超長超大地下室混凝土裂縫,主要是由混凝土硬化期間水化過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,是導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。水泥水化過程會產(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)力超過混凝土抗壓強度時,就會導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。當出現(xiàn)貫穿裂縫和深層裂縫時,將嚴重影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性、耐久性和防水性。
針對超長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)項目團隊在實際工程中,通過對造成裂縫質(zhì)量缺陷的末端因素進行分析論證,確定出以下五大要因,并相應(yīng)采取實施對策,取得了良好效果,本工程做法值得大家參考借鑒。
要因1 未計算溫度應(yīng)力
實施對策:大面積混凝土澆筑前計算溫度應(yīng)力,制定防裂措施。
(1)進行溫度應(yīng)力計算
計算混凝土水化熱升溫在各個齡期的收縮變形值、當量差、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、進行混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計,減少水泥用量,選用級配良好的骨料,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,對入;炷吝M行溫度監(jiān)測,確保入;炷翜囟葷M足要求。混凝土的溫差應(yīng)力小于其抗拉極限,從力學原理上說混凝土不會開裂。
理論計算說明:跳倉間距及應(yīng)力計算說明留置40米施工距離是合理的。
底板混凝土跳倉施工工藝
1、底板分倉劃分情況
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、工程量大小、勞動力組織情況等,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,共計劃分18塊,每塊的邊長為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 鋼筋保護層不滿足設(shè)計要求
實施對策:保證鋼筋墊塊數(shù)量,對成型鋼筋采取成品保護措施,保證鋼筋保護層厚度。
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鋪設(shè)木板。
鋼筋綁扎墊塊示意圖
效果檢查:經(jīng)現(xiàn)場實際檢查及鋼筋保護層掃描,保護層厚度合格率達到要求。
要因3 混凝土養(yǎng)護措施不詳細
實施對策:采取切實的養(yǎng)護措施,保證混凝土強度正常增長。
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,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,進行蓄水養(yǎng)護,保證混凝土強度的正常增長。
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14天,保證混凝土強度增長所需水份。
混凝土覆膜養(yǎng)護
混凝土養(yǎng)護(四周采用草墊包裹,淋水保濕)
效果檢查:現(xiàn)場實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)混凝土強度回彈試驗,強度值滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
要因4溫度控制方法不正確
實施對策:采用先進的測溫方法進行測溫,準確控制溫度變化。
1、編制專項測溫方案,選擇合理的溫控點。預埋電子二級管,進行電子測溫,電子測溫由專人進行測量,每4小時測量一次,做好記錄,繪制溫度曲線。
2、據(jù)溫度變化情況,及時調(diào)整混凝土養(yǎng)護措施。當混凝土內(nèi)外溫差大于25℃,及時在混凝土表面增加覆蓋物進行保溫,保證內(nèi)外溫差小于25℃。
效果檢查:準確控制溫度變化,及時采取有效措施進行處理。
要因5混凝土坍落度、水灰比大
實施對策: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)進行滿掛,防止混凝土因水灰比過大產(chǎn)生的收縮裂縫。
2、嚴格執(zhí)行優(yōu)化的配合比,正確設(shè)定計算加水量和加水時間,攪拌時間不少于2分鐘。
3、商品混凝土攪拌站和現(xiàn)場分別派專人對混凝土坍落度進行每車檢測,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,堅決退回,杜絕隱患的存在。
坍落度檢測
效果檢查:經(jīng)現(xiàn)場實際檢查,混凝土結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)混凝土收縮裂縫,說明改進后的措施有效。