高层地下室混凝土外墙(精选10篇)
高层地下室混凝土外墙 篇1
0 引言
高层建筑地下室混凝土外墙裂缝一直是影响地下室工程使用功能的主要质量通病之一,裂缝的产生,将导致地下室发生渗漏,影响地下室的正常使用,因此必须采取有效措施控制裂缝的产生。本文结合工程实例,对高层建筑地下室混凝土外墙裂缝的原因进行分析,并提出控制裂缝产生的措施。
1 地下室混凝土外墙裂缝产生的主要原因
1.1 混凝土的收缩变形
(1)混凝土在硬化过程中80%的游离水要蒸发,这部分多余水蒸发后在混凝土内部留下许多毛细孔,会产生混凝土体积收缩,同时水泥在水化过程中也会引起混凝土自收缩。混凝土最终收缩量约0.2‰~0.45‰,混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实度和养护环境有关。一般在潮湿条件下养护的混凝土比在干燥条件下养护的混凝土收缩值要减少6%~8%。
(2)混凝土沉降收缩裂缝发生在混凝土硬化前的塑性状态,裂缝产生原因是混凝土浇筑后,骨料颗粒沉落,水泥浆上浮,受到钢筋或大骨料的阻挡,而使混凝土互相分离。另外混凝土本身组成材料沉落不均匀也造成开裂。
(3)泵送商品混凝土由于流动性与和易性的要求,坍落度、水灰比、水泥用量、砂率均增加,骨料粒径减少,减水剂及其他外加剂的增加等诸因素的变化,导致混凝土的收缩及水化热作用都比现场搅拌的混凝土大量增加,加大了出现裂缝的可能性。
1.2 温差原因
施工过程中由于环境因素的影响,混凝土将出现内外温差,昼夜温差,日晒雨淋及拆模时间过早等情况,引起混凝土温度应力的增加出现裂缝。
1.3 设计原因
结构设计地下室外墙按室内或埋入土中考虑,事实上,很少有地下室外墙结构完成后就进行土方回填的情况。一般都要等到结构封顶,后浇带浇筑结束且强度达到设计要求后才回填。对于薄而长的地下室外墙对环境的温度、湿度较为敏感,会因附加的温度应力而导致墙体开裂。一般暴露时间越长,出现裂缝的几率就越大。
1.4 混凝土的施工质量
(1)原材料质量较差,如骨料级配差、含泥量超标、使用高水化热水泥和混凝土塌落度过大。
(2)浇捣不够密实(漏振、过振或少振)、养护不当等。
2 裂缝控制技术措施
2.1 从设计入手,优化墙体结构
(1)适当增加水平构造钢筋的配筋率,采用小直径钢筋,缩小水平钢筋的间距即采用细而间距小的布筋方式,可以提高钢筋混凝土的极限拉伸能力。
(2)从整体性、防水性、抗震性等方面考虑,设置后浇带代替永久性变形缝以减少混凝土墙体的收缩应力是比较理想的。后浇带填充封闭时间不宜过短,最短不小于45d。
(3)尽量减小地下室外墙暴露的时间,按照设计图纸的内容施工后立即进行土方回填,减少裂缝出现的几率。
2.2 施工技术措施
(1)优化混凝土配合比:水泥不宜采用高强度等级或早强水泥;宜用水化热较低,收缩率不大的水泥,如P.O水泥或P.S水泥;砂、石的含泥量对于混凝土的抗拉强度与收缩影响很大,应严格控制,适当加大粗骨料粒径,提高砂的细度模数,并采用磨细掺合料,可加大掺量,相应减少水泥用量。
(2)控制泵送混凝土坍落度,严格控制混凝土用水量,减少混凝土的收缩。严禁出现商品混凝土现场加水现象。
(3)为减少混凝土的水化热温升,混凝土浇筑采取下列措施:
(1)降低混凝土入模温度,特别是夏季施工,首先控制混凝土出盘温度,其次用草袋或麻袋包裹混凝土输送管道,并浇水降温。
(2)地下室外墙混凝土应分层连续浇筑,每层浇筑高度应控制在500~800mm,振捣混凝土不能漏振,也不能过振,振捣时间宜20~30s,振捣间距400~500mm,避免产生混凝土不密实和离析现象,同时对泵送混凝土应二次振捣,消除初期干缩裂缝。
(3)认真做好混凝土养护工作,保证混凝土处于潮湿状态,前期可带模保温养护7d,拆模后保湿养护14d。夏季施工,缩短带模养护时间;春秋季施工,白天保湿夜间保温;冬季施工,前期以保温为主,拆模后不宜直接向混凝土表面浇水,改用喷雾,或挂上草包或麻袋后洒水。
(4)加强保温措施,优先选用胶合板作模板,以利保温;带模养护,拆模后仍要注意采取保温措施。土是最佳的养护介质,地下室外墙防水层等工序施工完毕,应立即回填。要掌握气温变化规律,如昼夜温差、季节温差,在气温骤降前采取预防措施。
3 工程应用实例
3.1 工程概况
福建某工程,地下一层,地上四层,总建筑面积19256m2(其中地下室建筑面积5105m2)。地下室层高4.4~4.9m,地下室外墙厚350mm,总周长410m,混凝土强度等级为C35P8,采用商品混凝土泵送浇筑。由于商品混凝土属大流态混凝土,会导致混凝土收缩增加,且墙板属超长薄壁结构,极易引起混凝土开裂。因此,控制超长结构由于温度及混凝土收缩而产生的裂缝是重点预控的问题。
3.2 混凝土配合比的选定
根据上述地下室混凝土外墙产生裂缝的原因,水泥品种和混凝土配合比的选定是至关重要的。经试配,C35P8混凝土选定的配合比,水泥∶河砂∶石子∶水为1∶2.53∶3.96∶0.56,另外添加CSP-4防水剂3.3%。粉煤灰19%,矿渣粉12%。(即每立方米混凝土用量,水泥286 kg,砂724 kg,石子1132kg,水160 kg,CPS-4防水剂9.4 kg,粉煤灰54 kg,矿渣粉35 kg)。
从以上混凝土配合比可以看出,每立方米混凝土水泥用量仅286kg(混凝土最高绝热温升Tmax与每立方混凝土内的水泥用量成线性正比关系)。本工程通过减少水泥用量来降低水化热,防止墙体裂缝的产生,同时在保证强度的前提下,通过掺加矿渣粉和粉煤灰,取代部分水泥以减少水泥用量,掺用适量CPS-4多功能高效防水剂,混凝土性能完全满足施工和设计要求。
3.3 加强混凝土施工及养护
3.3.1 混凝土浇筑
⑴严格控制混凝土出机温度和混凝土入模温度。本工程地下室混凝土施工正值夏季,日均气温30℃以上,为减少混凝土的水化热温升,降低混凝土入模温度,采取搭棚遮盖砂石、喷水降温、加快运输等方法。
⑵采用“一个坡度,分层浇筑,循序推进一次到顶”的浇筑工艺,分层厚度不超过500mm。利用层面散热减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。
⑶采用二次振捣技术,提高混凝土的密实度,减少混凝土内部微裂缝。
3.3.2 混凝土养护
在浇筑混凝土24h后,松开墙体模板的对拉螺栓,使模板和墙体混凝土面有一定的缝隙,在墙顶安装带有细孔的塑料管24h不间断淋水养护,养护时间不少于14d。其中带模养护时间5~7d,可起到即保温又保湿的作用。待混凝土强度等级达到设计要求,按设计图纸做完SBS防水卷材防水层及保护衬墙后,立即进行土方回填,因为地下室暴露的时间越长,出现裂缝的几率就越大。
4 结束语
地下室在粉刷前,外墙混凝土内实外光达到清水混凝土标准。地下室无裂缝、渗漏等现象,表面光滑整洁。高层建筑地下室混凝土墙体裂缝控制,应从混凝土墙体抗裂设计入手,采取优化混凝土配合比,科学合理组织施工,尽量减少变形等一系列措施,综合治理。
摘要:本文结合工程实例,对高层建筑地下室混凝土外墙裂缝的原因进行分析,并提出控制裂缝产生的措施。
关键词:高层建筑,地下室,混凝土外墙,裂缝,控制
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社,1997
[2]建筑施工手册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2003
[3]江正荣.建筑施工计算手册.北京:中国建筑工业出版社,2001
高层地下室混凝土外墙 篇2
1.地下室外墙产生裂缝的危害
地下室外墙裂缝破坏了结构的整体性、耐久性和防水性,影响建筑物的正常使用。福州地区地下水位较高且地表水丰富,虽然在地下室周边回填时考虑了阻碍水压力的措施,但一般地下室外墙还是长期作用有一定的压力水。在地下室外墙混凝土开裂情况下,外墙混凝土防水性能势必受到影响,压力水也随之渗透,从而影响正常使用。更加危险的是,渗透将锈蚀钢筋,降低结构强度,从而缩短建筑物的使用寿命。同时对这些裂缝的修补目前主要还是就缝补缝,难以达到满意的效果,费用也相当昂贵。
2.地下室外墙裂缝的成因分析
混凝土是由多种材料组成的非匀质材料,它具有较高的抗压强度,良好的耐久性及抗拉强度低,抗变形能力差,易开裂的特性。墙体混凝土在浇捣结束趋向稳定的过程中,由于混凝土水化热释放所引起的温度变化以及混凝土泌水蒸发等作用,导致混凝土收缩变形。地下室外墙裂缝主要是由于墙体混凝土结构超长收缩变形较大,所产生的拉应力超过混凝土抗拉强度。同时,在水平方向由于收缩变形受到了先行缩而引起的。地下室外墙长度越长,其收缩应力也越大,严重时会产生贯穿结构的有害裂缝。其裂缝多数表现为竖向裂缝。
3.控制地下室外墙裂缝的基本思路
通过以上分析我们可以看出,控制控制裂缝的产生要从两个方面入手,一是减小混凝土产生的收缩应力,二是增加混凝土结构抵抗收缩应力的能力。当两者能够有机地结合,在设计和施工两方面采取相应的技术措施,即可有效地降低裂缝产生的可能性,甚至杜绝裂缝的产生。
4.控制地下室外墙裂缝的技术措施
在工程实践中通过以下几种具体技术措施的实施,可有效地控制地下外墙裂缝的间的产生
4.1优化混凝土配合比
通过优化混凝土配合比,可以同时起到减小混凝土收缩以及增强混凝土本身抗收缩应力的能力。在施工中,采取以下几个主措施:
(1)选择低水化热的水泥品种,减少水化热的产生,减少混凝土收缩。如矿渣水泥在这方面就具有一定的优势。
(2)在保证混凝土强度的前提下,采取减少水泥用量的方法以降低水化热。大量的实验证明,水泥用量每增加10kg,水化热产生的温度也相应上升约1~1.2℃。因此,控制水泥用量具有现实意义。
(3)选用适宜适量的微膨胀剂。微膨胀剂可吸收部分水化热后发生的化学反应,在混凝土中产生自应力使结构处于受压状态,以补偿混凝土的收缩,从而避免裂缝的产生,提高混凝土的抗渗和抗压能力。效果较好的微膨胀剂有UEA、HEA、AEA等。
(4)商品混凝土受泵送技术的限制,通常采用粒径较小的粗骨料,水泥用量较多,坍落度较大。这对混凝土抗裂极为不利,稍有疏忽即有可能产生裂缝。这也是近年来结构 出现较多裂缝的一个原因。使用商品混凝土时,可考虑通过掺加缓凝减水剂来解决因水灰比较大而引起的水化热增加的部题。如日常施工中常用的福建省建筑科研所制的TW系列就是有效外加剂。它可以减少水泥用量、延迟水热释放速度及降低和推迟放热峰值起到了理想的效果。同时,选用优质粉煤灰外掺合料代替一定量的水泥,既可以起到保证混凝土和易性的作用,又可减少水泥用量。
4.2科学合理设置后浇带
科学合理设置后浇带是将超长结构化整为零的技术措施。当地下室外墙超长时,其水平方向应力相对较大。若混凝土整体一次性浇筑,较易产生竖向的应力裂缝。合理设置后浇带,可使部分应力得以释放,从而减少墙体的收缩变形。它的出理对控制地下室外墙裂缝起到了突出的作用。
4.2.1设置后浇带的间距
在施工手册中,设置后浇带的参考间距为20m~30m。设计时,留置后浇带的位置间距在设计上通常未考虑到控制地下室外墙裂缝的要求。因此作为施工单位应根据工程具体情况(包括地下室外墙厚度、配筋率、冬夏季施工等)进行计算,求得最大整浇长度,并与设计部门交换意风,在结构允许的情况下尽量保证后浇带间距满足控制裂缝的要求。
根据裂缝出现的实践经验,混凝土在浇筑完后的3d~5d出现较为不利的应力状态,可按此阶段进行验算。温差计算时,薄壁钢筋墙板的水化热温度在5℃~10℃之间(夏季较高,冬季较低),混凝土入模温度和以后气温变化情况,可采取当地当时常年旬平均气温作为计算依据。
4.2.2后浇带的施工技术措施
后浇带留置带宽一般为800~1000mm,在留置49d后可以封閉。封闭前,应将钢筋按设计要求连接,将接头仔细凿毛,用钢丝刷除松浮杂质以水洗净,涂刷界面增强剂,再用强度提高一级并掺膨胀剂的混凝土将缝灌密实。施工中,对后浇带的清理验收必须严格把关。
同时,根据地下室特点,后浇带尚应采取防水加强措施,在接头位置留设止水带。
4.3优化墙体水平钢筋配置
混凝土的极限拉伸值与配筋有关,合理的配筋可以提高混凝土的抗裂性。在等强度的情况下,墙体水平方向采用较细的钢筋,可以增加钢筋根数减少钢筋间距,从而加大钢筋对混凝土应变的约束,控制裂缝产生。建议设计部门在墙体水平配筋时,应对钢筋的配置加以控制。在钢筋安装施工时,必须严格按照设计要求将保护层留设到位,避免由于保护层过大或过小,造成露筋或加剧混凝土裂缝的产生。
4.4严格控制混凝土施工
通过改善混凝土施工工艺,可以在一定程度上减少混凝土的收缩和提高其极限拉伸值。主要可采取以下几点措施:(1)控制混凝土入模温度。福州夏季尤其炎热,在气温接近40℃时,混凝土入模温度通常可达到60℃左右,加剧了水化热产生时的温度上升。因此要在施工中采取相应措施来解决。采用的技术措施有:混凝土出料口采取遮阳措施;混凝土运输车停在树荫下或对车体进行浇水降温;混凝土输送管道用草袋包裹并浇水降温等。
(2)混凝土的浇筑采用分层分段法,通过分层振捣使混凝土水化热能尽快散失。对浇筑后的混凝土进行二次振捣,增加混凝土的密实度,排除混凝土因泌水在粗骨料及水平钢筋下生成的水分和空隙,增强混凝土与钢筋的握裹力,可以提高混凝土抗压强度10%~20%,从而提高墙体抗裂能力。
(3)加强混凝土的养护。混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必须的,其余的80%都要被蒸发,多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。若能在混凝土强度稳定前饱水养护,保证这部分水不散失,则当强度达到后,水分蒸发所引起的收缩作用将大大减小。因此,混凝土应在终凝2h后即开始浇水,养护期14d以上。此外,还应推迟拆模时间,养护两周后再行拆模,制作同条件养护试块,拆模时同条件试块强度必须满足设计强度要求的80%以上。
5.实践效果
高层地下室混凝土外墙 篇3
工程应用:广州市越秀区水均岗粤电大厦, 建筑面积61224m2, 框剪结构, 地上三十五层, 地下三层。
1 地下室外墙裂缝成因分析
地下室外墙在施工阶段特别是在混凝土浇筑后3~28d之间常常会出现不同程度、不同数量的开裂、裂缝多为竖向裂缝, 裂缝的原因是多方面的, 与地下室的平面形状、设计构造、外墙周长、配筋、施工及养护条件等都有关系。
1.1 塑性收缩裂缝
混凝土在初凝前由于水分蒸发, 内部水分不断向表面迁移, 形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为1%, 坍落度大的混凝土则可达2%。当施工时温度高, 相对湿度较低时, 混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下, 表面失水干缩受下面混凝土的约束, 会出现规则的塑性收缩裂缝。这种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前, 二次振捣 (压抹) 可以愈合, 但是如果不及时处理, 可能发展为贯通性有害裂缝。
1.2 水化收缩及自干缩裂缝
水泥在水化反应过程中, 会产生水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为1%~2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩, 初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成空隙。水泥在继续水化过程中不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少, 湿度降低, 外部养护水供应不充分的情况下, 内部产生自干燥现象。由于自干燥作用导致毛细孔内产生负压, 引起混凝土自干燥收缩。由于一般混凝土的水胶比较高所以比较少发生自干燥收缩。但是对于高强商品混凝土水胶比可能小于0.35, 自干燥收缩则不可忽略。
1.3 温差胀缩裂缝
混凝土浇注后, 水泥的水化热使混凝土内部温度升高, 一般每100kg水泥可以使混凝土温度升高10℃左右, 加入混凝土的入模温度, 在2~5d央, 内部温度可达50~80℃, 而混凝土的线膨胀系数约为10×10-6/℃。试验表明, 在标准环境下, 混凝土温度和环境温差大于25℃时, 即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。
1.4 干燥收缩
地下室钢筋混凝土外墙开裂主要是由于混凝土在硬化以后, 内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水, 导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下, 收缩变形量导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时, 混凝土出现由表及里的干燥收缩裂缝。干燥收缩包括发生在开始阶段不可逆收缩和再潮湿后的体积膨胀, 后期干燥时发生的可逆收缩。影响混凝土干燥收缩的因素有:水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件百度与体积和表面积之比、相对湿度、干燥速率、干燥时间等, 而地下室外墙拆模后 (一般为2~3d) , 虽然进行了浇水养护, 但由于受到现场条件的限制, 不可能做恒温恒湿进行养护, 而只能采用浇水进行养护, 因此混凝土外墙的干燥及收缩在所难免。
同时由于地下室外墙混凝土体积和表面积之比较小 (厚度较小) , 从而导致干燥速度快、时间短;通过观察发现, 地下室外墙混凝土收缩开裂大多数均发生在浇筑后的15d内, 裂缝主要集中在墙高1/2处向上下扩展, 根部及顶部几乎没有。沿墙长每2~3m一道。
我国《混凝土收缩与徐变的试验研究》专题协作推荐的混凝土收缩预估公式为:
式中:
εs (t) ———结构混凝土的收缩量;
ε0 (t) ———混凝土收缩基本方程;
t———干燥天数;
β1———相对湿度影响系数;
β2———构件尺寸影响系数 (即构件厚度、体积与表面积之比) ;
β3———养护方法影响系数;
β5———混凝土强度等级影响系数。
2 防治措施
2.1 设计方面
⑴选择适当的外墙厚度, 1~2层地下室宜选400~500mm厚, 3~4层地下室的下两层可选600~800mm厚。
⑵外墙中暗柱和暗梁可减小混凝土的收缩裂缝, 外墙每隔3~4m设一附墙 (或暗) 柱, 在外墙顶部、1/2墙高、水平施工缝处设置暗梁, 加强侧墙刚度, 能够有效减小裂缝。
⑶外墙水平钢筋宜设置在竖向钢筋外侧, 建议布置细而密的钢筋, 间距150mm, 对抗裂较为有利。
⑷采用冷轧带肋钢筋焊接网片或采用无粘结预应力钢筋混凝土技术, 抗裂效果较为明显。
⑸混凝土宜采用中强度 (C30~C40) 。
2.2 原材料及配合比
⑴水泥应选用水化热较低的水泥品种, 当采用预拌混凝土时因含胶结料较多时, 可采用32.5低水化热水泥, 同时又能保证足够的和易性。
⑵砂采用中、粗砂, 细度模数不宜低于2.6, 石子粒径在满足可泵性的条件下, 尽量选择大粒径、连续级配, 通过采取以上措施可以减少用水量, 相应减少混凝土的干缩, 同时, 砂、石含泥量宜控制在1%~1.5%以内。
⑶混凝土中掺入适量的外加剂、优质粉煤灰 (可减少干燥收缩) , 降低水泥用量, 有效减少水泥的水化热 (有资料表明, 每平方米混凝土降低水泥用量10kg, 可降低内部温度1℃) , 并可减少混凝土中多余水分的蒸发, 达到减小收缩量的目的。
⑷掺用膨胀剂:普通混凝土中掺入适量膨胀剂, 可配成补偿收缩混凝土, 它在养护期内能产生适度体积膨胀, 在钢筋和邻位约束情况下能对钢筋产生一定的拉应力, 对混凝土产生压缩作用, 因而在混凝土中建立一定的预应力, 使它能大致抵消混凝土产生的拉应力, 从而达到补偿收缩 (膨胀剂的掺入量要以钢筋混凝土的收缩量为参照) 的效果。
⑸混凝土中掺入杜拉纤维。杜拉纤维与钢筋混凝土骨料、外加剂、掺合料、水泥都不会有任何冲突, 对搅拌设备也无特别的要求。施工时, 可根据配比直接将纤维投入抖和机械内或分次投入, 只要保证搅拌时间使混凝土和纤维搅拌均匀即可。
⑹现场必须加强混凝土的质量控制工作, 对于超时混凝土, 塌落度过大 (大于180mm) 的混凝土不宜使用, 更不准在现场对混凝土任意加水、外加剂, 改变混凝土的配合比。
⑺优化配合比。在保证一定的施工和易性的前提下, 降低水灰比, 适当提高砂率和灰砂比, 以减少毛细孔的数量和孔径。
2.3 施工
2.3.1 钢筋工程
地下室外墙钢筋的保护层厚度、间距、尺寸应严格按设计及规范要求加以控制, 外墙内外层钢筋之间的拉钩可改成小的方箍加以支撑, 纵横向钢筋采用绑扎。
2.3.2 混凝土浇捣
从技术角度讲, 混凝土采用现场搅拌胶凝材料用量较少, 混凝土的收缩裂缝少, 采用非泵送混凝土所需的水泥用量小及坍落度较小, 容易控制混凝土凝结过程的收缩。
针对商品混凝土流动性大的特点, 施工中采用斜面分层法浇筑, 在施工中加强混凝土的二次振捣, 二次振捣的时间一定要控制在混凝土初凝前, 保证混凝土的握裹力, 另外, 浇筑速度宜控制在30m3/台·h左右, 浇筑时, 严禁在一处面料厚度超过1m, 下料间距不超过3m。振动时要快插慢拔, 暗柱和暗梁等钢筋处应仔细振捣。
根据气候条件及结构特点可以考虑墙板与顶板分开浇捣, 降低地下室内外温差, 但这样会增加施工缝的处理和施工的难度。
2.3.3 设置外墙垂直后浇带
通过计算外墙钢筋混凝土的收缩预估值, 并将其与混凝土极限变形值相比较, 根据比较结果, 在外墙浇筑时, 每隔一段跨度设一垂直后浇带, 后浇带一般设在应力可能集中的外墙转角附近, 且又要便于施工, 地下室厚400~500mm的外墙, 若是采用预抖混凝土 (掺入12%粉煤灰) , 施工缝间距取20~30m为适宜。
2.3.4 拆模、养护
对于刚浇筑的混凝土因其尚处在凝结硬化阶段, 水化速度快, 表面热量散失大, 在“散热顺利, 适当保温”的养护原则下, 及时采取养护措施。
混凝土干缩随龄期增长而减少。大部分干缩发生在早期, 而早期混凝土抗拉强度低, 因而, 混凝土易在早期发生干缩裂缝。为此, 加强混凝土早期湿养护, 可以推迟产生收缩的时间, 减少干缩裂缝。当混凝土终凝之后, 即应开始浇水养护, 养护时间不少于14d。冬季施工时, 采取保温措施, 混凝土表面温度宜控制在30℃左右。
地下室外墙一般为防水混凝土, 混凝土拆模时间不能过早, 拆模时混凝土表面温度与周围气温之差不得超过20℃, 以防混凝土表面出现裂缝。未拆模前从板墙上浇水养护。
拆模后地下室外墙养护可以采用塑料管 (或钢管) 打上细而密的孔眼, 利用自来水的压力对墙全长进行淋水养护, 以操持混凝土表面持续湿润, 养护效果极佳, 而且可以节省大量人工。
模板拆除后, 应及时施工防水层和回填土方, 以利于混凝土后期强度增长, 对混凝土抗裂大有好处。
2.4 裂缝修复措施
由于地下室外墙要承受一定的水压且是常处在潮湿环境中的结构, 其允许的裂缝宽度为0.05mm, 因此对于大于0.05mm的裂缝应进行修复处理, 修补材料主要采用环氧树脂及改性环氧树脂, 修补方法主要有:表面处理法、灌浆法和填充法。
2.4.1 表面处理法
表面处理法是针对<0.2mm的细微裂缝, 采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏及渗透性防水剂等, 涂刷于裂缝表面可以达到恢复其防水性及耐久性。表面处理法分骑缝涂复修补及全部涂复修补。对于稀而少的裂缝, 可采用骑缝涂复候补;对于细而密的裂缝采用全部涂复修补, 表面处理法由于涂层较薄, 涂复材料应选用粘着力强且不易老化的材料。处理时先用钢丝刷将混凝土表面刷毛, 清除表面附着污物, 用水冲洗干净, 干燥后先用环氧胶泥等嵌补混凝土表面缺损, 最后用所选择材料涂复。
2.4.2 高压灌浆法
高压灌浆法是采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部, 达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。适用于裂缝宽度较大 (≥0.3mm) 、深度较深或贯穿的裂缝修补。
2.4.3 填充法
大裂缝和接缝可以用胶凝性砂浆和油灰等堵缝材料来堵塞。先把裂缝凿成V型槽再用钢丝刷刷干净, 采用52.5以上水泥配成1:1水泥砂浆仔细捣实, 当有时水, 可采用专用催凝剂或快硬水泥, 修补后在裂缝两侧各150mm宽范围做防水附加层以加强防水效果。
摘要:地下室外墙裂缝是个很容易产生的普遍现象, 为了防渗漏, 分析了地下室钢筋混凝土外墙开裂的原因, 提出了一些防治措施, 通过工程实践的应用, 取得了较好效果, 施工期间及交付使用后出现超过允许范围的裂缝。
高层地下室混凝土外墙 篇4
【关键词】高层住宅;现浇混凝土;外墙;外保温体系;施工工艺
在当前资源严重匮乏,环境急剧恶化的情况下,采取有效的建筑节能措施来减少建筑能耗是当前建筑行业的社会责任。而作为建筑节能的重要技术和基础形式,外墙保温施工技术一直以来都备受人们关注。目前我国在建筑节能施工技术的发展成果上,外墙保温技术算是一种相对较为成熟的节能施工技术。主要分为外保温技术、内保温技术和夹层技术。其中经过长期实践,发现外保温技术要比其他两种保温技术具有更大的应用优越性,尤其是在现浇混凝土外墙的高层建筑外围结构施工中,施工更加方便,保温效果更加明显。以下笔者就结合自己的工程实践体会来简单谈谈外墙外保温体系的施工。
1、外墙外保温体系的应用优势分析
之所以要在建筑施工中对外墙进行保温施工,主要是为了能够减少热桥效应,以起到保温的效果,这样才能做到冬暖夏凉,避免室外的温度影响到室内的舒适温度,从而降低暖通空调的使用率,达到节能效果。而在外墙保温施工中,之所以要更多的采取外保温施工技术,主要是因为外保温技体系具有以下几方面应用优势:
1.1保温效果较好。在外保温体系中,保温层设置在外墙外侧,这样就能够使整个建筑的所有结构都处在保温环境中,热桥效应更低,保温效果更好。
1.2保护建筑主体,增大室内舒适度。采用外墙外保温体系可以使室内的温度更加稳定,且其在外墙外侧起到一定保护层的作用,避免了风霜雨雪、紫外线等等环境因素对建筑结构的侵蚀,保护了建筑主体结构,并且可以增强建筑外墙的防潮性,从而避免了室内出现结露、发霉等现象,提高了室内的居住舒适度。
2、现浇混凝土外墙外保温体系的构造
现浇混凝土外墙在目前建筑施工中应用的较为广泛,因其具有很好的实用性和经济性备受业内推崇,而对其外墙外保温体现的构造现在仍是研究的重点,通常的作业方法是通过在外墙钢筋骨架上进行保温板的安装,保温板安装完毕后在进行支模,将保温板与外墙进行一体化浇筑,完工后在保温板进行抹灰处理完成整体外墙的饰面装修工作。
3、保温板安装
3.1保温板
设计采用密度22kg/m3、厚50mm的齿槽型单面钢丝网架聚苯保温板(聚苯乙烯泡沫塑料板为阻燃型防火材料),规格1.2m×2.8m,板的竖向侧边带有20mm深企口槽。
3.2安装工艺
定位放线→绑扎外墙钢筋→隐检→钢丝网架面上弹线定位→绑扎垫块→(下料切锯)→保温板就位固定→板缝拉结,附加角网、平网→预埋件(筋)设置→质量检验→支模。
(1)在钢丝网架面上弹出每块板的位置线,根据位置线框定的范围在钢筋外侧绑扎定制水泥砂浆垫块,垫块间距原则上横向不大于600mm,竖向不大于900mm,每块板竖向不少于2排垫块。
(2)安装保温板从外墙阳角或窗洞口侧边开始逐块进行。阳角位置保温板也采用企口拼接,保温板就位后,用L形钢筋(直径6mm,长150mm,弯钩长30mm,穿过保温板部分刷防锈漆两道)固定,具体作法是将L筋按垫块位置穿过保温板,用火烧丝将其同钢丝网架及墙板钢筋绑扎牢固。
(3)安装时应注意板缝拼接严密,板面平整,下料切锯平直,裁剪得当。保温板除层间拼缝外,不得出现水平拼缝,竖向拼缝上下一致,找补板的宽度不得小于600mm。
(4)板缝拉结措施:沿板拼缝方向每500mm用150mm×150mmU形直径4mm刻痕钢丝穿过缝两侧保温板,与墙内钢筋绑扎牢固。拼缝两侧钢丝网架搭接用火烧丝扎牢(间距100mm)。
(5)对外墙阳角、窗洞口等应力集中部位增设角网、平网。角网的宽度以拼角(拼缝)两侧不小于2个完整网格为标准。窗洞侧边的附加角网必须贴紧洞口模并与四周附加筋绑扎固定,窗口四角设置的45°平网宽250mm,长700mm。
(6)阳台底部保温板的钢丝网架嵌入阳台底板的高度不得小于1个完整网格(50mm),并与板内钢筋绑扎固定。
3.3外墙模板及混凝土工程施工要点
在保温板施工完成验收之后,就可以开始进行外墙现浇混凝土施工,此时可以采用大模板作为外墙魔板,以提高现浇混凝土结构的整体性。在模板设计的过程中应该充分考虑到已经安装完成的保温的厚度。在安装模板时要确保模板表面的清洁,并且要注意避免刮伤保温板,尤其是保温板层间借口的部位,更要注意保护防范,不能挤靠或刮碰到。模板安装完毕后,经质量验收合格,就可以进行混凝土浇筑,一般采取分层浇筑振捣的施工方法。振捣时要注意保护保温板,不得损坏板面。
3.4外墙抹灰
当建筑外墙浇筑完成,经过一段时间养护,强度等级满足技术要求之后,就可以进行门窗安装,之后就需要对外墙进行抹灰处理。一般建议外墙抹灰施工与建筑主体结构施工同步进行,即每个阶段的主体施工完成后,就进行外墙抹灰处理。这是充分考虑了保温板防火、防污染的良好特性,有利于建筑主体结构的保护。在外墙抹灰施工中,施工人员应该严格按照施工设计要求进行作业,同时加强现场管理,确保抹灰层的施工质量。
4、施工体会及建议
4.1在高层住宅现浇混凝土外墙结构的外保温体系施工中,采用分段施工能够缩短工期,且有利于提高施工安全性,保證施工的顺利进行。在施工时必须要确保保温板与外墙紧密贴合在一起,防止保温板脱落发生安全事故。
4.2保温板接缝处按如下方式处理,无需设置附加平网,沿板缝方向每500mm用150x150“u”型4刻痕钢丝穿过缝两侧保温板同墙内钢筋绑扎牢固。拼缝两侧钢丝网架搭接用火烧丝扎牢(间距100mm)墙角、窗洞口等部位附加网片在安装保温板时设置,使得网片与板、墙结合牢固,表面平整,有利于抹灰找平。
4.3固定保温板的“L”筋欠合理,建议设计后由工厂定型生产,制热镀件,入墙部分加工成齿口形或粗螺纹形,以达到防锈和增强砼对其握裹力的目的。外墙饰面也因此不局限于涂料。
4.4保温板的质量也是我们要注意的重点问题,以往很多保温板的质量都不能满足施工标准,在采购和施工中如果不能得到有效控制,那么会带来很多外墙质量问题,最常见的就是外墙的起皮和剥落等通病,目前很多厂家采用高性能的界面剂来加强外墙保温板的质量,这一科研成果不仅极大的加强了保温板的质量更强化了保温杯的防火等特性,为外墙的建筑施工质量起到了很好的作用。
5、结语
综上所述,在高层建筑的外墙保温体系施工中,采用外墙外保温是一种相对较为优越的保温节能技术。尽管目前我国的外墙外保温施工技术已经相对较为成熟,但是其还是有一定的改进空间,本文通过分析现浇混凝土外墙外保温体系的施工工艺,提出了几点施工体会和改进建议,希望能够为广大工友提供一些参考。
参考文献
[1]顾同曾,夏祖宏,周炳章,邸占英现浇混凝土外墙与外保温板整体浇注体系[J].施工技术,2001(8).
高层地下室混凝土外墙 篇5
1 地下室外墙裂缝成因分析
地下室外墙在施工阶段特别是在混凝土浇筑后3-28d之间常常会出现不同程度、不同数量的开裂, 裂缝多为竖向裂缝, 裂缝的原因是多方面的, 这与地下室的平面形状、外墙周长、设计构造、配筋、施工及养护条件等都有关系。
I.1塑性收缩裂缝
砼在初凝前由于水分蒸发, 内部水分不断向表面迁移, 形成混凝土在塑性阶段体积收缩。
一般混凝土的塑性收缩约为1%, 坍落度大的混凝土则可达2%。在施工时温度高、相对湿度较低时, 混凝土内部水分向表面迁移, 其迁移量少于蒸发量的情况下, 表面失水干缩受内层砼的约束, 会出现不规则的塑性收缩裂缝。
1.2 水化收缩及白干缩裂缝
水泥在水化反应过程中, 会产生水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为l%-2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩, 初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成空隙。
1.3 温差胀缩裂缝混凝土浇筑后, 水泥的水
化热使砼内部温度升高, 一般每100kg水泥可以使砼温度升高10OC左右, 加入砼的入模温度, 在2-5d内, 内部温度可达50~800C。而混凝土的线膨胀系数约为10*10-6/OC。
1.4 干燥收缩
地下室钢筋砼外墙开裂主要是由于砼在硬化以后, 内部的游离水会南表及里逐渐蒸发失水, 导致砼由表及里逐渐产生干燥收缩。同时由于地下室外墙砼体积和表面积之比较小 (厚度较小) , 从而导致干燥速度快、时间短。
2 防治措施
2.1 设计方面
2.1.1 控制及选择外墙厚度1~2层地下室宜
选400~500 mm厚, 3~4层地下室的下两层可选600~800 mm厚。
2.1.2 外墙中暗柱和暗梁可减小混凝土的
收缩裂缝, 外墙每隔3~4m设一附墙 (或暗) 柱, 在外墙顶部、1/2墙高、水平施工缝处设置暗梁。加强侧墙剐度, 能够有效减小裂缝。
2.1.3 外墙水平钢筋宜设置在竖向钢筋外
侧, 建议布置细而密的钢筋, 间距150 mm, 对抗裂较为有利。
2.1.4 采用冷轧带肋钢筋焊接网片或采用无粘结预应力钢筋混凝土技术, 抗裂效果较为明显。
2.1.5 砼标号宜采用C30~C40。
2.2 原材料及配合比
2.2.1 水泥应选用水化热较低的水泥品种
当采用预拌混凝土时因含胶结料较多时, 可采用32.5低水化热水泥, 同时又能保证足够的和易性。
2.2.2 砂采用中、粗砂, 细度模数不宜低于
2.6, 石子粒径在满足可泵性的条件下, 尽量选择大粒径、连续级配, 通过采取以上措施可以减少用水量, 相应减少混凝土的干缩, 同时, 砂、石含泥量宜控制在1%-1.5%以内。
2.2.3 混凝土中掺入适量的外加剂、优质粉
煤灰 (可减少干燥收缩) , 降低水泥用量, 有效减少水泥的水化热。有资料表明, 每立方米混凝土降低水泥用量10kg, 可降低内部温度10C并可减少砼中多余水分的蒸发, 达到减小收缩量的目的。
2.2.4 掺用膨胀剂:普通混凝土中掺入适量膨胀剂, 可补偿砼收缩。
2.3 施工
2.3.1 钢筋工程
地下室外墙钢筋的保护层厚度、间距、尺寸应严格按设计及规范要求加以控制, 外墙内外层钢筋之间的拉钩可改成小的方箍加以支撑, 纵横向钢筋采用绑扎。
2.3.2 砼浇捣
从技术角度讲, 砼采用现场搅拌胶凝材料用量较少, 砼的收缩裂缝少, 容易控制混凝土凝结过程的收缩。针对商品砼流动性大的特点, 施工中采用斜面分层法浇筑, 在施工中加强砼的二次振捣, 二次振捣的时间一定要控制在砼初凝前, 保证砼的握裹力, 另外, 浇筑速度宜控制在30mh左右浇筑时, 严禁在一处面料厚度超过1m, 下料间距不超过3m。
2.3.3 设置外墙垂直后浇带
通过计算外墙钢筋混凝土的收缩预估值, 并将其与混凝土极限变形值相比较, 根据比较结果在外墙浇筑时, 每隔一段距离设一垂直后浇带, 后浇带一般设在应力可能集中的外墙转角附近, 且又要便于施工。
2.3.4 拆模、养护对于刚浇筑的混凝土因其
尚处在凝结硬化阶段, 水化速度快, 表面热量散失大, 由于砼干缩随龄期增长而减少。大部分干缩发生在早期, 而早期砼抗拉强度低, 因而, 砼易在早期发生干缩裂缝。
2.4 裂缝修复措施
由于地下室外墙要承受一定的水压且是常处在潮湿环境中的结构, 其允许的裂缝宽度为0.05 mm, 因此对于大于0.05 mm的裂缝应进行修复处理, 修补材料主要采用环氧树脂及改性环氧树脂, 修补方法主要有:表面处理法、灌浆法和填充法。
2.4.1 表面处理法
表面处理法是针对≤0.2 mm的细微裂缝采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏及渗透性防水剂等, 涂刷于裂缝表面可以达到恢复其防水性及耐久性。
2.4.2 高压灌浆法
高压灌浆法是采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌人裂缝深部, 达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。适用于裂缝宽度较大 (≥0.3 mm) 、深度较深或贯穿的裂缝修补。
2.4.3 填充法
大裂缝和接缝可以用胶凝性砂浆和油灰等堵缝材料来堵塞。先把裂缝凿成V型槽再用钢丝刷刷干净, 采用52.5以上水泥配成I:I水泥砂浆仔细捣实, 当有时水, 可采用快硬水泥, 修补后在裂缝两侧各150 mm宽范围做防水附加层以加强防水效果。
3 施工实例
安顺阿波罗星远大酒店地下室外墒施工:
3.1 工程概况:安顺阿波罗星远大酒店工程
地下室l层, 地上由裙房及高层建筑组成, 总建筑面积112062m2。建筑总高度128米, 建筑层数为28层;地下室平面尺寸85*116m, 呈扇形布置, 结构未设缝, 地下室建筑而积9850m2。
3.2 混凝土原材料:水泥采用42.5普硅水
泥;砂细度模数2.6-3.0中粗砂, 含泥量2%;石子为10~30 mm碎石, 连续级配, 石粉含量低;粉煤灰为Ⅱ级灰;ZY膨胀剂, 其掺量为胶凝材料 (水泥+粉煤灰) 用量2-3q6。
3.3 配合比:水:水泥:砂:石子:粉煤灰:ZY高效防水剂
165:365:746:1040:92:11.9, 坍落度130_
3.4 搅拌、运输:采用现场搅拌, 输送泵运送。
3.5 浇筑:分层 (400 mm) 浇捣, 要求上层混
凝土振捣时插入下层50 mm以上, 两层间隙时间不超过混凝土的初凝时间。
结束语
上述地下室由于采用了一定的施工措施, 改进设计构造, 取得了较为理想的效果, 工程施工期间及竣工交付使用后均未发现超过规范规定的裂缝及渗漏问题, 相关措施和工艺在近两年我们陆续施工的多个地下室工程运用后, 也起到了很好的效果, 说明只要措施得当, 地下室墙体裂缝问题是能够得到有效控制的。
实践表明高层建筑地下室外墙裂缝的控制, 应从设计抓起, 优先混凝土施工用料, 严格按工艺要求施工, 精心养护, 可以减少裂缝的产生。
地下室外墙出现裂缝时必须组织相关单位认真进行分析, 找出现裂缝产生的原因、性质, 并采取相应的修补措施, 保证工程的使用不受影响, 同时也为以后的工程的设计、施工提供经验。
摘要:地下室外墙裂缝的产生是一个普遍现象, 为了防渗漏, 本人分析了地下室钢筋混凝土外墙开裂的原因, 并提出了一些防治措施, 通过对工程实践的应用, 取得了较好的效果, 施工期间及交付使用后来未出现超过允许范围的裂缝。
高层地下室混凝土外墙 篇6
新时期, 国民经济发展迅速, 工程建设规模逐渐扩大。近年来, 建筑结构开裂问题的发生几率逐渐增多, 已经引起了社会各界的广泛关注。由于减少地下室混凝土开裂, 有利于保障地下室结构稳定性, 减少地下室的渗漏, 大大降低地下室湿度。因此本文主要对超长地下室混凝土结构开裂问题进行详细探究, 从设计和施工方面采取有效措施, 大大降低了地下室外墙板的开裂几率, 因此具有十分重要的现实意义。
2 超长地下室外墙混凝土开裂原理
混凝土是一种刚性材料, 抗压强度高、弹性模量小、不易发生变形, 而且造价较低, 但是也有一定的缺点, 即裂缝问题。根据力学分析, 混凝土材料在比较复杂的外力条件下, 会产生一定的拉应力, 然而混凝土的抗拉强度较小, 如果拉应力超过混凝土材料自身抗拉强度, 就会产生裂缝问题。另外, 如果混凝土材料所处环境温度变化较大, 则混凝土材料的体积就会随之发生变化, 当其体积不能发生自由变化时, 就会产生温度应力, 当温度应力大于材料的抗拉强度时, 就会产生裂缝。对于超长地下室的外墙浇筑工程, 由于地下室混凝土外墙体表面超长, 当外墙厚度大于300mm时, 混凝土浇筑后前3d水化热较多, 从而使地下室外墙板升温, 又由于室外气温变化等原因, 导致混凝土温度变化幅度较大, 在地下室顶板及底板约束下, 混凝土外墙结构自由伸缩受到较大的限制, 沿长度方向混凝土外墙内产生较大的拉应力, 混凝土抗拉强度很小又是随养护期逐渐增长的, 因此在混凝土养护的前期, 外墙内沿长度方向产生的拉应力易超出混凝土材料开裂的拉应力, 从而使地下室的外墙产生竖向裂缝。
3 超长地下室混凝土外墙防裂实例
3.1 工程概况
瀚子花园小区占地面积约3.5万m2, 主要是由六幢高层住宅、商业用房和地下车库所组成, 总建筑面积约为10.2万m2。为了确保符合人防部门和交通部门的规范要求, 在小区中央绿化带地下位置, 设计了单建式六级人防地下车库。地下室的规格为长280.50m。宽35.85m, 总建筑面积1.05万m2, 其中人防面积约为0.3万m2。地下室顶板面标高为-1.250m, 底板面为-5.850m。地下室所有外墙板都采用S6、C30抗渗混凝土, 外墙厚度为400mm。
3.2 地下室外墙板裂缝的产生原因及控制措施
3.2.1 结构设计中避免裂缝产生的措施
在本工程中, 工程设计人员在设计初期已经考虑到地下室外墙裂缝控制问题, 在设计图纸中设置有后浇带。但是, 通过调查实践表明, 该地下室结构在应力集中和变化等多个方面设计不当, 很难避免地下室外墙板裂缝问题的产生, 因此, 必须采取以下措施进行改善:
(1) 在结构设计时, 用抗的方法:在应力集中和变化区域增加温度应力配筋, 采用同强度钢筋进行等面积代换方式, 减少水平钢筋的配筋间距。配筋由14mm@150mm水平钢筋改为12mm@110mm。通过上述措施, 能够有效减少裂缝问题的发生。
(2) 施工工艺上, 主要用放的方法:通常情况下, 地下室墙板竖向裂缝的数量和外墙板的长度为正比关系, 在地下室施工时充分利用后浇带的作用。本工程地下室南、北墙长度为35.50m, 没有设置后浇带, 但是东、西墙的长度为280.50m, 属于超长结构, 因此必须设置后浇带, 这样才能有效控制裂缝。但是由于后浇带的设置数量和位置不当, 常使外墙板发生裂缝问题。针对浇带的设置数量和位置问题, 设计单位、施工单位和监理单位的相关技术人员开始研究工作:
①后浇带应根据外墙板的结构特性进行布置, 确保地下室外墙板内产生的变形拉应力均匀有效的释放, 本工程将整个超长地下室外墙沿长度分为10块。
②增加后浇带数量, 降低单墙的直线长度。
技术人员对超长地下室工程图纸进行了深入研究, 研究发现地下室门洞和车道口数量较多, 可以形成多个天然的应力释放带, 因此后浇带布置应充分考虑此有利因素, 由门洞分隔的外墙长度超过20m时, 在此段长度中间应布设后浇带。综合多方因素, 本工程在数字轴的跨中共设置了九条0.8m宽的后浇带。通过科学、合理的后浇带布置, 能够均匀、有效的释放混凝土内部应力, 有效避免了地下室外墙板裂缝的产生。
3.2.2 混凝土原材料配比中避免裂缝产生的措施
(1) 分析容易引起混凝土收缩变形的因素
根据施工经验, 混凝土收缩变形是导致超长地下室外墙板混凝土产生裂缝的主要原因, 而这一变形又是由很多因素所决定的, 因此, 设计单位、施工单位和监理单位应该综合考虑工程实际情况, 对影响混凝土裂缝的因素进行仔细分析, 并且根据工程需要合理选用混凝土原材料, 这样才能尽量避免混凝土收缩裂缝的产生。引起混凝收缩变形的材料因素如表1所示。
(2) 合理使用玻璃纤维, 慎用微膨胀剂
在外加剂使用方面, 技术人员和施工人员应该加强重视。根据施工经验, 实验人员选用玻璃纤维和微膨胀剂 (UEA) 在不同的实验段进行试验。通过试验研究表明, 微膨胀剂 (UEA) 的应用如果在良好的养护条件下能够有效改善地下室结构的稳定性, 减少水泥用量, 减少外墙板发生裂缝问题。但在一般工程中, 受施工成本的制约, 施工现场的外界环境无法保证地下室外墙的养护湿度达到试验室95%的条件, 掺加微膨胀剂 (UEA) 混凝土没有足够湿度使微膨胀剂发挥作用, 反而因微膨胀剂而增加了混凝土的收缩特性, 因此掺加微膨胀剂 (UEA) 的混凝土外墙更容易开裂。而玻璃纤维抗拉能力强, 均匀掺入玻璃纤维的混凝土的抗拉强度通过试验可知是成倍增加, 因此有条件时建议适当多掺加些玻璃纤维以减少混凝土外墙开裂。
(3) 选用中低热水泥
选用中低热水泥能够有效减少水泥水化热反应所产生的热量, 能够有效控制混凝土温度。通过试验表明, 采用矿渣水泥有利于减少水泥水化热反应所产生的水化热, 而且还应该尽量选用同一厂家生产的同时期、同规格的产品, 这样才能保证施工质量。
(4) 选择合适的粗骨料
通过试验研究, 在本工程中, 对于粗骨料, 可以选用粒径为5~35mm连续级配碎石, 粗骨料中针片状颗粒含量不得大于15%, 细骨料应选用细度模数2.50左右的中粗砂。另外, 还应该严格控制粗细骨料的含泥量, 如果含泥量过大, 则会增加混凝土的收缩率, 降低混凝土抗拉强度, 进而会导致地下室外墙板混凝土更容易产生裂缝问题。
(5) 掺加粉煤灰
通过掺入一定数量的磨细粉煤灰, 有利于发挥“滚珠效应”, 这样能够有效改善混凝土的粘塑性, 提高混凝土可泵性, 取代水泥材料, 降低混凝土水化热, 进而有利于降低混凝土温升。
(6) 应用外加剂
在混凝土拌和过程中, 可以加入具有一定缓凝、减水作用的外加剂, 这样才能改善混凝土性能, 从而延长混凝土的凝结时间。有很多因素会影响混凝土结构收缩变形, 通过实践证明, 胶凝材料的用量是最为重要的影响因素, 因此, 必须严格选用施工原材料, 并且在混凝土中加入一定量的外加剂, 这样才能有效改善混凝土的使用性能, 增强混凝土防裂能力。
3.2.3 商品混凝土施工中的防裂措施
(1) 采取有效措施降低混凝土的出机温度和浇筑温度, 具体可以降低混凝土拌和前的砂、水等材料的温度, 或者在泵管上铺设湿草包, 有效降低入模温度。
(2) 合理利用混凝土的后期强度, 将28d强度改为60d, 有利于缓解混凝土收缩速度。
(3) 在实际施工中, 采用分层浇筑混凝土的施工方式, 通过浇筑面加强散热, 尽量避免施工中出现冷缝。
(4) 增强二次振捣。在混凝土材料的浇捣过程中, 应该在混凝土初凝前进行二次振捣, 通过二次振捣有利于减少混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成水分和空隙的几率, 从而增强混凝土的握裹力, 尽量避免裂缝的产生, 增加混凝土密实度, 有效提高混凝土抗压强度。
(5) 加强保温、保湿养护。本次工程墙板的模板采用小钢模, 应用优势在于保湿性能比木模好, 但是其缺点在于保温性能比木模差, 为了妥善解决这一问题, 可以在外模上加盖了二层麻袋, 并且通过浇水一直使麻袋处于潮湿状态, 从而使地下室外墙混凝土的养护满足规范规定的要求。
(6) 增加表面摩阻力, 有效抵抗混凝土表面收缩。在混凝土终凝后, 应及时清理模板根部的流浆, 可以部分拆除墙根部不足300mm高的模板。在外墙混凝土养护前7d内应该坚持不放松对拉螺栓的螺母, 使两侧模板在养护期内始终夹紧墙板, 由于螺母紧固力使模板与混凝土表面产生侧向摩阻力, 这样可以利用模板的抗拉强度高的特点来抵抗混凝土的收缩力, 以减小混凝土的表面裂缝出现。
3.2.4 实践结果
通过工程实例表明, 在一系列防裂措施的指导下, 超长地下室混凝土外墙裂缝得到了有效控制。经过专业人员检测, 整个地下室无有害裂缝发生, 仅有的几条微细裂缝宽度也均小于0.1mm, 长不超过1.0m, 从结果看, 对瀚子花园小区地下室外墙板的裂缝控制无疑是成功的。
4 结语
通过对地下室外墙容易产生裂缝、渗漏的几个关键节点进行有效控制, 本工程采用的外墙裂缝控制措施效果较好, 防渗技术措施取得了预期的目标, 整个外墙竖向裂缝数量得到了有效控制。由此可见, 对于类似超长的地下室外墙板混凝土工程, 采用多种技术手段综合治理的措施至关重要。
参考文献
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高层地下室混凝土外墙 篇7
1 裂缝产生的外界条件
1.1 内外部约束。
混凝土墙体变形受到混凝土底板和墙中暗柱的外约束和墙体中配筋的内约束。
1.2 环境温度湿度的影响。
由于地下室外墙内、外两侧所处大气影响差异较大:墙体外部拆模后热量很快散失, 风吹日晒, 表面水分急剧散失;内部则因墙体和柱的混凝土水化热未散发出去而温度高, 湿度大, 致使连续墙内外有很大的温湿度差, 其差异的大小随墙体的增厚和混凝土强度等级的提高而增大, 从而形成裂缝。
1.3 设计因素。
(1) 地下室钢筋保护层较厚, 一般在50mm, 由于保护层厚, 混凝土收缩时得不到钢筋的约束, 而易形成裂缝, 若水平抗裂筋间距偏大或是设置在竖向筋的内侧, 增大了产生裂缝的几率。 (2) 伸缩缝间距大。按照现行规范规定, 地下室钢筋混凝土墙体伸缩缝隙的距离为20~30m之间, 但一般工程大多设计伸缩缝设置间距超过规定要求, 而混凝土在硬化干燥时自身有一定的收缩率, 约为0.05%~0.06%, 墙体长度方向收缩大于宽度和高度方向, 因此墙体累计收缩的量将随着墙体长度的增大而增大, 相应由此产生的收缩力也更加大, 当收缩力超过墙体抗拉强度时, 该部位混凝土开裂形成裂缝。 (3) 混凝土设计强度等级偏高, 造成混凝土收缩过大。
1.4 施工因素。
(1) 混凝土强度等级越高, 水泥用量越大, 水化过程中凝缩和自收缩量较大, 因而产生裂缝的可能性较大。其次是混凝土配合比设计不当、原材料质量不良或外加剂 (如膨胀剂) 使用不当等都可能是影响因素; (2) 底板对墙体的约束。由于一般墙体混凝土浇筑晚于底板浇筑, 因而当墙体混凝土收缩时受到底板的压应力和墙体相应力两种应力的叠加作用, 当墙体混凝土强度不敌时, 便出现裂缝。另是柱对墙体的约束, 由于柱子配筋大于墙体配筋, 因而由于柱子对墙体混凝土约束过大, 使墙混凝土所受拉应力不断提高, 进而出现裂缝; (3) 施工温差。地下室是一种长而薄的结构物, 对周围温度与湿度变化较为敏感, 其产生裂缝原因, 大多都是因为混凝土内外温差或昼夜温差较大、拆模过早、气温突变, 长期暴露, 外部大量失水等原因所致。其次养护不到位, 未按要求有效保持墙体混凝土表面湿度, 保证混凝土水化所需正常水分, 干缩大。
2 裂缝的预防措施
2.1 合理设计。
增加墙体水平抗裂筋。墙体配筋原则应是“小而密”, 尽可能按100mm间距布置水平抗裂钢筋, 特别是在墙体中部1000mm范围内, 水平筋间距应加密为50mm, 形成一道暗梁, 来抵抗墙体收缩应力。同时宜将水平筋设置于竖筋之外侧。若可能在50mm厚保护层内加设一层细钢丝网就更好。防止墙体和柱的配筋率相差大, 收缩应力发展不协调, 采用Φ8~10mm、长1500mm附加钢筋插入柱内约150mm, 其余部分伸入墙体。地下室外墙及底板混凝土强度等级不宜高于C35。
2.2 选择优质原材料配制混凝土。
在混凝土中适当增加减水剂的缓凝成分和用量, 适当延长混凝土的凝结时间;减少水泥用量, 适当掺加粉煤灰等掺合料, 降低混凝土中水化热;混凝土可采用60d标养抗压强度作为强度评定;砂石尽可能选用含泥量小、级配良好的中粗砂和连续级配、含泥量小于1%的碎石。
2.3 精心施工。
(1) 混凝土浇筑初期是大部分混凝土收缩集中的阶段, 为使墙体两边可自由收缩, 减少裂缝产生的可能性, 应按规范要求设置后浇带 (或加强带) , 待大部分混凝土浇筑完后再封闭后浇带。也可采取跳仓法施工。 (2) 加强特殊部位的处理。如对存在墙厚度突变、空洞等部位, 为避免这些部位由于应力集中而产生裂缝, 对这些部位可采取加设钢筋或留设后浇带等方法处理; (3) 为防止混凝土出现内外温差大的现象, 应在墙体混凝土浇筑完毕后24h松动对拉螺丝, 墙体上部设喷淋水管, 浇水养护5d左右再拆除模板。使混凝土保温、保湿养护, 减小混凝土墙体内外温湿度差。 (4) 减少混凝土连续墙外露时间, 尽可能在地下室外墙拆模后, 尽快进行防水和基坑回填土。
3 出现裂缝的处理
以往混凝土结构出现裂缝多用环氧树脂修补, 施工比较麻烦、对环境的污染较大。本文介绍两种处理裂缝的新材料, 供广大读者参考。
3.1 采用丙乳砂浆维修混凝土表面质量缺陷。
丙乳砂浆是丙烯酸酯共聚液改性的聚合物砂浆。丙乳能在一定环境条件下成膜覆盖在水泥颗粒及骨料上, 使水泥基本与砂粒形成强有力的黏结改善了硬化水泥砂浆的物理组织结构与结构内应力, 其形成的聚合物网络能阻止微裂缝的发生及扩展, 减少产生裂缝的可能性。丙乳砂浆的配制与施工: (1) 丙乳砂浆配合比:水泥:砂子1:1~1:2, 水泥:丙乳=1:0.15~1:0.3, 水灰比0.4左右。 (2) 破损混凝土的凿除。将基底表面松软部分混凝土全部凿除干净。 (3) 钢筋除锈防锈。 (4) 施工面的清洗。用高压水枪冲刷清洗施工面, 并处于饱和状态。 (5) 养护管理。丙乳砂浆抹压完后3~4h就可洒水养护。
3.2 采用水泥基渗透结晶型防水涂料修补结构裂缝。
水泥基渗透结晶型防水材料简称CCCW, 是由硅酸盐水泥为主要成分, 参加活性化学物质的防水材料, 是对裂缝自愈合效果显著的材料。
凝土表面裂缝等处理方法:⑴基层处理。清除混凝土表面酥松物, 用水充分润湿至饱和。⑵用粉料:水=3~4:1拌合成料浆。⑶将调好的涂料浆均匀地涂刷在基层上, 涂层厚度不低于1mm, 第一层初凝时涂刷第二层。⑷养护。涂层初凝后用喷雾器进行喷雾养护。
参考文献
[1]富文权.混凝土工程裂缝的裂因-裂防 (控) 脉络[J].混凝土, 2005, 5.
[2]周晓.地下构筑物混凝土裂缝控制[J].混凝土, 2005, 5.
[3]朱志强等.浅析地下室混凝土连续外墙裂缝原因及防治研究[J].混凝土, 2013, 3.
高层地下室混凝土外墙 篇8
近年来, 随着结构混凝土强度等级越来越高, 高层住宅工程地下室结构为了满足商业需求而大量使用大断面的框支 (框架) 柱, 因混凝土内外温差、收缩等变形引起的地下室外墙裂缝时有发生。
下面将对该种裂缝的特征, 产生的原因, 以及采用低压灌浆法进行处理的特点、工艺及技术要点等进行剖析和阐述。
2 地下室外墙裂缝的特征
由混凝土变形引起的地下室外墙裂缝, 其发生部位及特征:
1) 裂缝一般在强度等级较高的混凝土 (尤其是强度等级不小于C50的混凝土) 中较易发生。
2) 裂缝一般发生在长度较长的墙中, 该墙两端有断面尺寸较大的框架柱或框支柱, 与框架桩的截面尺寸相比其厚度较薄。
3) 墙体水平分布钢筋的配筋率较小 (水平钢筋间距较大) 。
4) 墙体钢筋保护层厚度较厚。
5) 裂缝走向是由下而上, 与底板或楼面板成垂直状态。
6) 裂缝下端一般位于底板顶面向上约0.3 m~0.5 m处, 即混凝土墙体底部水平施工缝处。裂缝上端可达梁底或板底。
7) 裂缝宽度一般在0.02 mm~0.5 mm之间。
8) 裂缝一般为竖向规则裂缝, 首条缝距柱端0.3 m~0.5 m, 中间缝分布间距较均匀, 并且贯穿性裂缝居多。
9) 裂缝一般在墙体拆模后至混凝土浇筑半个月期间开始出现, 之后一般不再有新的裂缝产生。
10) 在一个月以后贴灰饼观察, 裂缝宽度和长度一般不再有继续加宽加长的现象。
3 地下室外墙裂缝的原因分析[1]
混凝土变形荷载引起的裂缝种类大致有以下几种:干缩裂缝;混凝土内部温度变化引起的收缩裂缝;外部强约束引起的裂缝;地基不均匀沉降引起的裂缝;钢筋保护层厚度过大而未采取相应措施引起的收缩裂缝等。
其中干缩裂缝一般都是表面性的, 宽度较细, 走向也没有规律;地基不均匀沉降引起的裂缝一般都是45°斜裂缝并且上下宽度会有逐渐由小到大或由大到小的变化, 这些都不是本文要讨论的。
3.1 由混凝土内部温度变化引起的收缩裂缝
对于混凝土强度等级较高、两端有较大截面柱的墙体来说, 墙体两端的柱子由于其体积较大, 不易散热, 其混凝土内部因早期水化作用而大量发热膨胀时, 与其相邻的墙体由于与外界空气接触面较大, 散热快, 已开始降温收缩, 造成墙、柱的变形不能协调同步。若墙体截面厚度小且水平分布钢筋配筋不足时, 墙体混凝土的内部抗拉应力将小于墙体收缩产生的内应力, 这时墙体内便出现竖向裂缝。
该种裂缝属于静止性裂缝, 在混凝土浇捣完成超过15 d后, 裂缝长度、宽度一般不再继续发展。
3.2 由外部强约束引起的裂缝
约束是对非自由体的某些位移预先施加的限制条件, 也就是对结构构件的变形、位移的制约。
结构构件的约束分为内部约束和外部约束两种。
对地下室外墙来说, 基础底板、墙体两端的框架 (框支) 柱和梁板等属于外部约束、墙内钢筋与混凝土变形不协调引起的相互约束、墙内暗柱、暗梁对墙体混凝土收缩变形的约束、墙内不同部位混凝土的收缩不一致引起变形小的部分对变形大的部分的约束、长墙端部与中部收缩变形的相互约束等属于内部约束。
由于混凝土早期的抗拉强度较低, 当有强的外约束时, 墙体混凝土收缩变形不能使外约束同步协调变形, 导致墙体收缩变形产生的内部拉应力大于混凝土的抗拉强度, 墙体便会开裂。
此种裂缝的起始位置并非在墙柱的交接处, 而是通常离开框架 (框支) 柱0.3 m~0.5 m, 这是因为墙体的最大外约束应力虽然位于墙体与框架 (框支) 柱交接处 (外约束的边缘) , 但柱子作为强约束构件, 同时也对裂缝的产生、发展起到限制作用。
3.3 表层素混凝土厚度的影响
我们知道, 钢筋保护层厚度越大, 混凝土越容易开裂。
而地下室外墙一般都要求为防水混凝土, 其迎水面钢筋保护层厚度不小于50 mm[2], 这也是导致地下室外墙裂缝的一个重要因素。
3.4 其他因素
规范规定, 钢筋混凝土外墙计算配筋应考虑混凝土温度、收缩变形的影响而适当提高墙体的水平分布钢筋的配筋率[3], 设计计算时若忽略这一条, 也可能导致外墙产生裂缝。
天气因素:如风大干燥, 浇水养护后表面水分散失快;如天气寒冷, 拆模后未及时进行保温养护, 造成墙体内部与表面的温度相差大。
4 裂缝处理依据和原则
1) 该种裂缝是竖向裂缝, 平行于混凝土外墙受力钢筋, 所以对结构受力影响不大, 对钢筋混凝土中钢筋的耐久性影响大, 且可能导致外墙渗漏。
2) 该种裂缝属于非结构性裂缝和静止裂缝, 所以当该裂缝的长度、宽度不再继续发展、趋于稳定时, 即可进行修补施工。
3) 该种裂缝的处理原则以封闭该裂缝, 以解决外墙渗漏和保护钢筋不受外界空气侵蚀为主。
5 自动低压灌浆法处理裂缝的技术特点和工艺要求
5.1 技术特点
自动低压灌浆法是专门针对混凝土微细裂缝进行化学灌浆的技术。注浆机具呈透明状, 可直接观察和确认注入情况, 易于保证质量。该技术可对多条裂缝同时进行注浆, 施工快捷。
5.2 主要材料
主要材料为:自动低压灌浆器, 灌浆树脂, 快干封缝胶, 其他材料。
1) 自动低压灌浆器。自动低压灌浆器是利用低压及毛细管现象自动灌注低粘度树脂进行混凝土裂缝处理的一种袖珍式工具。图1是市场上一种常见的自动低压灌浆器的构造图。
注:1—底座;2—前盖;3—连接头;4—软管;5—筒体;6—拉杆;7—弹簧;8—后盖;9—拉环
该灌浆器的特点是体积小、轻巧, 对作业面的条件要求低, 不用电源, 可同时处理多条甚至几十条裂缝。
2) 灌浆树脂。应根据混凝土强度等级、裂缝宽度等选择相应类型的灌浆树脂。其性能要求详见不同厂家各自的企业标准。
5.3 施工准备
1) 观测、统计需要处理的裂缝部位及宽度、长度, 干燥程度;2) 计算灌浆材料用量;3) 准备高凳或脚手架;4) 准备照明灯具。
5.4 施工工艺
低压灌浆施工工艺流程见图2。
1) 基层处理:用砂轮或錾子清除裂缝周边的混凝土流坠物、浮浆;用气泵清理裂缝表面的灰尘;用棉纱蘸酒精清除裂缝周边表面的油污等。
2) 确定、标记及预留灌浆口:灌浆口间距以15 cm~20 cm为宜, 预留方法为在其位置粘贴胶带。
3) 对裂缝表面进行封闭处理。先按厂家说明书要求的比例配制好封缝胶, 然后沿裂缝走向进行表面刮涂, 宽度4 cm~5 cm, 灌浆口位置要留出不刮。
贯通的裂缝的背面也要用封缝胶进行封闭, 不留灌浆口。
4) 粘贴底座:把预留的灌浆口胶带揭掉, 在底座底部满涂封缝胶 (注意不要把胶液涂到注入嘴处, 以免堵塞注入嘴) , 然后将底座粘贴在灌浆口上, 底座注入嘴应对正预留的裂缝中央位置。
5) 配制灌浆树脂:整条裂缝的封缝胶终凝后 (终凝时间见厂家说明书) , 取出量杯, 按照比例将两种组分的材料倒入拌合容器中, 然后充分搅拌, 直至均匀。每次配制数量不宜过多, 以防灌浆树脂在裂缝未灌注完成前固化。
6) 固定灌浆器:先把灌浆树脂倒进自动低压灌浆器的软管内, 再把软管装入自动低压灌浆器中, 将自动低压灌浆器拧入最底端的底座上进行固定。
7) 灌注树脂:松开自动低压灌浆器的弹簧, 自动灌注树脂开始。
8) 拆除自动低压灌浆器:待相邻的上部底座注入嘴有树脂浆液流出时, 表明已灌满本段裂缝, 此时拆除低压灌浆器。
9) 进行下一个灌浆口的灌注树脂作业循环, 直至最上端的灌浆口流出树脂浆液为止, 此时一条裂缝的灌浆处理过程结束。
10) 点胶:为保证树脂初凝前底座上部的树脂胶液饱满, 约30 min后用软管对灌浆口进行反复点胶, 以补充被基层吸收的灌浆树脂。
11) 清洗灌浆器:灌浆结束后用酒精浸泡并清洗灌浆器。
12) 清除封缝胶及底座:待树脂固化后敲掉底座及堵头, 用打磨机对表面封缝胶打磨清除。
6 技术要点
1) 施工时一定要保证裂缝干燥, 切忌用水冲刷裂缝。
2) 封缝胶刮涂时要先进行基层处理 (用酒精擦洗) , 表面有流坠的混凝土素浆时, 应凿除磨平。
3) 刮涂封缝胶的厚度不应过薄, 并且表面光滑, 不得出现孔洞、气泡。
4) 在外墙内侧和外侧刮涂封缝胶时, 要保证封缝胶的宽度不得少于50 mm, 并且要求裂缝在封缝胶的居中位置, 避免出现裂缝距封缝胶外边缘的距离过小的现象。
5) 刮涂封缝胶时, 如果裂缝局部有与主裂缝贯通的细小微裂纹或者施工冷缝时, 需要将微裂纹和施工冷缝用封缝胶进行封闭, 封闭处理长度应超过主裂缝边缘15 cm~20 cm。
6) 注胶底座的间距为150 mm~200 mm, 如果缝隙较小时, 注浆底座的间距按照下限进行安装, 缝隙较大时, 注浆底座的间距按照上限安装。
7) 注胶底座粘结应牢固, 并保证胶体饱满 (粘结的胶必须从底座周边及4个小孔溢出) , 且入咀处不得有胶封堵。
8) 注胶底座应位于裂缝较宽、清晰、开口较通畅的部位, 如上下缝有错缝或不连通的情况, 则在错缝和不连通的部位上下均应设置底座。注胶底座的入咀处必须在缝隙中间。
9) 注胶应在封缝胶凝固之后进行。
10) 注胶应从下往上注胶, 上一个底座溢出则停止注胶, 如果局部微裂缝或施工缝处流出胶液, 要再次对四周的微裂缝和冷缝进行封缝处理, 然后再进行注胶处理。
11) 封缝胶需要严格按照比例进行配制、搅拌均匀, 并且尽量少量拌合, 随拌随用, 避免造成浪费。
12) 在作业完成或休息时先将设备清洗然后休息, 如低压注射器、量杯、铲刀等。
13) 分工序作业时, 注胶工序操作工人应对封缝质量进行交接检查验收, 验收时应有质检员在现场监督检查。封缝质量不合格时, 严禁进行注浆。
14) 不可用其他稀料清洗灌浆器。
15) 在灌注树脂作业过程中, 当自动低压灌浆器软管内的树脂不足时, 应及时补充灌浆树脂。
参考文献
[1]叶鹏.剪力墙裂缝产生的原因及控制措施[J].中小企业管理与科技, 2009 (36) :225.
[2]GB 50108—2008, 地下工程防水技术规范[S].
高层地下室混凝土外墙 篇9
【关键词】高层建筑;地下室底板;大体积混凝土;难点分析
一 工程概况
该工程由1幢高层酒店式公寓、2幢住宅以及大型商业购物中心组成。总建筑面积199418.22㎡。设两层地下室,地下部分总建筑面积约为58443.22㎡。地下室底板面积约29000㎡,厚度为0.7m,混凝土用量约2.5万m3,混凝土强度等级为C30、抗渗等级为S8。
二 施工重点难点的分析
1、单体超大面积施工
工程单体体量大、工期紧,因此对整个工程主要周转材料配备、人员配备、施工段划分、临时设施布置、机械设备的配备、资金投入都相当大。
2、质量要求高
本工程要求必须实现“省双优”和“省质量样板”工地荣誉,因此对结构质量控制(特别是混凝土外观质量)、精装修施工要求高,是本工程的重点。
3、地下室墙板裂缝控制难度大
地下室外墙板厚达550mm,并且地下室外墙周长约736m。虽然设有后浇带,但结构还是超长,因此强化对地下室墙板模板支模设计验算,采取有效的墙板裂缝控制措施是重中之中。
三 施工过程
1、配合比设计
大体积混凝土施工要点是既要保证混凝土强度,又要降低混凝土内部水化热。通过优化混凝土配合比,使混凝土性能满足一次性浇筑的需求,为此采取了以下措施:
1.1降低水泥用量
控制混凝土单方水泥(含取代后的防水剂)用量≤320kg/m3,控制胶凝材料用量,以降低水化热。
1.2骨料的选取
选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的低碱活性骨料,以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥用量,降低水化热,减少干缩。
1.3大量掺加优质粉煤灰
混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料的水化热(粉煤灰7d水化热仅为水泥的1/3)。
(1)在配合比设计中掺加混凝土防水剂,既满足大体积底板的抗渗要求,又根据混凝土补偿收缩原理,利用自身的补偿收缩来减小大体积混凝土体积收缩的影响。
(2)充分利用混凝土后期强度,以60d强度取代28d强度,控制混凝土早期强度,延迟混凝土强度增长,从而减少混凝土初期水化热的释放,满足混凝土抗压强度和抗渗等级要求。
四 地下室底板大体积混凝土施工技术方案
本工程底板面积、体积较大,加大了结构施工和质量控制工作的难度。为确保混凝土浇筑质量,除采用合理的施工工艺、裂缝控制措施外,还需考虑混凝土供应情况、道路运输等因素,并制定包括天气变化因素在内的可能导致混凝土浇筑中断的应急措施。
1、施工部署
1.1混凝土输送泵数量
控制混凝土的初凝时间在8~10h,要求施工过程中混凝土浇筑间歇不能超过该区混凝土初凝时间。计划投入3台混凝土泵(考虑工作效率因素,每台混凝土泵每小时泵送按42m3计算)。
混凝土泵数量验算:N2=Q/(Q1×T0)
其中N2——混凝土泵数量(台)
Q——混凝土浇筑数量(m3)
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h)
T0——混凝土泵送施工作业时间,取36h
则:N2=4000÷(42×36)=2.65台,取3台,可满足施工需求。
1.2混凝土运输数用数
根据施工需要,每台9m3混凝土搅拌车来回现场和搅拌站需时60分钟,卸料约15分钟,累计需时75分钟,要保证泵机有连续的混凝土供应,则每台泵机需配备搅拌车数量为9台。
2、主楼核心筒底板基础施工方法
2.1混凝土的浇筑方法
基础底板采用分区、斜面分层、连续推进、自然流淌、一次到顶的混凝土浇筑方案。斜面按1:6~1:8坡度,其流淌距离为8m左右,分层浇筑厚度控制在50cm。
2.2分层混凝土界面的处理
前面一层混凝土浇筑完成,初凝之后,终凝之前,在混凝土面插入Φ20@1000m×1000m,钢筋长度为1200mm,插入600mm,在后一层混凝土浇筑之前,对混凝土表面进行凿毛处理,并用压力水冲洗干净。
3、混凝土浇筑施工方法
底板砼根据后浇带位置划分为5个施工区10个施工段,每个后浇带所围的施工段内地下室底板混凝土须一次性浇筑,施工段内砼采用由南向北浇筑。配备3台固定泵泵送,固定泵主要放置在基坑北侧。
根据底板的结构特点,被浇捣砼块进行均分,各泵各负责供料一块,采用商品砼供料,按每台砼输送泵每小时42方出料进行计划编排,布料时砼浇捣按“之”字形的方式进行,在其中关键控制布料的带宽,带宽的控制根据带长和砼初凝时间而决定,保证砼前后布料搭接在初凝前完成。
4、混凝土的振捣
底板混凝土采用“一泵到顶,斜面分层法”进行浇筑,并用插入式振动棒振捣密实。根据混凝土浇筑时形成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前、后各布置一道振动棒,第一道布置在混凝土卸料点,主要进行上部的振实,第二道布置在混凝土坡脚处,确保下部混凝土的密实。
5、泌水处理
大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中,必然会有游离水析出并顺混凝土坡面下流至坑底。为此,提前在基坑下端外墙模外测砌筑集水井,砼振捣过程中的泌水流入砖砌小井内,用泥浆泵排除。
6、砼表面二次抹平
砼浇筑到顶面,用平板振动器振实后,随即用括尺括平,二次铁滚碾压两遍,用铁板抹平整一道,待砼终凝前,用木蟹槎一遍,再用铁板收一道。
混凝土浇筑的虚铺厚度略大于浇筑厚度,振捣完毕,用刮尺刮平,刮平混凝土过程中,混凝土面浆要饱满,不留有小凹洞。墙边的混凝土用人工压浆抹面。进行二次抹面工作,减少混凝土表面收缩裂缝。
7、大体积混凝土底板最高温升值控制与养护
7.1防止混凝土温升过高及开裂措施
本工程主楼核心筒底板厚度2.1m,故研究底板混凝土最高温升以2.1m为代表。要防止地下室大底板施工过程的开裂,其最关键的技术措施是控制混凝土最高温升。
优先选用水化热较低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥等;用60d的混凝土后期强度来代替28d的标准强度,每立方米混凝土可减少数十公斤水泥,降低水化热4~7℃;
掺加磨细粉煤灰,占水泥量15~20%(试配后定)。不仅可以降低水化热,也增加混凝土可泵性,延缓凝固时间;夏天施工用低温水或冰水,砂、石防止太阳暴晒,用水冲洒等;在混凝土初凝前进行二次振捣,以提高混凝土密实度;采用保湿保温养护措施,养护时间不少于14d。
7.2混凝土的养护
混凝土浇筑完成12h后,应及时进行养护。2.1m厚大体积混凝土底板,在其浇筑后的6h内,采用上下覆盖塑料布,中间夹二层麻袋进行保湿保温养护方法,养护时间不少于14d,完全可以保证混凝土内部与其表面温差不超过25℃的要求,可保证混凝土不出现裂缝。
五 大体积混凝土测温控制
随时撑握混凝土内部温度变化情况是指导大体积混凝土养护工作的关键所在。为及时控制和了解底板混凝土施工时,混凝土内部各阶段、各部位温度变化情况,做到信息化施工,本工程采用温度传感器联电子计算机的全自动测温方法。
其工作原理是利用埋置于混凝土中的灵敏极高的温度传感器,通过导线将混凝土中温度变化信号传递到计算机并进行分析处理,以获取温度变化情况。
六 结语
在大体积混凝土施工过程中,为了保证混凝土的浇筑质量,进行大体积混凝土浇筑施工时,只有严格遵循规范标准来实施工艺工序,采取切实可行的措施,才能实现混凝土的施工质量,提高建筑物的可靠性。
【参考文献】
高层地下室混凝土外墙 篇10
关键词:地下室外墙,防渗质量,控制措施
近年来, 随着城市建设进程中土地因素的制约, 以及私家车辆的迅速增加, 房屋建筑的地下室工程正迅猛发展。但由于地下室工程大多采用钢筋混凝土结构, 一旦外墙渗水, 其不仅会影响人们对地下室空间的正常使用, 也会影响建筑主体结构使用寿命。因此, 本文将简要从地下室外墙混凝土的施工、聚氨酯防水涂膜的施工过程中应注意的一些质量控制方法和措施进行阐述。
1 地下室混凝土外墙的施工质量控制措施
1.1 混凝土外墙水平施工缝的施工质量控制
地下室混凝土外墙水平施工缝也称水平冷接缝, 是外墙渗漏的薄弱环节之一, 一般留置位置高于地下室底板上表面不小于300 mm的部位, 且一般做法是在墙中间设置竖向钢板止水带一道, 钢板止水片采用厚4 mm、高度300 mm的钢板。钢板止水带应高于300 mm外墙的完成面不小于150 mm。300 mm高的外墙应同地下室混凝土底板一次性浇筑完成。浇筑时应注意振捣顺序和掌握振捣时间, 避免蜂窝麻面、烂根现象的发生。外墙封模板前须用钢凿子凿毛, 并用水将浮浆、垃圾冲洗干净。
1.2 垂直施工缝的施工质量控制
垂直施工缝也称竖向冷接缝, 也是外墙渗漏的薄弱环节之一, 一般应留置在外墙后浇带处, 且后浇带应采用超前止水的方式。超前止水部位中间位置应设置橡胶止水带, 橡胶止水带应特别注意安装固定方法和宽度的控制以及填缝的处理、封缝的处理等关键施工工序, 以确保超前止水的作用, 确保不渗水。超前止水中后浇带混凝土的浇筑需待主体封顶或达到设计要求的时间后才能进行, 且须采用抗渗、膨胀混凝土, 强度比原有外墙混凝土须高一个等级。混凝土浇筑完成后须特别注意养护工作。
1.3 穿墙螺杆止水的质量控制措施
地下室混凝土外墙板结构施工时, 一般的施工工艺需要用对拉螺杆进行外墙模板加固支设的方法。为了有效解决固定模板用的穿墙螺杆会造成渗水通道隐患, 避免破坏混凝土结构自防水的效果, 地下室外墙模板宜用一次性的防水螺杆进行对拉固定, 且防水螺杆正中间位置采用3 mm厚、直径60 mm的钢板止水环, 要求与螺杆满焊牢固, 不得有砂眼的出现。待拆除外墙模板后, 在外墙螺杆的根部须剔凿出30 mm深的缺口, 用气焊烧断螺杆, 并采用防水砂浆将缺口抹平压实, 消除渗漏隐患以达到防水的目的。
1.4 穿外墙管道质量控制方法
地下室外墙的穿墙管道一般都会较多, 且多位于地下水位以下, 因此, 施工中时穿墙管道应进行防水处理。首先, 在浇筑混凝土结构前应在穿墙管道处预埋套管并在套管上加焊止水环, 不得有砂眼的出现。穿墙管道与内墙角、凹凸部位的距离应大于250 mm。当进行设计管道安装施工时应先将管道穿过预埋的钢套管, 并将位置找准, 作临时固定, 然后一端穿墙管的封口钢板应与墙上的预埋角钢满焊严密。最后从钢板上预留的浇筑孔注入改性沥青软性密封材料或细石抗渗混凝土处理, 且套管周围浇筑的混凝土要振捣密实。
1.5 严格把好混凝土原材料质量关, 保证原材料质量
为了减少混凝土收缩、增强混凝土本身抵抗收缩应力的能力, 商品混凝土厂家实验室应根据混凝土的设计强度和抗渗等级要求, 结合材料的品种, 进行混凝土配合比试配并优化, 混凝土的水灰比不得大于0.55。为了尽可能地降低混凝土的水灰比可采用在混凝土中掺入适量的粉煤灰、高效减水剂及水泥用量8%的UEA复合膨胀防水剂等, 并减少混凝土的拌和用水量, 以提高混凝土的抗渗和抗压能力, 使试配结果混凝土强度合格率达100%, 抗渗等级达到P6标准。采用商品混凝土车运输、混凝土泵车输送浇筑时, 混凝土坍落度宜控制在14~18 cm, 并合理选择泵送剂或高效减水剂。
2 聚氨酯防水涂膜施工质量控制措施
2.1 涂刷前的准备工作
在涂刷聚氨酯防水涂膜前, 应将混凝土外墙表面的渣土浮浆、杂物清理干净, 螺杆洞眼要用水泥砂浆修补平整, 300 mm高处的施工缝处的漏浆、烂根、炸模等质量通病必须凿除、且须修补平整处理完成。混凝土外墙表面上留下的模板缝需用磨石机打磨平整, 阴阳角需用磨石机磨成圆弧状。若混凝土表面已出现细微裂缝, 必须采用高压注浆先将裂缝修补完毕。
2.2 涂刷聚氨酯防水涂膜
聚氨酯防水涂膜必须符合合同约定或监理工程师、业主认可的品牌, 且需有出厂合格证, 检测报告。聚氨酯防水涂膜施工前一定要搅拌均匀, 涂刷时一定要用专用刷子均匀涂刷, 并要待前一遍干燥后才能涂刷下一遍, 且要求多遍成活, 否则, 会造成流缀现象的发生, 造成厚薄不匀。多遍成活的厚度须达到2 mm。
2.3 聚氨酯防水涂膜的闭水试验
聚氨酯防水涂膜涂刷完成后, 须经监理工程师及业主代表验收, 对涂刷的均匀度、厚度均达到要求后, 需进行闭水试验24 h或48 h, 从室内看是否有渗漏现象的发生。若没有出现渗漏现象, 说明聚氨酯防水涂膜施工符合设计及规范要求, 就能进行下道工序施工。若出现渗漏水点, 那必须做好记号, 将水抽排干后, 对渗漏部位进行重新施工, 直到闭水符合设计及施工规范的规定。
3 土方回填施工质量控制措施
3.1 土方回填施工前的准备工作
聚氨酯防水涂膜经闭水验收合格后, 须在聚氨酯防水涂膜外侧粘贴40 mm厚的聚苯板, 或采用水泥砂浆砌筑120 mm或240 mm砖墙进行保护。完成后才能进行土方回填施工。
3.1 土方回填施工质量要求
地下室混凝土外墙基坑进行土方回填时须清理完基坑中的建筑垃圾、废模板、杂物等。回填的土方应采用粘性土, 不含杂质及石块等, 回填时必须分层回填, 采用打夯机逐层夯实。严禁采用建筑垃圾、石块进行回填。
综上所述, 房屋建筑地下室防水工程是关系着建筑物结构主体自身的稳定性和使用寿命, 因此, 在具体施工时应控制好每一个环节, 如防水混凝土的施工浇筑、聚氨酯防水涂膜的施工及细部防水工程的施工等环节, 都应精心施工, 以期能做到最佳的施工质量, 从而保证房屋建筑地下室外墙不渗漏水, 到达设计要求的防水功能的目标。
参考文献
[1]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.建筑工程管理与实务[M].中国建筑工业出版社, 2011.
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