超長(zhǎng)超大地下室混凝土裂縫,主要是由混凝土硬化期間水化過(guò)程釋放的水化熱和澆筑溫度所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。水泥水化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的水化熱,并且其大部分熱量是在3d以內(nèi)產(chǎn)生,混凝土是熱的不良導(dǎo)體,內(nèi)部的水化熱不易散發(fā),溫度不斷上升,而混凝土的表面散熱比較快,溫度較低,使混凝土的內(nèi)外產(chǎn)生溫度梯度,晝夜溫差又大,混凝土的內(nèi)外溫度差別更大,這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致混凝土底面交界處附近甚至在混凝土中產(chǎn)生溫差裂縫。當(dāng)出現(xiàn)貫穿裂縫和深層裂縫時(shí),將嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性、耐久性和防水性。
針對(duì)超長(zhǎng)超大地下室混凝土施工質(zhì)量缺陷:“溫度裂縫”和“收縮裂縫”,浙江東廈建設(shè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在實(shí)際工程中,通過(guò)對(duì)造成裂縫質(zhì)量缺陷的末端因素進(jìn)行分析論證,確定出以下五大要因,并相應(yīng)采取實(shí)施對(duì)策,取得了良好效果,本工程做法值得大家參考借鑒。
要因1 未計(jì)算溫度應(yīng)力
實(shí)施對(duì)策:大面積混凝土澆筑前計(jì)算溫度應(yīng)力,制定防裂措施。
(1)進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算
計(jì)算混凝土水化熱升溫在各個(gè)齡期的收縮變形值、當(dāng)量差、彈性模量和混凝土產(chǎn)生的最大溫度應(yīng)力相比較表明,混凝土溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉應(yīng)力,證明原有措施不能滿足防裂要求。
(2)重新制定如下防裂措施
a、進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì),減少水泥用量,選用級(jí)配良好的骨料,摻適量減水劑、微膨脹劑和xd-f類抗裂聚丙烯纖維。
b、控制混凝土的入模溫度,對(duì)入?;炷吝M(jìn)行溫度監(jiān)測(cè),確保入?;炷翜囟葷M足要求?;炷恋臏夭顟?yīng)力小于其抗拉極限,從力學(xué)原理上說(shuō)混凝土不會(huì)開裂。
理論計(jì)算說(shuō)明:跳倉(cāng)間距及應(yīng)力計(jì)算說(shuō)明留置40米施工距離是合理的。
底板混凝土跳倉(cāng)施工工藝
1、底板分倉(cāng)劃分情況
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、工程量大小、勞動(dòng)力組織情況等,將基礎(chǔ)底板沿東西方向劃分為5塊,沿南北方向劃分為6塊,共計(jì)劃分18塊,每塊的邊長(zhǎng)為40m左右。
2、混凝土施工縫處施工
正品字形澆筑施工前,頂板施工縫處采用雙層鋼板網(wǎng)封堵混凝土,在施工縫位置安裝止水鋼板,并采用鋼筋支座固定牢固。
頂板施工縫留置示意
頂板施工縫處理一
頂板施工縫處理二
要因2 鋼筋保護(hù)層不滿足設(shè)計(jì)要求
實(shí)施對(duì)策:保證鋼筋墊塊數(shù)量,對(duì)成型鋼筋采取成品保護(hù)措施,保證鋼筋保護(hù)層厚度。
1、梁下墊塊間距≤1000mm。
2、板、剪力墻墊塊間距≤1000×1000mm(梅花形)。
3、梁二排鋼筋之間加設(shè)墊鐵,間距≤1000mm。
4、綁扎成型的鋼筋上人時(shí)鋪設(shè)木板。
鋼筋綁扎墊塊示意圖
效果檢查:經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查及鋼筋保護(hù)層掃描,保護(hù)層厚度合格率達(dá)到要求。
要因3 混凝土養(yǎng)護(hù)措施不詳細(xì)
實(shí)施對(duì)策:采取切實(shí)的養(yǎng)護(hù)措施,保證混凝土強(qiáng)度正常增長(zhǎng)。
1、混凝土分層澆筑,以減少混凝土內(nèi)外溫差。
2、混凝土澆灌完成后,即用塑料薄膜覆蓋保溫養(yǎng)護(hù),防止混凝土表面水份揮發(fā),引起表面開裂。
3、24小后在塑料薄膜上用麻袋和草墊覆蓋保溫,并澆水養(yǎng)護(hù)7天,保證混凝土內(nèi)外溫差小于25ºc。
4、7天后掀開覆蓋物,進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),保證混凝土強(qiáng)度的正常增長(zhǎng)。
5、柱模、梁側(cè)模在砼澆灌完成后,七天后才拆除模板,拆除后梁側(cè)及柱養(yǎng)護(hù)14天,保證混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)所需水份。
混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)(四周采用草墊包裹,淋水保濕)
效果檢查:現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查樓面及各混凝土構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)裂縫及混凝土干縮現(xiàn)象;經(jīng)混凝土強(qiáng)度回彈試驗(yàn),強(qiáng)度值滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
要因4溫度控制方法不正確
實(shí)施對(duì)策:采用先進(jìn)的測(cè)溫方法進(jìn)行測(cè)溫,準(zhǔn)確控制溫度變化。
1、編制專項(xiàng)測(cè)溫方案,選擇合理的溫控點(diǎn)。預(yù)埋電子二級(jí)管,進(jìn)行電子測(cè)溫,電子測(cè)溫由專人進(jìn)行測(cè)量,每4小時(shí)測(cè)量一次,做好記錄,繪制溫度曲線。
2、據(jù)溫度變化情況,及時(shí)調(diào)整混凝土養(yǎng)護(hù)措施。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差大于25℃,及時(shí)在混凝土表面增加覆蓋物進(jìn)行保溫,保證內(nèi)外溫差小于25℃。
效果檢查:準(zhǔn)確控制溫度變化,及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理。
要因5混凝土坍落度、水灰比大
實(shí)施對(duì)策:控制混凝土坍落度,減小水灰比。
1、考慮抗震縫鋼筋密集,所選18-20cm的混凝土坍落度已不能再降低,否則混凝土澆灌質(zhì)量會(huì)受影響,18-20cm坍落度,其水灰比有一些偏高,在建設(shè)單位的支持下,小組在所有梁側(cè)箍筋上采用0.8mm厚,9x25網(wǎng)尺寸的鋼板網(wǎng)進(jìn)行滿掛,防止混凝土因水灰比過(guò)大產(chǎn)生的收縮裂縫。
2、嚴(yán)格執(zhí)行優(yōu)化的配合比,正確設(shè)定計(jì)算加水量和加水時(shí)間,攪拌時(shí)間不少于2分鐘。
3、商品混凝土攪拌站和現(xiàn)場(chǎng)分別派專人對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行每車檢測(cè),控制混凝土入模坍落度在18-20cm,如發(fā)現(xiàn)坍落度不符合要求,堅(jiān)決退回,杜絕隱患的存在。
坍落度檢測(cè)
效果檢查:經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查,混凝土結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)混凝土收縮裂縫,說(shuō)明改進(jìn)后的措施有效。