超长地下室外墙混凝土抗裂防渗的施工实践分析 杨建成

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:杨建成
[导读] 摘要:在社会经济高速发展的背景下,人们生活质量不断提升,对建筑质量提出了更高的要求,超长地下室作为建筑工程的重要内容,其质量容易受到诸多因素的影响,故本文结合工程案例,阐述影响因素,然后对设计滑动层和膨胀带、抗裂防渗混凝土配合比等施工要点进行分析,最后提出优化抗裂防渗漏的施工的技术措施,希望为相关行业提供借鉴。
        上海奉高市政工程有限公司  独立撰写
        摘要:在社会经济高速发展的背景下,人们生活质量不断提升,对建筑质量提出了更高的要求,超长地下室作为建筑工程的重要内容,其质量容易受到诸多因素的影响,故本文结合工程案例,阐述影响因素,然后对设计滑动层和膨胀带、抗裂防渗混凝土配合比等施工要点进行分析,最后提出优化抗裂防渗漏的施工的技术措施,希望为相关行业提供借鉴。
        关键词:超长地下室;外墙混凝土;抗裂防渗
        引言:以建筑使用功能为基准,可以发现渗漏和泄漏是地下室常见的问题,该问题一旦出现,就会对建筑结构质量造成严重的影响。而导致问题的成因主要包括施工材料质量不佳、施工措施不合理等等,建议施工单位采取混凝土抗裂防渗技术,通过这项技术的使用,确保施工质量与标准相符。
        一、影响地下室外墙混凝土施工质量的因素
        结合实际工作经验,笔者认为影响地下室外墙混凝土施工质量的因素相对较多,主要包括以下几点:
        (1)设计因素。在设置后浇带的过程中,并未对工程实际情况多加考虑;设计计算结果错误,不符合构件的实际受力情况,导致后浇带部分局域的受力面积较小,同时,截面承载力也小于标准值。
        (2)材料因素。为提升混凝土的强度,施工单位在选择水泥材料时,可能会将高水化热水泥作为首选,但使用这种水泥,需要向其中添加膨胀外加剂,同时,还要合理配比,否则就会对材料造成不利影响,继而导致渗漏和裂缝问题的发生。
        (3)施工因素。在实际施工阶段,施工单位不重视坍塌度、施工顺序的管理,为施工质量问题的出现,埋下了伏笔,最终导致质量问题频出。
        (4)其他因素。环境和湿度的变化,同样是引起上述问题的原因。
        二、工程案例
        以某小区地下车库为例,该车库的主体结构为钢筋混凝土框架,地下建筑面积高达6500m2,高度为7.5m。地下室顶端为花园,整个地下室的形状为长方形,长度为78m,宽度为65m。施工单位在设计基础的过程中,为保证地下室结构的稳定性,选择了独立桩基和人工挖孔桩的方式,地基基础所处的位置是稳定页岩,其中,柱网的尺寸是70cm×70cm,强度等级为C32P8,与此同时,地下室还设置了一条宽度为1m的后浇带。
        如果选择传统施工方法,在地下室主体结构完工60天后,施工单位才能在合适的位置上设置后浇带,同时,施工人员还要将膨胀混凝土的原理作为依据,合理使用膨胀剂,将后浇带浇筑时间提前了整整30日,这样一来,使地下室混凝土主体结构的强度得到了提升。
        三、超长地下室外墙混凝土抗裂防渗的施工
        (一)配置墙体钢筋
        通过上述分析可知,上述地下室属于地下车库,属于典型的超长结构地下室,其特点为厚度小,但长度大,故外界因素容易对混凝土施工造成影响,具体表现为外界温度和湿度等因素,混凝土很容易在这些环境因素的影响下收缩变形,裂缝随即出现。为消除隐患,上述工程在配置钢筋的过程中,采取了细密原则,通过这种钢筋配置方法,对混凝土内部应力进行分散,同时,控制墙体水平钢筋之间的距离,使其小于15cm,与此同时,使配筋率增加,其幅度为0.5%[1]。
        (二)钢筋结构
        超长地下室的混凝土由于具有长、薄的特点,因此,在外界环境影响下产生的裂缝,存在上大下小的特点。为确保施工质量,解决混凝土开裂问题,上述工程施工人员将暗梁设置到了墙体上部的1m处,通过这种技术的措施的应用,使钢筋密度和强度增加,实现对混凝土内应力的有效分散,其抗裂能力也会因此得到强化。
        此外,将附加筋插入到墙体连接2m范围内,通过这种措施,使混凝土结构的强度增加。
        (三)应用补偿收缩性混凝土
        导致钢筋混凝土产生裂缝的原因非常多,常见的裂缝种类包括塑性裂缝、干缩裂缝以及温差裂缝,不同种类的裂缝,其产生原因有明显的区别,其中塑性裂缝产生的原因为混凝土振捣次数不足或未按要求养护混凝土,此类裂缝虽然危害较小,但是会对外墙的外观产生影响,故施工人员在实际施工阶段,应采取有效的措施,对此类问题进行规避。引发温度裂缝出现的原因为内外部温差过大,但本工程并未出现这种问题,究其原因,主要是地下室前提的厚度较小,不属于大体积混凝土,因此,施工人员只需适当关注即可。混凝土内部的水分大量丧失,是此类故障出现的主要原因,此类裂缝一旦出现,就会对地下室抗裂防渗漏能力造成不利的影响。结合工程经验得知,在混凝土施工结束90天内,此类问题就会出现,且持续的周期长达数年,在龄期14-28天内的混凝土之中,混凝土裂缝问题频繁出现。

补偿性混凝土与普通混凝土相比,具有补偿收缩的功能,故应用这种混凝土,可以有效消除裂缝。
        通过工程案例分析可知,本工程属于典型的超长地下室结构,在此类工程中,干缩裂缝是主要的质量问题,故需要对干缩裂缝进行着重管理,在混凝土结构之中,防渗的重要性小于抗裂,简言之,渗漏的前提就是裂缝,如果混凝土内外部不存在裂缝,那么混凝土就不会渗漏。故施工单位在施工过程中,建议设计人员应用膨胀收缩混凝土,以此来消除干缩裂缝,这个建议被业主方和监理方所同意[2]。
        (四)合理选择膨胀剂
        想要确保补偿混凝土的配置质量,必须做好膨胀剂的选择,不但要满足设计强度等级,同时,还要与膨胀要求相符。
        查阅相关资料得知,我国膨胀剂发展有三个阶段,第一个阶段为高碱高掺、第二个阶段为中碱中掺、第三个阶段为低碱低掺。自进入21世纪后,国内膨胀剂设计研发进入了一个崭新的时期,ZY膨胀剂受到了建筑行业的热捧,究其原因,主要是这种膨胀剂的原材料为改性铝酸钙膨胀熟料和石膏,故具有诸多方面的优势,具体表现在以下方面:(1)掺入量少,不超过8%;(2)碱含量低,不超过0.3%;(3)膨胀率高;(4)损失的坍落度低于其他膨胀剂;(5)可以提升混凝土的强度。正因如此,才是其受到了认可。上述工程施工单位经过研究后,决定将这种膨胀剂作为主要选择。其使用方法为:首先在普通水泥混凝土材料中掺加膨胀剂,与水进行搅拌,然后会产生大量的水化硫铝酸钙,此时,混凝土就会发生膨胀,同时,钢筋和邻位会对混凝土的膨胀进行限制,其应用结构也会因此发生变化,结构变化产生的预应压力,会与混凝土收缩产生的拉力相抵消,这样,就起到了消除裂缝隐患的作用。
        在使用膨胀剂的过程中,必须遵循相应的原则:必须保证膨胀剂的质量;在进场前必须检测;必须进行相容性试验。
        (五)对外墙钢筋进行调整和加固
        本工程将Φ14@ 150钢筋作为了主要的选择,其中,竖向钢筋的内侧是水平钢筋布置的位置。与此同时,施工单位认为地下室混凝土结构产生竖向裂缝的概率较大,而竖向贯通裂缝则影响最大的质量问题。故施工单位积极与设计单位进行交流,最终形成统一的看法。在受力到达临近值时,将地下室外墙板原有的钢筋替换为Φ12@ 100,同时对竖向钢筋和水平钢筋的位置加以调换,通过这种措施,对混凝土纵向裂缝问题进行有效的控制[3]。
        有鉴于此,施工单位还将Φ14@ 150双向抗裂钢筋网片设置到外墙迎水面之中,然后在外侧安装水平钢筋,使配筋位置发生改变,实现对裂缝的有效控制。实践结果表明,钢筋位置的变化,不会对地下室混凝土结构应力造成影响。同时,混凝土抗渗防裂能力也大幅度提升。
        (六)设置外墙后浇带
        上述工程施工单位依据抗渗防裂的要求,在施工过程中设置的后浇带数量多达5条,然后将外墙长度作为基础,对外墙板施工质量进行了有效的控制,确保其抗渗和防裂性能与标准相符。考虑到外墙板容易受到外界因素的影响,故在原有5条后浇带的基础上,新增加了2条后浇带,使外墙整体抗渗能力得到了提升。
        (七)混凝土养护和拆除模型
        一般情况下,在混凝土浇筑完成后的三天内,水泥水化热的温度会上升至极限值,混凝土表面会散发大量的热量。此外,由于其导热系数偏低,仅依靠表面散热,其内部热量很难在短时间内下降,致使混凝土内外部存在非常大的温度差异,因此,混凝土就会在内外部温度差的影响下出现裂缝。为消除问题隐患,施工单位将木模作为了主要选择。在浇筑完成的72小时后,施工单位需要将木质模板拆除。在模板拆除完成后,混凝土表面温度会呈现出高速下降的状态,导致混凝土内外部温差加大,裂缝问题也会随之产生。为此,施工单位应采取施工技术,控制温差。与此同时,还要保证拆模时混凝土的强度与要求相符。施工技术措施如下所述:
        (1)控制拆模时间,在混凝土终凝24小时后进行模板的拆除;
        (2)在模板拆除完成后,在拉螺栓上挂上麻袋,然后对混凝土进行浇水养护即可。
        结论:综上所述,超长地下室混凝土容易在施工技术、人为因素和环境因素的影响下出现裂缝和渗漏问题。针对上述问题,建议施工单位通过配置墙体钢筋、应用补偿收缩性混凝土、合理选择膨胀剂、对外墙钢筋进行调整和加固、设置外墙后浇带以及合理养护混凝等技术措施的应用,以保证工程的质量。
        参考文献:
        [1]蔡海蛟.建筑物地下室施工中混凝土抗裂防渗技术探析[J].建材与装饰,2019(27):16-17.
        [2]闫实,刘皓.超长地下室外墙抗裂防渗施工技术研究[J].工程技术研究,2019,4(15):30-31.
        [3]李小光.建筑物地下室施工中混凝土抗裂防渗技术体会[J].四川水泥,2019(04):246.
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