建筑工程中人防地下室筏板大體積混凝土施工裂縫防治對(duì)策

方珂

摘 要：本文根據(jù)建筑工程中人防地下室大體積混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了人防地下室混凝土結(jié)構(gòu)施工重點(diǎn)和難點(diǎn)、大體積混凝土裂縫主要成因、預(yù)防及控制措施，提高了人防地下室大體積混凝土的施工質(zhì)量，確保了建筑物使用安全，對(duì)類似的工程問(wèn)題處理具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：建筑工程;人防地下室;大體積混凝土;裂縫防治

近年來(lái)，我國(guó)很多高層建筑均要求設(shè)置人防地下室，其能抵抗具有一定殺傷威力兵器的破壞，能承受核武器地面沖擊波，防止化學(xué)武器、生化武器和放射性污染、核輻射、光輻射、火災(zāi)等的防護(hù)，與普通地下室比較可更好的確保生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 工程概況

某建筑面積為125004.29m2，其地上建筑面積為107852.15m2，人防地下室建筑面積為28099.54m2。1# 樓為地上32層，建筑高度為91.6m。根據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009 的相關(guān)規(guī)定，本工程地下室混凝土為大體積混凝土。

2 工程施工難點(diǎn)分析

本工程地下室承臺(tái)與底板大體積混凝土施工時(shí)為夏季，外界氣溫較高，對(duì)混凝土性能要求較高;混凝土的澆筑數(shù)量較大，施工場(chǎng)地狹窄，混凝土施工要求連續(xù)不間斷，施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)大體積混凝土施工部署要求較高。

核心筒位置承臺(tái)深度較大，常規(guī)的覆蓋保溫法無(wú)法有效保證混凝土內(nèi)外溫差滿足≤25℃的要求。

大體積混凝土的強(qiáng)度較高，對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)提出更高的要求。

3 地下室大體積混凝土裂縫主要成因分析

3.1 水泥水化熱產(chǎn)生的裂縫

混凝土內(nèi)部由于水泥水化熱的積累導(dǎo)致溫度升高，混凝土內(nèi)部與表面的溫度差異較大時(shí)將會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和變形，當(dāng)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力比混凝土約束力大時(shí)，混凝土將會(huì)出現(xiàn)裂縫。一般情況下，水泥用量大，混凝土厚度大，那么混凝土內(nèi)部溫度將呈正比地升高。

3.2 收縮變形產(chǎn)生的裂縫

混凝土硬化過(guò)程中由于水分的逸出和蒸發(fā)，使得混凝土體積出現(xiàn)干燥收縮現(xiàn)象?；炷帘砻媸芡饨鐨鉁睾惋L(fēng)力的影響干燥收縮速度快，而混凝土內(nèi)部處于密閉環(huán)境導(dǎo)致干燥收縮速度較慢，在混凝土表面將會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)表面的拉應(yīng)力值比混凝土本身的抗拉強(qiáng)度大時(shí)，在混凝土表面將會(huì)出現(xiàn)干燥收縮裂縫。干縮裂縫的寬度與發(fā)絲相似，長(zhǎng)度較短，開(kāi)裂呈無(wú)規(guī)律性，為無(wú)害裂縫。

3.3 施工不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫

基礎(chǔ)混凝土施工過(guò)程中，由于商品混凝土供應(yīng)不及時(shí)或者分層施工時(shí)上下層混凝土振搗不到位，使得混凝土層間出現(xiàn)施工冷縫?；炷恋墓橇显谡駬v后出現(xiàn)下沉，水泥漿上泛形成泌水現(xiàn)象，由于受到鋼筋和模板的約束，在約束部位將產(chǎn)生拉剪應(yīng)力，混凝土在鋼筋位置出現(xiàn)順筋裂縫，水泥漿過(guò)厚也會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。大體積混凝土施工完成后，當(dāng)其強(qiáng)度未達(dá)到堆載要求的強(qiáng)度時(shí)，在地下室底板上堆放鋼管和鋼筋等物件，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)過(guò)載裂縫。

4 地下室大體積混凝土裂縫控制措施

4.1 構(gòu)建大體積混凝土質(zhì)量控制體系

針對(duì)地下室承臺(tái)與底板大體積混凝土特點(diǎn)，構(gòu)建一套行之有效的質(zhì)量控制體系。對(duì)參與管理的每個(gè)人的質(zhì)量責(zé)任進(jìn)行明確，根據(jù)工程特點(diǎn)和周邊環(huán)境情況編制大體積混凝土施工質(zhì)量計(jì)劃，對(duì)大體積混凝土質(zhì)量目標(biāo)逐級(jí)分解，施工管理人員根據(jù)自身的職責(zé)對(duì)大體積混凝土施工質(zhì)量進(jìn)行檢查與監(jiān)督，使得大體積混凝土質(zhì)量處于可控狀態(tài)。

4.2 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化

水泥選用硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為42.5;水泥3d水化熱為218kJ/kg， 滿足≤240k J/kg的規(guī)范要求;7d水化熱為239kJ/kg，滿足≤270kJ/kg 的規(guī)范要求;鋁酸三鈣的含量為3%，滿足≤8%的規(guī)范要求。粗骨料采用花崗巖碎石，粒徑為5-31.5mm，連續(xù)級(jí)配，含泥量為0.4%，壓碎值指標(biāo)為15.2%，針片狀顆粒含量為2.1%。細(xì)骨料采用機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)為2.8，亞甲藍(lán)MB值為0.3g/kg，壓碎值指標(biāo)為10.2%。摻合料采用F·II 級(jí)粉煤灰，需水量比95%，細(xì)度為20.9%。外加劑采用TW-JS型減水劑，減水率為21.5%，泌水率22.1%?？沽牙w維選用聚丙烯纖維，摻量為0.9kg/m3。

4.3 加強(qiáng)大體積混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土進(jìn)場(chǎng)時(shí)安排質(zhì)檢員對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行檢查。在地泵的混凝土輸送管道上覆蓋一層濕麻袋，泵車(chē)位置搭設(shè)遮陽(yáng)傘，使混凝土的入模溫度≤30℃。根據(jù)承臺(tái)和底板的深度及結(jié)構(gòu)尺寸，采用斜面分層法施工，分層厚度為 500mm，斜面坡度為1：6。混凝土按照先深后淺，先承臺(tái)后底板的澆筑順序施工。每個(gè)斜面布置3條振動(dòng)棒，振動(dòng)棒應(yīng)快插慢拔，合理地布置振點(diǎn)，按照振動(dòng)棒振力1.5倍的半徑進(jìn)行振動(dòng)棒布點(diǎn)設(shè)置，振動(dòng)棒不得直接振動(dòng)鋼筋和模板，與模板距離以10cm為宜，每個(gè)振點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間為 10-15s，振搗應(yīng)密實(shí)。上下層混凝土振搗時(shí)采用二次振搗法，合理地控制每層混凝土澆筑時(shí)間，上層混凝土振搗時(shí)，振動(dòng)棒應(yīng)插入下層混凝土深度為 50mm，避免施工冷縫的產(chǎn)生?；炷翝仓^(guò)程中，采取往單邊趕的方法將泌水趕向基坑邊集水井中，接著采用污水泵將多余的水抽走。如果混凝土表面浮漿較多，應(yīng)在混凝土表面均勻地鋪設(shè)洗凈的粒徑為 10-30mm 的花崗巖碎石，采用振動(dòng)板振搗密實(shí)。混凝土表面采用鋁合金靠尺粗平，為了提高混凝土的抗?jié)B性，采用二次磨平法對(duì)混凝土表面進(jìn)行 2-3 次的打磨，打磨機(jī)械為圓盤(pán)磨漿機(jī)。

4.4 大體積混凝土溫度裂縫控制措施

4.4.1 根據(jù)混凝土攪拌站提供水化熱等基本參數(shù)進(jìn)行溫度計(jì)算。為了防止溫度裂縫的出現(xiàn)，采用循環(huán)冷卻水和保溫法相結(jié)合的方法對(duì)混凝土內(nèi)外溫差進(jìn)行控制。在核心筒位置承臺(tái)布置雙層冷卻水管，水管的規(guī)格為Φ25mm，材質(zhì)為薄壁鍍鋅鋼管，布置位置為距離承臺(tái)上下面為1.2m，冷卻水管與承臺(tái)邊緣距離為0.5m，水平方向的間距為1m?；炷翝仓采w冷卻水管后即可通水降溫，混凝土澆筑完成后10h 進(jìn)行測(cè)溫。核心筒位置承臺(tái)混凝土表面覆蓋三層土工布和二層塑料薄膜，其余位置底板表面覆蓋二層土工布和二層塑料薄膜?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)工作應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，保證混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d。

4.4.2 表面裂縫的處理，在裂縫穩(wěn)定以后混凝土的表面先用鋼絲刷刷毛，再用水清洗干凈，待干燥以后涂刷環(huán)氧膠泥2遍，加貼玻璃纖維布等對(duì)混凝土的表面缺損進(jìn)行嵌補(bǔ)，最后用修復(fù)材料涂抹對(duì)表面進(jìn)行封閉處理。

4.4.3 對(duì)于貫通裂縫或?qū)挾却笥?.1mm深進(jìn)的裂縫，要根據(jù)裂縫的可灌程度，用化學(xué)注漿或水泥漿等將防水材料一起灌入裂縫深處進(jìn)行修補(bǔ)，保證結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性及防水性。

4.5 加強(qiáng)大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)

在大體積混凝土中部和距離頂部與底部50mm的位置各設(shè)置1根測(cè)溫管。測(cè)溫管采用Ф20mm 鍍鋅鋼管，下端用鋼板焊死，露出混凝土面高度為100mm，管內(nèi)注滿機(jī)油，用玻璃溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)溫，3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)為1組。本工程一共布置25組測(cè)溫管，混凝土澆筑6-10h后開(kāi)始測(cè)溫，前面一周測(cè)溫頻率每隔2h測(cè)溫1次，一周之后的測(cè)溫頻率每隔4h測(cè)溫1次。測(cè)溫應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)，溫度的測(cè)量應(yīng)真實(shí)準(zhǔn)確，并做好測(cè)溫記錄，計(jì)算出混凝土內(nèi)外溫差。經(jīng)監(jiān)測(cè)可知混凝土中心溫度與表面溫度的差值均小于 25℃。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程人防地下室底板大體積混凝土嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求施工，采用構(gòu)建質(zhì)量控制體系、合理編制專項(xiàng)施工方案、大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化、加強(qiáng)大體積混凝土澆筑質(zhì)量控制、溫度裂縫控制措施以及加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè)等一系列行之有效的大體積裂縫控制措施，在地下室底板混凝土外觀質(zhì)量檢查中未發(fā)現(xiàn)有害的裂縫，取得良好的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯漢斌.人防地下室結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量控制措施[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2020（01）：22-23.