地下室混凝土结构设计与控制.doc

地下室混凝土结构设计与控制 摘要：近年来，国内建筑工程中混凝土工程的体量日渐增大，但在面对地下室混凝土工程裂缝问题，一直是围绕着工程建筑施工方长期难以解决的问题。想要保证施工质量，达到预期效果，就必须通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制，严格控制混凝土施工与养护的各个环节。文中笔者根据自身工作经验对地下室混凝土结构易产生裂缝的原因进行分析，针对具体情况提出了预防与控制的措施，确保了地下室混凝土结构质量。 关键词：地下室、混凝土、防裂措施 一、前言 近年来，在我国经济快速发展的带动下，建筑行业也有了很大的进步。在现代化的城市中，建筑用地正在逐渐缩小，而拥有私家车的家庭也越来越多，为了缓解城市空间压力，修建地下室已成为了一个不可或缺的趋势。 现代化城市建设当中，几乎每个建筑工程都会修建地下室加以释放空间压力。基于地下室位于建筑底层，因此，地下室的建筑安全就必须得到保障。近几年来，建筑行业的快速发展，各种高新技术和高新材料不断呈现在人们眼前，这也为地下室工程的施工建设创造了有利的条件。但在地下室混凝土建筑施工后，如果有混凝土裂缝出现，将会严重的影响到混凝土的质量，如果不及时处理或处理不当还可能进一步对整个建筑工程造成影响，并且地下水也会通过缝隙浸入地下室，对地下室工程产生进一步的影响，危及住户的生命财产安全。因此采用科学可行的施工方法避免混凝土裂缝问题已经迫在眉睫。基于此，笔者根据自身多年的工作经验，对地下室混凝土结构设计中易产生裂缝的原因加以阐述，并提出了防治控制措施，希望能给广大同行以借鉴参考。 二、 地下室墙体裂缝产生的部位和主要特征 1、设计原因 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）规定现浇钢筋混凝土墙体伸缩缝的最大间距20（露天）30（室内或土中），但在实际的设计中，远远超过这个数值。伸缩缝间距过大，但地下室墙体的水平钢筋仍按构造钢筋配置，这是地下室墙体较易开裂的原因。 2、材料原因 混凝土骨料原材料质量不良，配合比不当、HEA微膨胀剂的掺加量的比例不满足设计要求、泵送混凝土的塌落度控制差或水泥用量过多，施工过程中任意加水等。 3、地下室墙体暴露时间 土是混凝土最佳的养护介质，地下室外墙拆模后及时回填是控制混凝土早期、中期开裂的有利因素。但目前由于地下室施工需做外防水层或其他一些原因，常常拆模后长时间暴露于大气中，这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感，常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。伸缩缝的设置是按照埋入土中或室内设计。但长时间暴露在大气中是导致产生裂缝的主要原因。  三、混凝土裂缝产生的原因分析 钢筋混凝土构件是带裂缝工作的，更确切地说，混凝土的凝结硬化过程有微裂纹的存在。这是因为在混凝土中的水泥和骨料的温度、湿度变化的条件下产生的不均匀变形量，是粘合在一起，没有自由变形，从而形成了相互克制的压力；当应力大于水泥和骨料间的粘结强度水泥浆体，或其拉伸强度，产生微裂纹，裂纹主要有2 种：沿骨料和水泥界面裂纹新月形状，中间的两端尖细宽而厚，称为粘结裂缝；集料水泥石的微裂纹的裂纹称水泥石裂缝。混凝土裂缝是肉眼看不见的，其宽度小于50m，微裂缝的混凝土的不规则分布，也没有贯通，所以只有微裂缝的混凝土能够承受一定的拉力，微裂缝对混凝土承重，防漏水，腐蚀和其他功能使用没有伤害。然而，存在混凝土的裂缝易于扩展和不均匀分布的性质，不仅使混凝土在受拉非常敏感，其抗拉强度很低，离散也大；同时，混凝土损伤，包括损伤，以及施工，材料，环境的破坏，是裂纹拉伸延伸，使其失去强度，结构失去承载能力。尤其是当裂缝分布更加集中，本身更大，更容易产生混凝土损伤，大体积混凝土基础和渗透要求高的混凝土墙施工更为明显。 一般现浇混凝土结构出现裂缝的原因按照种类又可分为收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝三种。地下室外墙裂缝的主要位置和特征如下： 1、在地下室层高为2.5m3.5m外墙结构中，混凝土剪力墙与柱子交接处，距离柱体0.5m1.0m处存在上下贯通裂缝，且裂缝宽度约为0.2mm，深度约为1mm，而远离柱子的中间墙体，裂缝间隔1.2m1.6m，但上下贯通较少，且裂缝宽度小于0.2mm，两端宽度越来越小，没有延伸上下板边就消失了。 2、地下室层高3.5m6.0m的结构外墙中，混凝土剪力墙与柱子交接处，距离柱体2.0m2.5m处存在贯通层高的裂缝，且裂缝宽度约为0.2mm，深度约为1mm，而远离柱子的中间墙体裂缝间隔2.8m3.2m。 3、地下室外墙中， 两柱中间位置存在一条上下贯通， 且宽度约为0.2mm0.3mm的裂缝。 4、在设置后浇带处和外墙转角处一般裂缝较少。 5、随着施工的进展，裂缝的数量增多及宽度的发展同混凝土暴露在大气中的时间长度有关。 6、地下室土方回填后，只有少量的裂缝会渗漏水，一般水量不大。  四、抗裂、防渗技术措施 1、采用“抗”、“放”相结合的技术方案 本工程的外墙板（内、外侧）的水平筋设在立筋的外侧，且钢筋须控制在100mm 以内，外墙板外侧设5b（原图纸设计为6单层双向150） 单层双向100焊接网片（半成品），网片间搭接200mm，以确保外墙砼的抗裂效果。放：后浇带，起到充分放的作用，根据大量的工程施工看，后浇带内钢筋通常均未断开，对已浇筑完的两侧混凝土也有一定的约束力，因此，根据后浇带作用看主要为抗伸缩，为此建议设计确定本工程的后浇带部位钢筋采用搭接连接。 2、通过优化分级，控制原材料的质量，减少混凝土的收缩 （1）地下室混凝土标记的变化，以便减少水泥混凝土收缩，降低混凝土浇筑温度，从而有效地控制温度差异，因此，考虑修建地下室混凝土标号更改选定（f45 或实验室），充分利用混凝土后期强度，抗收缩裂缝的特性。 （2）选定的小收缩po42.5 波特兰水泥，水泥用量不少于300 公斤/立方米；（31.5）砂石，泥土含量不超过1%，黏土含量不大于0.5%；砂，泥质含量不超过2%，黏土含量不得大于1%，细度模数大于或等于2.5，砂率应为35%；使用不含有害物质的洁净水，每立方水使用不超过175kg；添加量的粉煤灰水泥用量15%；底部混凝土掺UEA卷10%（后浇带14%），地下室外墙，屋顶部分是由聚丙烯纤维用量0.8kg/m3。底部部分下滑140±20毫米，墙，屋顶部分下滑160±20毫米。 （3）在混凝土中掺加聚丙烯纤维特性： 材料的特性：在混凝土0.8kg/m3聚丙烯纤维混凝土，纤维的阻裂效应，可延缓裂纹的形成和扩展，裂纹，减少变薄，它可以减少垃圾填埋混凝土内部孔隙，孔隙的大小和数量，大大提高了混凝土的密实度矩阵，大大提高了抗渗性混凝土，抗冻性和抗有害介质阻力，提高纤维的混凝土结构的耐久性。 提高混凝土，混凝土离析泌水，提高抵抗混凝土塑性收缩能力。 纤维混凝土搅拌站的质量要求：必须严格测试，确保搅拌时间，具体成分分布均匀，防止结块，结块，保证了纤维分布均匀的； 以确保准确测量光纤，光纤推进每掺量分别称为香包，搅拌，搅拌均匀放在袋； 3、在底板砼中掺加UEA 掺量为10%，因为该材料的性能是仅在潮湿状况下能够充分发挥其膨胀的作用，因此本材料仅拟在底板中使用。 4、组织合理施工和养护 发现裂缝时，地下二层已经浇筑完毕，水平施工缝设在地下一层楼板上30cm处，采用止水钢板进行水平施工缝防水，地下一层外墙和地下室顶板一次浇筑；垂直施工缝以后浇带为分界。混凝土的密实度对混凝土的抗裂有重要的影响，在以后的浇筑过程中采用两次振捣技术，当混凝土浇筑后即将凝固时，在适当的时间内给予在振捣，增加混凝土的密实度，减少内部为微裂缝，同时提高混凝土的强度，提高混凝土的抗裂核抗渗性能，两次振捣时间间隔为2小时。在墙体浇捣完后12h内，松开墙体模板的对拉螺杆，在墙体模板上口不停的浇水，采用带膜养护，由于早期水泥水化热使混凝土内部温度很高，如过早的拆模，混凝土表面温度较低，形成很陡的温度梯度，产生很大的拉应力，而早期的强度低，极限拉伸小的混凝土处于不利的温度条件下，就极易形成裂缝。模板拆除后，进行覆盖草包，麻袋保湿养护，取得了良好的控制裂缝效果。  五、施工过程注意事项 混凝土制造商将报告给项目部供所有与会者审查，包括物质条件；掌握气候条件，避免雨季施工。 1、浇筑前准备 （1）模板内的杂物和钢筋上的油污要清理干净，模板缝隙和孔洞要堵严，模板及其支架、钢筋、预埋件和线管等必须经过检查，做好预检、隐检记录，符合设计和有关规范要求后待监理人员验收后方可进行浇筑。 （2）泵送混凝土对模板的侧压力较大，模板支设要牢固。布料设备不得碰撞或直接搁置在模板上，手动布料杆下的模板和支架应进行加固。 （3）浇筑混凝土时，应注意保护好钢筋，一旦钢筋骨架发生变形或位移，应及时纠正，手动布料杆应设支架固定，不得直接支撑在钢筋骨架上。 （4）混凝土泵送前应随机抽查混凝土的坍落度。 2、混凝土输送 （1）泵送混凝土时，混凝土泵的支腿完全伸出，并插好安全销。 （2）混凝土泵启动后，先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、网片及输送管的内壁等直接与混凝土接触的部位。 （3）混凝土的供应必须保证输送混凝土的泵能连续作业。 （4）砼泵送连续进行，如必须中断，其中断时间超过2h必须留置施工缝。 （5）泵送混凝土时，活塞操持最大行程运转。混凝土泵送过程中，不得把拆下的输运管内的混凝土撒落在未浇筑的部位。 （6）向下泵送混凝土时，先把输送管上气阀打开，待输送管下段混凝土有了一定压力时，方可关闭气阀。 （7）混凝土泵送即将结束前，正确计算尚需要的混凝土数量，并及时告知混凝土搅拌站。 （8）泵送过程中，废弃的和泵送终止时多余的混凝土，按预先确定的处理方法和场所，及时进行妥善处理。 （9）泵送完毕时，将混凝土泵和输送管清理干净。 （10）排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵时，布料设备的出口朝安全方向，以防止堵塞物或废浆高速飞出伤人。 2、混凝土施工 砼施工前，商品砼供应站必须提供配合比和砼所采用材料的出厂合格证及材料试验报告，我项目部派专人到砼搅拌站负责监督砼配合比的实施和搅拌情况，检查其材料是否符合规范要求。 （1）混凝土浇筑用混凝土输送泵向地下室输送为主，塔吊配合吊运，采用商品混凝土供料。 （2）本工程拟采用以后浇带为施工段分三个施工段作业面分段连续浇筑的方法，混凝土输送泵各自的浇筑方向如混凝土浇筑方法示意图所示。混凝土浇注的顺序按分段图自下而上浇注。 （3）混凝土浇筑前准确掌握天气情况，避开雨天，浇筑混凝土前需设置马凳及人行通道和操作平台，严禁直接踩踏钢筋，通道随打随拆，浇注混凝土时，模板、支撑、钢筋、预埋、预留应设专人值班，如有位移、变形应及时处理，确保混凝土质量。 （4）对混凝土底板的浇筑 采用混凝土自然流淌形成斜坡的浇筑方法，避免了输送管经常拆卸、冲洗、接长，从而提高了泵送混凝土效率，对上下层混凝土间隙时间不超过1.5小时起到保证作用。根据混凝土自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、后布置两道振动器，前一道布置在卸料点，主要解决上部混凝土的捣实；后一道布置在混凝土坡脚处确保下部混凝土的密实。随着混凝土浇筑的推进，振动器也相应的跟进，控制设计标高以确保整个高度混凝土的质量。 （5）在后浇带处浇筑混凝土时，应先于施工缝表面抹水泥砂浆一层。混凝土要避免直接靠近施工缝下料，机械振捣时，向施工缝处逐渐推进，加强对施工缝接缝处的捣实，使其紧密结合。 （6）混凝土浇筑时表面泌水采用真空吸水，若发现表面泌水过多，应及时调整水灰比，混凝土浇至