[摘要]本文結(jié)合工程實(shí)例,詳細(xì)闡述了在地下室施工中,采用"UEA補(bǔ)償砼防水工法",在砼中摻加UEA.高效膨脹刺,改柔性防水為砼結(jié)構(gòu)自防水,改后澆帶為加強(qiáng)帶,澆筑超長無縫砼和間歇式施工技術(shù),旨在與同行探討。
　　[關(guān)鍵詞]地下室；超長無縫混凝土；結(jié)構(gòu)自防水；膨脹加強(qiáng)帶；混凝土澆筑
　　地下室混凝土底板防水設(shè)計(jì)，通常采用抗?jié)B混凝土和柔性外防水法，后澆帶設(shè)置間距在50m以內(nèi)。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(shí)間，設(shè)計(jì)要求不少于40d，除降水時(shí)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(shí)間長，給施工帶來的困難度，筆者多年在施工現(xiàn)場主管技術(shù)工作，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。就某鐵路樞紐城市公用設(shè)施配套改造工程地下室底板，地下室外墻施工中，采用《HEA補(bǔ)償混凝土防水工法》，在混凝土中摻HEA高效膨脹劑，改柔性防水為混凝土結(jié)構(gòu)自防水，改后澆帶為加強(qiáng)帶，澆筑超長無縫混凝土和間歇式施工法，施工方便，縮短了工期。工程施工至今未出現(xiàn)裂縫和滲水，效果很好。
　　1工程概況
　　某鐵路樞紐城市公用設(shè)施配套改造工程，地下室建筑面積約7萬m2。地下局部三層，框架結(jié)構(gòu)，東西長216m，南北寬170m。底板厚700mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度C35，抗?jié)B等級P6。地下室外墻高9.4m，厚400mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度C35，抗?jié)B等級P6。地下室頂板厚度：人防頂板300mm，混凝土強(qiáng)度等級C40，抗?jié)B等級P8。地下室底板外防水采用SPS柔性防水，在地下室底板、外墻側(cè)板、人防頂板設(shè)一十字形后澆帶。地下室（深基坑）大面積開挖周邊做人工挖孔、冠梁支護(hù)，裸露土皮植筋噴漿防護(hù)。基坑采用明溝積水、排水。若仍按設(shè)計(jì)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(zhì)量，我們向業(yè)主、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理公司提出修改地下室底板柔性防水做法：改柔性防水為結(jié)構(gòu)自防水，采用《HEA補(bǔ)償混凝土防水工法》，改后澆帶為加強(qiáng)帶，澆筑超長無縫混凝土和間歇式施工。這一施工方案，得到業(yè)主、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理公司的同意。
　　2超長無縫混凝土間歇式施工及結(jié)構(gòu)自防水的理論依據(jù)
　　所謂無縫施工是相對概念，根據(jù)結(jié)構(gòu)情況可無縫和少縫，但它不包括沉降縫，而是釋放收縮應(yīng)力的后澆縫。用HEA高效膨脹劑補(bǔ)償混凝土收縮，在混凝土硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，受鋼筋和鄰位約束，在結(jié)構(gòu)中建立少量預(yù)壓應(yīng)力σc。考慮結(jié)構(gòu)安全，膨脹不能太大，且應(yīng)14d基本結(jié)束。HEA替代水泥量10％~12％，不影響強(qiáng)度，膨脹率Ez=2×10-4～3×10-4，在配筋率μ＝0．2％~0．8％下，可在結(jié)構(gòu)中建立0．2~0．7MPa預(yù)壓應(yīng)力。這一壓應(yīng)力大致可以補(bǔ)償混凝土硬化過程產(chǎn)生的溫差和干縮應(yīng)力，防止收縮裂縫，或把裂縫控制在無害范圍內(nèi)(小于0．1mm)。基于這一原理，摻HEA的結(jié)構(gòu)自身可滿足防水要求并延長后澆縫的長度。
　　HEA混凝土在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，在鋼筋和鄰位約束下，鋼筋受拉，而混凝土受壓，當(dāng)鋼筋抗拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時(shí)：
　　AC×σc＝AS×σS＝AS×ES×Ez
　　設(shè)μ＝As／Ac，則：σc＝Μ×ES×Ez(1)
　　式中：σc一混凝土預(yù)壓應(yīng)力：
　　AS—鋼筋的截面積；
　　Ac—混凝土截面積；
　　μ—配筋率；
　　ES—鋼筋彈性模量(MPa)；
　　Ez—混凝土的限制膨脹率(即鋼筋的伸長率)％。
　　(1)式表明，σc與Ez成正比。而E2隨HEA摻量增加而增加，通過調(diào)整HEA的摻量，可使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。根據(jù)水平法向力σ×分布曲線，設(shè)想在σma×地方給予較大的膨脹應(yīng)力σc，而在兩側(cè)給予較小的膨脹應(yīng)力(如圖1)，全面地補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，能控制有序裂紋的出現(xiàn)。
　　
　　圖1
　　3膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置和做法
　　3．1地下室底板加強(qiáng)帶的設(shè)置及做法
　　地下室底板的后澆帶改為膨脹加強(qiáng)帶，膨脹加強(qiáng)帶在地下室底板鋼筋綁扎施工時(shí)留置。在地下室中部設(shè)置十字形膨脹加強(qiáng)帶，南北長170m的加強(qiáng)帶，混凝土澆筑時(shí)不間歇連續(xù)一次澆筑。東西長216m的加強(qiáng)帶待兩側(cè)的混凝土澆筑完畢一周后澆筑。膨脹加強(qiáng)帶寬度為2m，帶兩側(cè)設(shè)400×3mm鋼板止水片(圖2)，沿加強(qiáng)帶兩側(cè)通長設(shè)置。鋼板止水片上下架設(shè)4×4密孔鋼板網(wǎng)，鋼板網(wǎng)豎向采用φ16鋼筋@500立筋和2φ16水平鋼筋固定，防止兩側(cè)混凝土流入加強(qiáng)帶內(nèi)。施工時(shí)，加強(qiáng)帶外用小膨脹率混凝土(摻HEA12％，混凝土限制膨脹率約0．02~0．03％)，混凝土澆到加強(qiáng)帶時(shí)，改用大膨脹率混凝土(摻HEAl2％，混凝土限制膨脹率約0．04％～0．06％)。帶內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級比加強(qiáng)帶外提高一個(gè)等級(C40)。
　　
　　圖2地下室底板加強(qiáng)帶布置圖
　　地下室底板加強(qiáng)帶做法詳見圖3。
　　
　　圖3加強(qiáng)帶剖面圖
　　3．2混凝土墻加強(qiáng)帶施工方法
　　地下室混凝土外墻膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置位置與地下室底板混凝土加強(qiáng)帶相對應(yīng)。加強(qiáng)帶寬為2m，兩側(cè)設(shè)400×3mm鋼板止水板，沿加強(qiáng)帶兩側(cè)通長設(shè)置。兩側(cè)設(shè)4×4密孔鋼板網(wǎng)，防止兩側(cè)混凝土流入加強(qiáng)帶內(nèi)。施工時(shí)，先澆加強(qiáng)帶兩側(cè)混凝土，加強(qiáng)帶外用小膨脹率混凝土(摻HEA10％，混凝土限制膨脹率約0．02％~0．03％)。混凝土澆到加強(qiáng)帶位置時(shí)，間歇十四天后才澆筑帶內(nèi)混凝土。帶內(nèi)混凝土改用大膨脹率混凝土(摻HEAl2％，混凝土限制膨脹率約0．04~0．06％)，帶內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級提高一個(gè)等級為C40，詳見圖4、圖5。
　　
　　圖4外墻加強(qiáng)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地下室混凝土外墻施工縫留置
　　4．2后澆加強(qiáng)帶和混凝土墻體水平施工縫的處理
　　(1)混凝土墻體水平施工縫在澆筑前需清理干凈混凝土表面的浮漿，并鑿毛后用水沖洗干凈。澆筑混凝土前，先澆一層(50mm厚)同標(biāo)號的水泥砂漿再澆筑混凝土。
　　(2)后澆加強(qiáng)帶在澆筑混凝土前，施工縫位置也需鑿毛、清洗干凈，再用大膨脹率混凝土澆筑。
　　5混凝土泵送及澆筑
　　(1)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件，合理布置攪拌站、材料堆場位置。
　　(2)一旦開始澆搗，必須保證混凝土的供應(yīng)不間斷并測量坍落度，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)加測，若不合要求，查找原因，及時(shí)整改。暫時(shí)中斷泵送時(shí)，應(yīng)采取倒泵措施，保持良好的可泵性。
　　(3)澆筑中應(yīng)加強(qiáng)溫度的監(jiān)控，測溫探頭的布設(shè)及測溫記錄應(yīng)委托有資質(zhì)的測試單位承擔(dān)。
　　自澆筑24小時(shí)后，第l~7天每4小時(shí)測定一次，第8~14天每8小時(shí)測定一次。如果溫度變化顯示未達(dá)到穩(wěn)定，14天后每12小時(shí)測定一次，直至溫度穩(wěn)定為止。
　　當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與底面或表面溫度差超過25℃時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取表面保溫或內(nèi)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(jìn)的方法，自然流淌的坡度控制在1：8內(nèi)。
　　(5)混凝土澆筑應(yīng)滿足整體連續(xù)性的要求，初凝時(shí)間按6h控制。
　　(6)依據(jù)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(shí)。
　　(7)表面泌水處理。模板四周側(cè)邊上口開設(shè)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(biāo)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(yǎng)護(hù)
　　底板混凝土按大體積混凝土的澆筑要求，在澆筑前，事先布設(shè)測溫傳感器，及時(shí)監(jiān)測澆筑過程中的溫度變化，內(nèi)外溫差超過25℃時(shí)，應(yīng)采取措施。
　　(1)推遲水泥的水化放熱，控制內(nèi)外溫差不大于20℃，避免有害的結(jié)構(gòu)裂縫。監(jiān)測時(shí)間至少14d。
　　(2)表面采用薄膜、草包交替覆蓋三層，晝夜?jié)菜�保溫，但既不能積水，又不能干燥泛白，以免表面收縮裂縫。
　　(3)混凝土墻澆筑4~6h即進(jìn)行頂面澆水養(yǎng)護(hù)，2d后松開板螺栓，使養(yǎng)護(hù)水能沿模板與混凝土之間的縫隙流入墻身，起到養(yǎng)護(hù)作用。澆水養(yǎng)護(hù)采用φ15PVC管，沿混凝土墻頂布置，在管四周打小孔，管與自來水管連接形成管網(wǎng)，放水后水從小孔流出形成自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。
　　7結(jié)束語
　　綜上所述，通過工程實(shí)踐，在地下室底板、地下室外墻施工中，采用《HEA補(bǔ)償混凝土防水工法》，在混凝土中摻HEA高效膨脹劑，改柔性防水為混凝土結(jié)構(gòu)自防水，改后澆帶為加強(qiáng)帶，澆筑超長無縫混凝土和間歇式施工法，施工方便，縮短了工期。工程施工至今未出現(xiàn)裂縫和滲水，效果很好。
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