21℃＜25℃,滿(mǎn)足防裂要求,現(xiàn)場(chǎng)早晚溫差較大,地下室施工過(guò)程中采用面層蓄水加薄膜養(yǎng)護(hù)。混凝土表面溫度和大氣的溫差為31.3-24=7.3℃＜25℃,滿(mǎn)足防裂要求。

3 澆筑工藝措施

3.1 混凝土澆灌路線

此次混凝土澆筑按底板后澆帶劃分共9個(gè)分區(qū),澆筑的混凝土總量23 852 m3,最大一塊分區(qū)A2棟塔樓筏板的混凝土澆筑量為3 933 m3。根據(jù)要求澆筑方量為164 m3/h,經(jīng)計(jì)算,此分區(qū)共需混凝土輸送泵4臺(tái),16臺(tái)混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)。工程選用4臺(tái)HBT60型混凝土柴油泵車(chē),后澆帶分隔區(qū)域劃分以不大于12 m的澆筑帶分段倒退施工,當(dāng)后澆帶分隔區(qū)寬度超過(guò)12 m時(shí),可適當(dāng)根據(jù)澆灌時(shí)間添加緩凝性減水劑以調(diào)整混凝土初凝時(shí)間,避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

3.2 混凝土的連續(xù)澆搗

根據(jù)設(shè)計(jì)需要,底板抗?jié)B混凝土初凝時(shí)間不低于6 h,混凝土自攪拌站到現(xiàn)場(chǎng),加等候時(shí)間總計(jì)不超過(guò)1 h。獨(dú)立基礎(chǔ)與底板結(jié)構(gòu)連續(xù)澆筑必須遵循先深后淺,先澆獨(dú)立基礎(chǔ)、后澆底板結(jié)構(gòu)的方式,控制連續(xù)作業(yè)時(shí)間,確保在初凝時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)冷縫。調(diào)整一臺(tái)專(zhuān)用泵車(chē)完成獨(dú)立基礎(chǔ)澆灌,其他泵車(chē)確保底板結(jié)構(gòu)連續(xù)澆灌施工。

3.3 混凝土的分層澆筑

裙樓700 mm厚底板超長(zhǎng)混凝土均按斜面分層澆筑,連續(xù)逐層推移,一次到頂?shù)臐仓椒ㄟM(jìn)行,以減少混凝土在空氣中的暴露面。斜面每層厚度宜控制在500 mm左右,自然流淌坡度控制為1∶6。塔樓核心筒承臺(tái)底板厚度達(dá)到4 000 mm,采用分段分層的澆筑方式。澆筑的每層厚度控制為500 mm,長(zhǎng)度控制為6 000 mm。

3.4 混凝土的振搗

為保證混凝土振搗質(zhì)量,每臺(tái)混凝土泵出料口均配備4臺(tái)振搗棒,其中3臺(tái)同時(shí)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,確保混凝土的底部密實(shí)。插點(diǎn)的間距控制在400 mm內(nèi),并且采用交錯(cuò)式均勻排列振搗,插入深度控制在下層尚未初凝混凝土中約50 mm～100 mm,振搗時(shí)應(yīng)循序漸進(jìn),避免跳躍式振搗而發(fā)生漏振。每一振點(diǎn)的連續(xù)振搗時(shí)間為30 s左右,以混凝土表面水分不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡,且表面泛出灰漿為準(zhǔn)。在第一次振搗完成后2 h進(jìn)行二次振搗。

4 混凝土的養(yǎng)護(hù)措施

4.1 混凝土的泌水處理

當(dāng)每層混凝土澆筑接近尾聲時(shí),人為將水引向低洼邊部集為小水潭,然后用小水泵將水抽至臨近水井。在混凝土澆筑完后4 h～8 h內(nèi),將部分浮漿清除掉,初步用長(zhǎng)刮尺刮平,然后用木抹子搓平壓實(shí)。

4.2 混凝土的表面處理

大體積混凝土的表面水泥漿較厚,泌水現(xiàn)象嚴(yán)重,應(yīng)仔細(xì)處理。混凝土表面處理遵循“三壓三平”的方法。首先按設(shè)計(jì)標(biāo)高用煤撬拍板壓實(shí),長(zhǎng)刮尺刮平;其次,初凝前用鐵筒滾數(shù)遍碾壓、滾平,在初凝以后,混凝土表面會(huì)出現(xiàn)龜裂;最后,終凝前進(jìn)行二次抹壓,用木楔打磨壓實(shí)、整平,以便將龜裂紋消除。

4.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)

對(duì)于大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)在混凝土表面二次壓實(shí)后進(jìn)行,700 mm厚裙樓底板混凝土采用一層草袋加一層薄膜進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù);2 000 mm厚塔樓底板混凝土采用二層草袋加一層薄膜進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù),并分別向外延伸1 m～2 m,以確保保溫養(yǎng)護(hù)效果。在實(shí)施過(guò)程中,保溫層的實(shí)際厚度根據(jù)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果視溫差大小而調(diào)整。待混凝土澆筑完畢達(dá)終凝后,采用效果極佳的灰砂磚封閉圍砌蓄水養(yǎng)護(hù),灰砂磚按6 000 mm×6 000 mm分格蓄水,磚砌筑高度大于250 mm,外墻磚胎模外側(cè)蓄水3 d后將側(cè)模撬松,宜在側(cè)模與混凝土表面縫隙中澆水,以保持濕潤(rùn)。在環(huán)境溫度大于35℃時(shí),每3 h對(duì)已完成混凝土面蓄水區(qū)間斷性澆水,養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于14 d,混凝土表面與大氣溫差控制在20℃以?xún)?nèi)。

5 大體積混凝土的溫度監(jiān)測(cè)措施

5.1 溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)

測(cè)溫材料采用φ 48鋼管,管底封閉穩(wěn)定測(cè)溫,用測(cè)溫計(jì)進(jìn)行大體積混凝土內(nèi)部測(cè)溫。承臺(tái)測(cè)溫管的布置如圖1所示。

由于大體積混凝土早期升溫快,后期降溫慢的特點(diǎn),采用了先頻后疏的測(cè)溫方法,測(cè)溫從混凝土澆筑后3 h開(kāi)始采樣。前3天每隔1 h測(cè)溫一次;4 d～7 d每隔3 h測(cè)溫一次;8 d～14 d每隔8 h測(cè)溫一次,降溫結(jié)束后各部位溫差均小于25℃時(shí)即可撤除保溫措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫差大于25℃時(shí),應(yīng)加強(qiáng)混凝土覆蓋保溫,保證混凝土內(nèi)外溫差不致過(guò)大。

5.2 實(shí)測(cè)結(jié)果

根據(jù)測(cè)溫記錄,混凝土中心溫度在3天后達(dá)到最高。本工程實(shí)測(cè)最高溫度為60.5℃,施工環(huán)境溫度為19℃～23℃,混凝土入模溫度為26℃,混凝土內(nèi)外溫度均升高30℃左右,最大溫差為23℃,與理論計(jì)算值基本相符。

6 結(jié)語(yǔ)

該工程本次澆筑的西區(qū)筏板大體積混凝土,由于在其施工過(guò)程中澆筑方法及保溫養(yǎng)護(hù)措施得當(dāng),不僅降低了大體積混凝土澆筑塊體在水化過(guò)程中的內(nèi)外溫差,減小了混凝土塊體因溫度產(chǎn)生的自約束應(yīng)力,更降低了其溫度梯度,提高了混凝土的抗裂能力,達(dá)到了防止裂縫的目的。同時(shí)由于在混凝土中加入了SY-G型微膨脹劑,補(bǔ)償了混凝土的早期收縮,膨脹劑使相鄰一定范圍內(nèi)的混凝土建立有限的預(yù)壓應(yīng)力,解決了混凝土早期干縮裂縫和水化引起的溫差收縮裂縫,在一定程度上防止了內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生。

[1] 王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.

[2] 江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].第2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.

[3] 解建學(xué).淺談磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的原因及防治[J].山西建筑,2009,35(22):83-84.

[4] GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].