本文結(jié)合工程實例,從施工安全要求和措施、施工方法、摻UEA膨脹劑的補償收縮混凝土施工技術(shù)要求、混凝土施工技術(shù)要求、施工縫處理方法等來對地下室底板無縫結(jié)構(gòu)防水施工措施進行探討,拋磚引玉,希望能夠為相關(guān)工程和相關(guān)人士提供有益的借鑒。
1.工程概況
該商業(yè)中心地下室地下二層,地下室工程總長270m,寬115m,地下室底板呈弧形,厚60cm,墻板厚40cm,頂板厚20cm,底板混凝土設計標號為C30,抗?jié)B標號為S6-S8。本工程結(jié)構(gòu)較復雜,地下室是超長梁板混凝土結(jié)構(gòu),根據(jù)施工方案,為盡量減少預留伸縮縫數(shù)量,采用超長結(jié)構(gòu)無縫施工方法。
2.編制依據(jù)
1)國家標準GB50010―2002《混凝土設計規(guī)范》;2)國家標磚GB50007―2002《建筑地基基礎設計規(guī)范》;3)國家標準GB50108―2001《地下防水工程技術(shù)規(guī)范》;4)國家標準GB50208―2002《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》;5)國家標準GB50119―2003《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》;6)《國家現(xiàn)行防水材標注及施工規(guī)范匯編》;7)《超長建筑結(jié)構(gòu)無縫設計和施工方法》中國建筑材料科學研究院研究提供;8)有關(guān)圖紙及設計要求
3.安全要求和措施
。1)開工前全面調(diào)查地上、地下障礙物和管線情況,進行具體位置交底,對暫未處理的要樹立明顯標志。
(2)根據(jù)本工程的特點,制定安全措施,建立安全責任制并定期開展安全活動。
。3)各分項工程,各種機械,各工種要遵守各自的安全操作規(guī)程。
“三寶”、“四口”、“五鄰邊”防護:a.安全帽、安全網(wǎng)、安全帶驗收合格,證件齊全,應滿足交叉作業(yè)人人戴,外沿空洞處處掛。b.安全網(wǎng)、帶要求使用正確,長掛牢固,有的要試驗。c.進樓通道搭設堅固防護棚,寬3m,長6m,高3m的雙層頂相間0.7m,竹板滿鋪防護棚。d.樓梯口、預留洞口、電梯口用Φ12及Φ40鋼管做成@200的鋼片門扇攔柵與預留筋焊接牢固。
(4)要執(zhí)行現(xiàn)場施工用電規(guī)定,非專業(yè)人員禁止動用機電設備,要經(jīng)常檢查供電線路、閘箱、機電設備的完好和絕緣情況,供電線路要架空或埋入地下,防止機械碰壓。
。5)基坑四周要搭設防護攔,深度超過2.0m時要搭設坡道或設置專用上下梯子。
。6)機械挖土現(xiàn)場出入口要設安全崗,配備專人指揮車輛,汽車司機要遵守交通法規(guī)和有關(guān)規(guī)定,按指定路線行駛,按指定地點卸土。
(7)要遵守本地區(qū)、本工地安全、保衛(wèi)、場容、消防、市容、環(huán)衛(wèi)、交通等管理規(guī)定。要加強對民工的管理教育,民工要有“三證”,做到合法用工,上崗前要進行安全交底和安全教育。
4.施工方法
為了防止超長結(jié)構(gòu)混凝土無縫施工而產(chǎn)生收縮等裂縫,規(guī)范要求:結(jié)構(gòu)長度超過60M的應設置伸縮縫。根據(jù)本工程的實際情況,為確保地下室在施工和使用階段不出現(xiàn)有害裂縫和不出現(xiàn)溫差裂縫,采用了《超長建筑結(jié)構(gòu)無縫設計和施工方法》新技術(shù)。擬在各區(qū)域中間設置膨脹加強帶,混凝土標號C35,帶兩側(cè)架設密孔鐵絲網(wǎng),防止兩側(cè)的混凝土流入加強帶。外墻及頂板膨脹加強帶位置按底板留置。為保證工程質(zhì)量,由中國建筑材料科學研究院提供的“超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設計與施工”為技術(shù)指導。
為防止基層滲水,必須做好基坑排水和降低地下水位的工作,要防止地面水滲入基坑,要保持地下水位在施工地面最低標高以下不小于30cm。避免在帶水和帶泥漿的情況下施工防水混凝土附加層。
為防止底板和外墻連接處滲漏,水平施工縫高出外墻30cm與底板一起澆注,并在與外墻連接處加上鋼板止水帶。這部分的鋼筋應與底板鋼筋相連,配筋與墻板相同。(施工縫及鋼板止水帶見附圖)
在混凝土中摻入13%的UEA膨脹劑,通過水化反應,使混凝土產(chǎn)生適量膨脹,在鋼筋和鄰位限制下,混凝土中產(chǎn)生0.2~0.7Mpa預壓應力,在一定程度上抵消混凝土干縮及溫度收縮時產(chǎn)生的拉應力,防止混凝土開裂。同時,水化反應生成的晶體可填充、切斷、堵塞混凝土的毛細孔,使混凝土的抗?jié)B能力大大提高,從而達到混凝土結(jié)構(gòu)抗裂防滲的目的,提高結(jié)構(gòu)的整體抗裂性能和防滲性能。
5.摻UEA膨脹劑的補償收縮混凝土施工技術(shù)要求
5.1設計原理
以摻加UEA膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料,以加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)無縫設計的要求,將該中心的底板進行了分塊:后澆帶將該底板分成3塊,形成3個澆筑單元,每單元塊中又設置膨脹加強帶,將其再分成4塊,整個底板共分成了12小塊。底板的分塊確定后,墻板、頂板與底板相同的部位留設后澆帶或加強帶,其留設的方法與底板相同。膨脹加強帶寬2m,邊緣每側(cè)設密孔鐵絲網(wǎng),用鋼筋加固,防止加強帶外混凝土流入加強帶內(nèi)。澆筑時先澆帶外混凝土,澆到加強帶時改用摻13%UEA膨脹劑的混凝土施工?紤]到膨脹作用會使砼強度降低,膨脹加強帶的混凝土強度應提高一個等級,用這樣的方法循環(huán)施工達到超長無縫結(jié)構(gòu)的目的。
5.2補償收縮混凝土
根據(jù)GB50119-2003《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,產(chǎn)生0.2~0.7Mpa預壓應力的混凝土為補償收縮混凝土。
5.3配合比設計
按照檢測試驗中心提供的配合比設計。采取了降低水灰比的措施,底板的水灰比為0.47,墻板為0.41。
5.4拌合要求
混凝土坍落度18~20cm,采用現(xiàn)場泵送。如果在高溫季節(jié),易造成混凝土坍落度損失加大,降低混凝土工作方面的要求,加之可能出現(xiàn)在運輸過程中堵車或施工中出現(xiàn)臨時需要處理的問題,使?jié)矒v速度減慢,延遲了混凝土的入模時間,此時應嚴禁加入生水,而應采取二次摻入少量的FDN21減水劑的后摻法,補償和恢復混凝土的坍落損失。在配合比中FDN21減水劑為0.8%,一般該減水劑摻入量最高為1%,在后摻時只考慮0.3%以內(nèi),但應注意凡后摻減水劑的運輸車應快速攪拌30轉(zhuǎn)或1分以上。
6.混凝土施工技術(shù)要求
6.1原材料質(zhì)量要求
1)水泥:42.5Mpa普通硅酸鹽水泥;2)石:連續(xù)級配,粒徑1~3cm,含泥量小于0.2%;3)中砂:細度模數(shù)不小于2.7,含泥量小于2%;4)粉煤灰:Ⅱ級灰;5)水:自來水;6)膨脹劑:UEA膨脹劑。
6.2原材料計量要求
水泥、砂、石、膨脹劑、粉煤灰必須經(jīng)過計量后才能投入攪拌機,計量偏差應符合下列要求(按重量計);水泥、UEA劑、粉煤灰、水:±1%;砂、石:±2%。
6.3應嚴格控制攪拌時間,確;炷翑嚭暇鶆
若緩凝時間不能滿足施工要求時,可現(xiàn)場添加非引氣型緩凝減水劑。凝結(jié)時間控制在8~9小時。
鋼筋、模板按設計圖紙安裝、綁扎,安裝要牢固可靠。模板表面涂上脫模劑,模板縫應嚴密,不得漏漿,固定模板用的鐵絲和螺栓不宜穿過混凝土結(jié)構(gòu),如必穿過,則固定模板的螺栓中央要焊上止水環(huán),止水環(huán)必須滿焊。
拆模后要將螺栓沿平面凹底割去,再用膨脹水泥砂漿封堵。首先刷一層2~3mm摻UEA膨脹劑的水泥凈漿,然后抹一層加UEA膨脹劑的水泥砂漿,并壓實、收光。
6.4混凝土澆灌
。1)在澆灌UEA膨脹劑混凝土前,模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈。混凝土的澆筑建議沿橫向“一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的連續(xù)澆筑方法,混凝土自然流淌形成一個斜坡(如圖)。
這種方法能較好地適應泵送工藝,避免泵管的經(jīng)常拆除沖洗和接長,提高泵送效率,并保證及時接縫,避免冷縫的出現(xiàn)。在澆筑混凝土時,在每個澆筑帶的前后布置兩道振搗器,第一道布置在混凝土的卸料點,主要解決上部的振實,第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的密實。為防止混凝土集中堆積,先振搗出料口的混凝土,形成自然流淌坡度,然后全面振搗,并控制振搗時間、振搗棒的移動間距和插入深度。
每個澆筑單元應根據(jù)現(xiàn)場混凝土的立方量、結(jié)構(gòu)物的長、寬及供料情況和泵送工藝等情況預先計算好,避免冷縫的出現(xiàn)。
。2)無論底板還是外墻,混凝土的澆筑要連續(xù),按施工組織設計方案順序進行,并避免出現(xiàn)冷縫。
(3)摻UEA膨脹劑混凝土振搗必須密實,不能漏振、欠振、也不可過振。振搗時間宜為10~30秒,以混凝土開始泛漿和不冒氣為準。振搗時,快插慢撥,插點布置要均勻。在施工縫、預埋件處,加強振搗,以免振搗不實,造成滲水通道,振搗時應盡量不觸及模板、鋼筋、止水帶,以防止其移位、變形。
(4)混凝土接茬時間不宜超過試配初凝時間的一半。實驗室控制混凝土初凝時間不小于8h,初凝時間現(xiàn)場控制不小于6h。
。5)底板混凝土成型完,等表面收干后終凝前必須用木抹子或鐵抹子搓壓表面,以防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫(主要是塑性沉降裂縫和表面快速失水干縮縫),抹壓共2~3遍,最后一遍收光應在終凝前完成。底板混凝土表面收光后,應盡早進行養(yǎng)護。
。6)雨天施工,必須有防雨措施。
。7)如遇機械故障或其他不可預想事故造成停工,混凝土接縫部位須按施工縫處理方法處理。
6.5地下混凝土的養(yǎng)護
地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加UEA膨脹劑的混凝土。按照養(yǎng)護制度,在混凝土抹光后,能上人時即時鋪上麻袋片或草席,用水澆濕保養(yǎng),混凝土硬化3~4小時后,底板或頂板均筑堰蓄水3~5cm進行養(yǎng)護,墻板采取不間斷淋水保濕,采用這些養(yǎng)護方法不得少于14天,墻板側(cè)模的拆除也不少于5天。因為混土的暴露面受陽光直射,干燥急劇,很容易產(chǎn)生開裂,所以模板拆除后,側(cè)墻采用二次護液方式養(yǎng)護,或者外墻養(yǎng)護可以掛草袋,也可以采用噴淋水管養(yǎng)護。以上養(yǎng)護措施的實施對地下室應用超長無縫結(jié)構(gòu)的成功起到了非常重要的作用。
6.6模板拆除
拆模板后,混凝土的表面溫度與環(huán)境溫度差若大于25℃,則必須對混凝土進行保溫覆蓋養(yǎng)護。墻體混凝土易受氣溫的劇烈變化而出現(xiàn)豎向裂縫。因此,應盡量延長模板的留置時間,一般不少于5天,上部結(jié)構(gòu)不少于3天。
7.施工縫的處理
在施工縫繼續(xù)澆筑混凝土之前,應將施工縫處的混凝土表面鑿毛,清除浮粒及雜物,用水沖洗干凈,保持潤濕,再鋪上一層20~25mm厚的同標號的摻加UEA的防水砂漿處理,然后連續(xù)澆筑混凝土。
模板拆除后施工縫外表面往往露出砂石的明顯槎縫,這是容易滲水的地方。為此,必須用UEA防水砂漿處理,具體方法如下:1)在施工縫上、下各5mm沿縫鑿毛,用水清洗干凈;2)用內(nèi)摻10%UEA水泥凈漿,在表面刷1~2mm的凈漿層;3)凈漿層稍干后,再抹上4~5mm摻加UEA的水泥砂漿;4)壓實、收光;5)抹面后8~10小時進行養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少與7天;6)所有外墻對拉螺桿突出部分都要割除,所有穿外墻管道按要求做防水處理。(穿墻螺桿或管件的防水做法見附圖)
參考文獻
[1]《混凝土設計規(guī)范》GB50010-2002.
[2]《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002.
[3]《地下防水工程技術(shù)規(guī)范》GB50108-2001.
[4]《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50208-2002.
[5]《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2003.
[6]《國家現(xiàn)行防水材標注及施工規(guī)范匯編》.
[7]《超長建筑結(jié)構(gòu)無縫設計和施工方法》(中國建筑材料科學研究院研究提供).