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1、探析地下室防渗施工技术摘要:本文结合我市多个项目的工程研究,分析了地下室开裂及渗漏的原因,从防水设计、材料选用、施工技术等诸多方面论述如何采取综合技术措施作好高层建筑物地下室工程混凝土抗裂防渗施工。关键词:地下室;抗裂防渗;膨胀带中图分类号:TU94文献标识码:A1地下室渗漏的原因通过对多个工程实例的分析与研究,可以将造成地下室开裂及渗漏的原因概括为三点分析。1.1设计墙体配筋不合理许多地下室外墙钢筋直径过粗、间距过大,减小了对混凝土收缩的约束,造成了墙体裂缝。(2)“后浇带”设计不合理;混凝土强度等级过高;防水材料选择不合理;未根据地基对底板的约束情况确定合理的后浇带
2、间距。某地下室最大边长200m,中间仅设2道后浇带(其最大间距达70m),且底板设有大量的抗浮锚杆,加大了对底板的约束作用,限制了混凝土的收缩变形,导致了地下室多处开裂和渗漏。另外,因后浇带部位清理困难,若后浇带设置过多,会形成较多的渗漏隐患。在底板后浇带中采用钢板止水带,由于止水钢板下部难以清理且混凝土不密实,易出现渗漏。1.2混凝土配合比及材料(1)水泥用量过大,未掺加粉煤灰、阻裂纤维、膨胀剂等提高混凝土抗裂性能的材料,使混凝土的收缩及温度应力过大,造成地下室结构开裂并渗漏。选取2个工程C40混凝土配合比及最高温度对比,如表1所示(工程I为普通混凝土,工程II采用的
3、是抗裂防渗高性能混凝土)。(2)采用水化热较高的水泥或早强水泥,使用一些减水或膨胀效果差的复合型外加剂,以及未达到标准的粉煤灰等掺合料,影响了混凝土的抗裂性能。2抗裂防渗关键技术研究1.1设计优化2.1.1后浇带的间距根据不同的地质条件,由基岩面、桩基、底板约束等确定的后浇带间距一般为30〜65m。设计时应根据式(1)计算,并结合上部结构及施工段的划分等因素确定。表2是近几年我区几个地下室工程的最大后浇带间距值。式中:Lmin最小裂缝间距;E---混凝土的弹性模量;H—-均拉层厚度(强约束区);Cx-—水平阻力(约束)系数;a—-膨胀系数;T---包含水化热、气温差及收
4、缩当量温差,同号叠加,异号取差;£p—-混凝土的极限拉伸,£pW
5、aT
6、,当取等号时,Lmin^°°o几种不同地基约束条件的后浇带最大间距建议值如下:①桩基础不宜大于40m;②基岩面不宜大于50m;③滑动层不宜大于65m。2.1.2后浇带构造底板后浇带宜采用企口式。为了减少底板后浇带清理的难度,保证混凝土的密实,底板后浇带可采用下凹式,并留有一定的顺水坡度(见图1)底板等水平结构的止水带应选用缓胀型膨胀止水条,外墙后浇带宜采用止水钢板。外墙后浇带外侧采用砌砖或挂混凝土板封口,可以提前回填地下室外侧的土方,加快工程进度(见图2)2.1.3膨胀带及滑动层的设计设置膨胀带和滑
7、动层,可以减少后浇带的数量,方便施工。膨胀混凝土在湿养期间的限制膨胀率为er,混凝土的热膨胀系数为a,则因膨胀产生的补偿当量温度T0=er/ao试验表明,一般er=l.5X10-4〜2X10-4,a=1.0X10-5,则T0=15°C〜20°C,即可消减混凝土水化热温差15°C〜20°C,可见,膨胀混凝土可以有效降低综合温差,补偿温度应力,减小收缩。膨胀带可以设置在后浇带之间或独立的板块之中,使其作为一个施工段连续浇筑混凝土,实现无缝施工。其间距应依据计算、流水施工以及混凝土浇筑的能力确定。带中膨胀剂的掺量比其两侧混凝土高4%左右,带内混凝土强度比两侧混凝土提高1个等级
8、,其构造如图3所示。取混凝土厚度H=lm,弹性模量E=2.80X104N/mm2,温差T=20°C,膨胀系数a=1.0X10-5,极限拉伸ep=l.50X10-4,分别假设地基条件为硬质粘土(Cx=6.00X10-2N/mm3)和砂层(Cx=6.00X10-3N/mm3),按式(1)进行对比计算,硬质粘土地基最小设缝间距为44.5m,砂层地基为140m,可见设置滑动层可以大大减少地基对地下室结构的约束,增加缝的间距。另外滑动层还能隔震,可以提高结构的抗震性能。滑动层可采用铺细砂覆盖聚乙烯塑料膜或平面浇沥青胶铺砂等方法,其构造如图4所示。(见图4)2.1.4间歇式膨胀带间
9、歇式加强带的原理同膨胀带,其混凝土应在两侧混凝土浇筑完成14d后进行,构造同后浇带,宽2〜2.5m。采用间歇式膨胀加强带施工,可以不受混凝土浇筑能力的制约,易于组织流水施工。2.1.5钢筋与混凝土(1)抗温度及收缩应力的钢筋应采用“细”而“密”的设计原则。“细”而“密”的钢筋将约束混凝土的塑性变形,从而分担混凝土的内应力,推迟裂缝的出现,即提高混凝土的极限拉伸。混凝土极限拉伸和钢筋直径及间距的关系见式⑵。式中:epa-—配筋后的混凝土极限拉伸;Rf---混凝土的抗裂设计强度(MPa);p-一配筋率X100;d---钢筋直径(cm)o因此,