1、大型现浇钢筋混凝土水池池壁抗裂缝施工措施 一、工程概况 青浦第二水厂一期工程位于青浦区西南角,北临沪青平公路,占地64000平方米,属群体工程,其中包括沉淀池、清水池、废水池、吸水井、液铝池等多个大型现浇钢筋混凝土水池。这些大型水池池壁高47.6米,均为10万m2/d处理能力规模,设计要求水池完全无渗漏。 大型水池池壁高,迎水面延长米极长沉淀池长宽分别为107米和26米、清水池长为40米,但池壁厚度不厚,仅在260300毫米之间,均为现浇钢筋混凝土板壁。水池储水量大,水压力高,若施工技术措施不完备或施工不当,极易造成大面积渗漏水。 二、工程设想 1、为防止因地基不均匀沉降而导致水池结构性开裂渗
2、漏水,基础地基加固采用砂垫层方法处理。 2、防止大体积现浇钢筋混凝土的收缩裂缝出现,在抗渗混凝土内掺入HEA高效防水剂和延大型水池长度方向设置垂直伸缩缝。 3、为提高现浇混凝土的抗渗性能,在混凝土池壁内外侧涂抹防水剂。 4、在工程施工过程中,采用一些技术措施进一步保证现浇钢砼水池的抗渗性能 三、工程抗裂施工措施 1、基础地基加固 1.1为减少基础沉降,提高地基承载力,地基加固处理采用换填法,即采用砂垫层的方法。以保证结构沉降为柔性均匀沉降。 a.根据地质勘察报告水池基底标高位于3层黑灰色黏土层,流塑,土层较差,故基础挖至1层暗绿黄色黏土层,土层性质硬塑可塑,中压缩性,土层较好;以1层土层作为持
3、力土层,其上的土层均用密实的砂垫层置换。 b.砂垫层施工时先砌筑挡砂墙,再分层分皮(25毫米一皮,30米长一段)铺砂,再浇水、振捣(平板振动机),经过贯落度检测合格,进行环刀试验,数据合格后再进行下一层下一皮施工。 c.砂垫层干密度经测试为平均值为1.74103kg/m3大于设计要求的1.6103kg/m3。 2.优化混凝土配合比 2.1 为防止混凝土自身渗漏,采用抗渗混凝土,抗渗等级S6。 2.2 由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝,为提高混凝土的抗裂性能,在抗渗混凝土内掺入适量的HEA高效防水剂和设置垂直伸缩缝间距,沉淀池伸缩缝间距约为45米。 2.2.1 HEA微膨胀防水的理论分析
4、HEA高效防水剂会使混凝土产生适度膨胀在钢筋部位的约束下产生0.2-0.8Mpa的预应力,能有效的补偿混凝土的干缩和冷缩,同时由于HEA水化形成的大量钙矾石晶体,具有填充细孔缝作用,使混凝土中孔径下降,总空隙减少,大大改善了混凝土中孔结构的分布,使混凝土更加密实,显著提高混凝土的抗渗抗裂性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力,防止钢筋锈蚀。 HEA防水剂具有缓凝作用,能够延长混凝土凝结时间,且凝结时间可根据工作需要进行调整,对于大面积施工水池非常有利。 HEA混凝土的早期强度及28天强度较基准混凝土提高10%以上,特别是早期强度的提高,对提高工程结构的安全性及防止混凝土早期膨胀能的损失都是有
5、利的,因为混凝土收缩大部分发生的在早期,故HEA混凝土抗裂性能相对提高。 HEA的抗渗性能良好是因为HEA混凝土的膨胀与强度发展协调,使膨胀能得以充分发挥,另外由于HEA的优良减水效果,使混凝土孔隙率减小。密实度进一步提高。 2.2.2 HEA施工控制点。 a.HEA的活性较大,称量误差大会影响混凝土的强度及坍落度,且不易控制,所以混凝土拌和时严格控制称量误差,称量误差在1%,混凝土配合比见下表。 b.由于HEA具有与自身相容性的高效减水成份,搅拌时间控制应比普通混凝土延长3060秒。 c.保湿养护至关重要,混凝土初凝后即开始浇水和盖麻袋养护,养护期不少于14天,要始终保持表面湿润状态,以不见
6、白为原则。 d.振捣必须密实,不能过振或漏振,采用专人专区负责制,以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。对于大直径套管底部混凝土密实度,在施工过程中通过敲击模板听音的方法检查。 2.2.3 垂直伸缩缝采用橡胶止水带。 a.橡胶止水带因其延伸性能极好,可随结构不均匀微沉降适当延伸而不产生裂缝,也不因自然温度差异产生较大的热胀冷缩导致材料微裂缝出现,有效地满足了密封防水。 b.橡胶止水带采用埋入式位置居中。 c.止水带的宽度为30毫米,XQ-2泡沫塑料填充,内外壁施作双组份聚硫密封膏,密封膏密实,基层垃圾清理干净、干燥。 d.该工程采用SGJL-851II型双组分室温固化聚硫密封胶,其对混凝土具有良好的
7、黏结力,并有宽阔的使用范围,可在-550110C温度下长期使用。其最大伸长率不低于400%,恢复率不低于85%,在30C以下热氧老化寿命长达105年以上。该双组分配比在一般情况下为:基膏:硫化膏=100:10,但根据气温变化可适当增减硫化膏用量来控制密封胶的黏结强度。在施工工程中,严格测定大气温度,在100:812之间调整配比,保证了施工质量和密封胶的密封效果。 e.橡胶止水带应分仓施工,待填充XQ-2泡沫塑料后施工另一仓。 3 内外防水剂 3.1池壁迎水面涂JK2050水性高效有机硅防水剂。 JK2050直接喷涂在混凝土表面,渗透到混凝土表层内58毫米,通过其于混凝土的浇合固化作用完全填补了
8、混凝土表面的水化热细微裂缝在混凝土表面形成永久性的不透水层,保证了混凝土池壁的抗渗性能。 3.2池壁外侧涂刷氰凝 池壁外侧0.00以下及垫层面涂刷JK-19A优质改性氰凝,以阻隔地下水同混凝土池壁的接触,该防水剂抗渗性能优良,耐冲刷,弹性好,抗裂性优异,且耐化学品介质腐蚀,最适合地下及室外防水涂膜。施工时每8小时涂抹一道共4到,保证其涂膜厚度达到100m以上。 3.3防水剂施工需要先进行基层处理,保证混凝土表面无孔隙、无其它附着物,然后在清洁的表面上涂刷防水剂。 4.其他措施 4.1穿墙螺栓处理 加大穿墙螺栓的止水片宽度。通常穿墙螺栓止水片宽度为4040毫米,但在高度5米以上水池池壁中使用,渗
9、水机率较大,经过理论计算,决定采用7575毫米的止水片,实践效果非常良好。 根据混凝土的终凝时间和强度发展,池壁侧模拆除规定在混凝土浇捣3天以后,以防止止水螺栓处混凝土的松动。采用微膨胀水泥浆分两次修补穿墙螺栓洞,先将洞口清理干净,再分两次将洞补掉;第一次为洞深的2/3,间隔12小时后,再进行第二次修补,以防止砂浆出现收缩裂缝。二次修补完成后外墙面做成凸出馒头状保护层。 4.2严格控制混凝土塌落度在120+10毫米左右;对于大型防水套管底部混凝土浇捣,采用侧壁开门子模的方法,并通过敲击模板听音的方法检查大型套管底部混凝土密实度,保证套管底部不渗水。 4.3与设计加强联系,改变套管等处加筋方法,
10、防止钢筋过密而影响混凝土的振捣密实度。 4.4加强施工过程中监控力度,配备充足施工机具和检查人员。 四、结束语 通过对大型现浇钢筋混凝土水池池壁抗渗措施的研究、探讨、实施,工程的整体质量取得了显著的效果,所有大型现浇钢砼水池经盛水实验检测均无渗漏,一次性通过验收,达到了较好的水平,减少了应修补带来的工期拖延和人力物力的浪费,并且积累了较丰富和全面的经验,对于今后同类型结构的构筑物施工质量提供了有效的保证。深基坑施工中的工程测量 当前,基坑支护设计尚无成熟的方法用以计算基坑周围的土体变形,施工中通过准确及时的监测,可以指导基坑开挖和支护,有利于及时采取应急措施,避免或减轻破坏性的后果。 基坑支护
11、监测一般需要进行下列项目的测量:(1)监控点高程和平面位移的测量;(2)支护结构和被支护土体的侧向位移测量;(3)基坑坑底隆起测量;(4)支护结构内外土压力测量;(5)支护结构内外孔隙水压力测量;(6)支护结构的内力测量;(7)地下水位变化的测量;(8)邻近基坑的建筑物和管线变形测量等。 1深基坑施工监测的特点 1.1时效性 普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的,一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都会失去直接的意义,因此深基坑施工中监测需随时进行,通常是1次/d,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。 基坑监测的
12、时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力,甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。 1.2高精度 普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下,要测到这样的变形精度,普通测量方法和仪器部不能胜任,因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。 1.3等精度 基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。例如,普通测量要求将建筑物在地面定位,这是一个绝对量坐标及高程的测量,而在基坑边壁变形测量中,只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可,而边壁
13、原来的位置(坐标及高程)可能完全不需要知道。 由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。例如,普通水准测量要求前后视距相等,以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差,但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。 因此,基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同一方案施测。 2基坑测量中的仪器 适应基坑监测的上述内容和特点,具体测量中采用了很多新型的测量仪器,本文结合作者在河南参与的工程实例
14、,介绍磁性深层沉降仪和测斜仪等设备。这些新的设备及其技术特点是传统的工程测量不能涵盖的。 2.1深层沉降仪 深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时,沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高,即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析,可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。 深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。井口标高观测按常规光学水准观测方法进行。以下介绍作者在工程实际中使用的
15、加拿大RockTest公司产R-4型磁性沉降仪,其刻度划分为1mm,读数分辨精度为0.5mm。 2.1.1磁性沉降标的安装 (1)用钻机在场地中预定位置钻孔(实际布设孔位时要注意避开墙柱轴线)。根据各个测点的不同观测目的,考虑到上部结构的重量分布及结构形式以及实际土压力影响深度,综合取定各孔深尺寸及沉降标在孔中的埋设位置。 (2)用PVC塑料管作为磁性探头的通道 (称为导管),导管两端设有底盖和顶封。将第一个磁性圆环安装在塑料管的端部,放入钻孔中。待端部抵达孔底时,将磁性圆环上的卡爪弹开;由于卡爪打开后无法收回,故这种磁性环是一次性的,不能重复使用,安装时必须格外小心。 (3)将需安装的磁性圆
16、环套在塑料管上,依次放大孔中预定深度。确认磁性环位置正确后,弹开卡爪。测量点位要综合考虑基底压力影响深度曲线和地质勘探报告中有关土层的分布情况。 (4)固定探头导管,将导管与钻孔之间的空隙用砂填实。 (5)固定孔口,制作钢筋混凝土孔口保护圈。 (6)测量孔口标高3次,以平均值作为孔口稳定标高。测量各磁性圆环的初始位置(标高)3次,以平均值作为各环所在位置的稳定标高。 2.1.2磁性沉降标的测量 (1)在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。 (2)根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。 (3)每次基
17、坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。 2.2测斜仪 测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器,可以用来测量单向位移,也可以测量双向位移,再由两个方向的位移求出其矢量和,得到位移的最大值和方向。本文介绍加拿大RockTest公司产RT-20MU型测斜仪,其仪器标称精度为6mm/25m,探头精度为0.1mm/0.5m。 2.2.1测斜管的埋设 (1)在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度,确定测斜管孔深,即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零,并以此作为侧向位移的基准。 (2)将测斜管底部装上底盖,逐节组装,并放大钻孔内。安装
18、测斜管时,随时检查其内部的一对导槽,使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水,沉管到孔底时,即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实,固定测斜管。 (3)测斜管固定完毕后,用清水将测斜管内冲洗干净,将探头模型放入测斜管内,沿导槽上下滑行一遍,以检查导槽是否畅通无阻,滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵,在未确认测斜管导槽畅通时,不允许放入探头。 (4)测量测斜管管口坐标及高程,做出醒目标志,以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表,以与测量结果对应。 2.2.2土体水平位移测量 (1)连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时,要使用原装扳手将螺
19、母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电,以免损伤仪器。 (2)将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部,以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。为提高测量结果的可靠度,每一测量步骤中均需一定的时间延迟,以确保读数系统与环境温度及其他条件平稳(稳定的特征是读数不再变化)。若对测量结果有怀疑可重测,重测的结果将覆盖相应的数据。 (3)测量完毕后,将探头旋转180,插入同一对导槽,按以上方法重复测量,前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下,两次测量同一测点的读数
20、绝对值之差应小于10%,且符号相反,否则应重测本组数据。 (4)用同样的方法和程序,可以测量另一对导槽的水平位移。 (5)侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。 (6)观测间隔时间通常取定为3d。当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。 (7)RT-20MU型测斜仪配有RS-232接口,可以与微机相连,将系统设置与测量数据在微机与测斜仪之间传输。RockTest公司还开发有Acculog-X2000软件系统,可以自动解释测量数据,完成分析与绘图输出等内业工作。 3讨论 深基坑施工中测量的目的和特点与普通工程测量遇然不同,其测量的方法和设
21、备与传统的测量也完全不同。其中重要的测量设备除深层沉降仪与测斜仪外,还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等,分别适用于不同的专门需求。 高层框剪结构住宅楼板开裂处理方法 某高层住宅楼为两栋塔楼,框架-剪力墙结构,地下室1层,地上2层,标准层面积117平方米,总建筑面积41000平方米。其中1号塔楼施工到第10层时在混凝土养护8d并拆完梁板模后,发现楼板有局部开裂现象,特别是北面两套房,有两块7.2m8.0m楼板裂缝分布较多,浇水养护时有明显的渗漏现象。经过分析,裂缝原因如下。 由于混凝土浇筑后,表面未及时覆盖,受风吹日晒及闷热气候的作用,表面游离水分蒸发过快,导致混凝土收缩速度加快,其
22、中板的收缩值又远大于梁的收缩值,附加了热收缩差,从而加大了板面的拉应力,而此时的混凝土早期强度低(特别是加粉煤灰的混凝土,早期强度偏低,吸水率大),不能抵抗这种变形应力而开裂。 1 对楼板裂纪的几种处理方法 由于收缩裂缝属早期发展型,受环境影响继续发展的可能性不大。对裂缝的开展观察1个多月后,板面裂缝不再发展,裂缝趋于稳定。本工程裂缝大致分为四类: (1) 宽度0.3mm的非贯穿裂缝,对结构承载力及持久强度无有害影响,可不作处理; (2) 宽度0.3mm的非贯穿裂缝会引起钢筋锈蚀,影响结构持久承载力,采用表面防水聚酯砂浆封闭法处理; (3) 不成片、分散的贯穿性裂缝会引起钢筋锈蚀,影响使用功能
23、,采用改性环氧树脂灌浆法处理; (4) 对贯通裂缝已成片的两板块(北面两套房内),凿除混凝土并重新浇筑。 2 改性环缸化学压力汽浆 压力改性环氧化学灌浆液是一种低粘度、高强度的改性环氧树脂补强化学灌浆材料。由环氧树脂、改性液及三乙烯三胺组成,在催化剂作用下相分离而呈海岛状态结构,具有橡胶相改性环氧树脂效果。它可灌性好,粘度低,强度高,使用方便,特别适合于灌注细裂缝。其主要技术指标为:粘度(25)3083.6MPas;纯胶体抗压强度58.5118.3Mpa;纯胶体抗拉强度14.724.5MPa;固砂体抗压强度41.768.6MPa;劈裂抗拉强度3.54.5MP;轴心抗压强度32MPa;弯曲抗压强
24、度35MPa;抗拉强度2.75MPa;浆液的配合比:改性环氧树脂:乙二胺=100:8(重量比)。施工工序如下。 2.1 表面处理 用钢丝刷将裂缝刷干净,并用压缩空气吹去浮尘。 2.2 粘贴进浆嘴 用速凝胶将灌浆嘴粘在灌浆口上,间距300500mm,其布设原则为:浆嘴宜设在裂缝宽度较大处,在裂缝的起点处和交叉点,均须粘贴进浆嘴。 2.3 封缝 用速凝胶封闭上下裂缝,2d后沿裂缝涂刷一层肥皂水,从进浆嘴通人压缩空气。若肥皂水起泡,说明起泡处封闭不严,立即擦去肥皂水,并用速凝胶封堵密实。 2.4 配浆 用天平称取两种浆液原料,并根据气温及裂缝宽度进行小幅度调节,将浆液充分拌合并置于洁净胶桶待用。若浆
25、液超过3h或流动性较差应停止便用,配浆量应充分考虑富余量。 2.5 灌浆 (1) 灌浆从裂缝的一个端头开始向另一端逐步进行。 (2) 灌浆工艺路线:料桶胶管灌浆机胶管进浆嘴。 (3) 逐步加压,从00.25MPa后停止提高压力。 (4) 加压后注意观察,压力维持在0.25MPa不变。 (5) 与进浆嘴相邻的进浆嘴冒浆时,立即关闭阀门停止进浆,并迅速用堵头堵住冒浆的进浆口。 (6) 堵住冒浆口后,再打开阀门注35min。 (7) 拔开与第一个进浆口相连的胶管,随即堵住第一个进浆口。 (8) 拔开第二个进浆嘴堵头,与胶管相连进行灌浆,至一条缝灌完。 2.6 复原 72h后将进浆嘴打掉,铲去混凝土板
26、面上的胶泥。 3 重浇楼板混凝土的技术措施 用钢钎凿除混凝土时应避免扰动原有钢筋与保留混凝土握裹。具体作法是先在楼板底支设临时模板,应支设牢固,以使其作为凿除混凝土时的工作平台。凿除混凝土板时,先沿周边凿出2030cm宽的环形带,以减少凿中间混凝土时对周边结构的影响。 3.1 模板支设 新浇混凝土板与原混凝土板接缝处,约50cm宽范围内模板有意低于原楼板底约lcm,并伸出缝外2030cm宽,模板外边缘与原混凝土楼板之间夹lcm厚泡沫塑料条,以防漏浆。 在有意低于原楼板底处的模板顺缝设通长方木,方木下每个支点处设双向木楔。在混凝土初凝前向上挤紧此处模板,将混凝土挤压密实。 3.2 钢筋 (1)
27、凿除混凝土板部分的原配筋不动,若有凿除者应重新配上,另按平面图加配钢筋(双层双向)。 (2) 保留板上面加筋,其端头伸入梁或剪力墙内。注意不得损伤梁内受力钢筋。 3.3 混凝土 (1) 用 C30细石混凝土(比原C25混凝土提高一级)。 (2) 拌合物坍落度控制在3050mm,混凝土内掺12%UEA膨胀剂。 (3) 浇筑混凝土前将模板内杂物冲洗千净,新旧混凝土接搓处原混凝土要充分润湿 (泡水12h),并用掺10%108胶的水泥浆将接缝处混凝满刷一遍。 (4) 用平板振捣器振捣密实,混凝土表面收干后,用木抹抹压至少3遍,以防表面裂缝。 (5) 每板块留置两组试件。 3.4 养护及拆模 在现浇板四
28、周用低等级砂浆砌2皮砖,灰缝必须密实。蓄水5cm深养护l4d拆模。 通过采取灌缝补强及凿除局部楼板混凝土、加强配筋、重新浇筑混凝土等措施后,用回弹仪测试表明,补强区域强度优于无裂缝区域。 混凝土地下室墙裂缝渗漏的分析与处理方法 目前高层建筑混凝土地下室墙裂缝现象普遍,不仅因渗漏而影响使用,还会降低耐久性。本文综合分析这类裂缝的原因及防治措施。 1 地下室混凝土墙裂缝的主要特征 (1) 绝大多数裂缝为竖向裂缝,多数缝长接近墙高,两端逐渐变细而消失。 (2) 裂缝数量较多,宽度一般不大,超过0.3mm宽的裂缝很少见,大多数缝宽度0.2mm。 (3) 沿地下室墙长两端附近裂缝较少,墙长中部附近较多。
29、 (4) 裂缝出现时间多在拆模后不久,有的还与气温骤降有关。 (5) 随着时间裂缝发展,数量增多,但缝宽加大不多,发展情况与混凝土是否暴露在大气中和暴露时间的长短有关。 (6) 地下室回填土完成后,常可见裂缝处渗漏水,但一般水量不大。 2 裂缝主要原因 2.1 混凝土收缩 从裂缝特征可见大多数均属收缩裂缝。地下室混凝土墙收缩较大的主要原因有水泥用量过多、养护不良等。 2.2 设计问题 混凝土结构设计规范(GBJl0-89)规定:现浇钢筋混凝土墙伸缩缝的最大间距为20(露天)-30m(室内或土中),但实际工程中墙长均超过此规定。需要指出的是,一些工程设计突破了规范规定后,地下室墙的水平钢筋仍按构
30、造配置,这是墙较易裂缝的又一因素。 2.3 温差过大 包括混凝土内外温差大、昼夜温差、日照下混凝土阴阳面的温差、拆模过早及气候突变等因素的影响。 2.4 地下室墙长期暴露 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。同时还应注意,设计时地下室墙均按埋入土中或室内结构考虑,即伸缩缝最大间距为30m。实际施工中很难做到墙完成后立即回填土和完成顶盖,因此实际工程应取最大伸缩缝间距20m。这也是地下室墙裂缝普遍的一个因素。 2.5 混凝土施工质量差 原材料质量不良、配合比不当、使用过期的UEA微膨胀剂、坍落度控制差,施工中任意加水以及混凝土养护不良等因素,均会导致混凝土
31、收缩加大而裂缝。 此外,目前地下室普遍采用泵送混凝土,由于泵送混凝土坍落度大,也导致收缩增加,裂缝可能性加大。 3 处理方法与工程实例 目前常用的地下室混凝土墙裂缝的处理方法有以下四类。有的工程采用两种方法同时使用,效果良好。 3.1 表面涂抹法 常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。混凝土表面应坚实、清洁,有的表面根据材料要求还要求干燥。以涂抹环氧树脂类为例,其处理要点是先清洁需处理的表面,然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗,待干燥后用毛刷反复涂刷环氧浆液,每隔35min涂一次,至涂层厚度达到lmm左右为止。国外曾报道用这种处理方法的环氧浆液渗入深度可达1684mm,能有效防止渗漏。 3.2 表
32、面涂刷加玻璃丝布法 目前常用的有聚氨酯涂膜或环氧树脂胶料加玻璃丝布。以前者为例,其施工要点如下。将聚氨酯按甲乙组分和二甲苯按1:1.5:2的重量配合比搅拌均匀后,涂布在基层表面上,要求涂层厚薄均匀,涂完第一遍后一般需要固化5h以上,基本不粘手时,再涂以后几层。一般涂45层,总厚度不小于1.5mm。若加玻璃丝布,一般加在第2至第3层间。例如,江苏省某高校地下室墙裂缝,经设计院确认不影响结构安全,采用表面粘贴环氧玻璃丝布法处理,效果较好。处理时应注意玻璃丝布宜用非石蜡型,否则应做脱蜡处理。环氧树脂胶结料应经试配合格后方可使用。被处理表面应坚实、清洁、干燥均匀涂刷环氧打底料,凹陷不平处用腻子料修补填
33、平,自然固化后粘贴玻璃丝布13层。 3.3 充填法 用风镐、钢钎或高速旋转的切割圆盘将裂缝扩大,形成V形或梯形槽,清洗干净后分层压抹环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏、高分子密封材料或各种成品堵漏剂等材料封闭裂缝。当修补的裂缝有结构强度要求时,宜用环氧砂浆填充。 3.4 灌浆法 灌浆材料常用的有环氧树脂类、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中环氧类材料来源广,施工较方便,建筑工程中应用较广;甲基丙烯酸甲酯粘度低,可灌性好,扩散能力强,不少工程用来修补缝宽0.05mm的裂缝,补强和防渗效果良好。环氧树脂浆液和甲基丙烯酸酯类浆液配方可参考混凝土结构加固技术规范(CECS25:90)。灌浆方法
34、常用以下两类:一类是用低压灌入器具向裂缝中注入环氧树脂浆液,便裂缝封闭,修补后无明显的痕迹;另一类是压力灌浆,压力常用0.20.4MPa。例如:江苏省某工程用水溶性聚胺酯处理地下室混凝土裂缝,虽然裂缝较宽,渗水较严重,经用聚胺酯灌浆处理后,再无渗漏。 在处理地下室混凝土墙裂缝时,两种方法同时使用效果更好,这类工程实例较多。例如上海市某高层建筑的两层地下室混凝土墙裂缝处理分两阶段进行:第一阶段是室外涂刷氰凝;第二阶段是室内用快硬高强水泥砂浆充填法,已使用多年,效果良好。又如南京某饭店地下污水处理站混凝土墙长52m,中部有4条裂缝并渗水,采用墙外侧涂4层氰凝,墙内侧涂布4层聚氨酯涂膜防水材料,在第
35、23层之间加铺玻璃丝布增强,效果很好。 4 预防地下室混凝土墙裂缝的几点建议 4.1 设计方面 (1) 没有充分依据时,不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。应注意满足混凝土结构设计规范(GBJl0-89)第6.1.1条的要求:位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构,可按照使用经验适当减小伸缩缝间距。 (2) 设置后浇带,以减小混凝土收缩应力。 (3) 加强水平钢筋的配置。应注意三个问题:第一,水平钢筋保护层应尽可能小些;第二,防裂钢筋的间距不宜太大,可采用小直径钢筋小间距的配筋方式;第三,考虑温度收缩应力的变化加强配筋。 4.2 材料方面 (1) 水
36、泥:宜用低水化热、铝酸三钙含量较低、细度不过细,矿渣含量不过多的水泥。 (2) 砂、石:宜用中、粗砂,含泥量不大于2%;石子宜用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。 (3) 掺减水剂,以减少混凝土用水量。 (4) 掺人微膨胀剂,配制成补偿收缩混凝土,国内常用掺10%-15%UEA或l0%左右的AEA。 (5) 掺用粉煤灰替代部分水泥,以降低水泥水化热温升。 4.3 施工方面 (1) 模板选用:对外露面积较大的混凝土墙体、气温变化剧烈的季节以及冬季不宜使用钢模板。选用木模时,应充分湿润,以利保湿和散热。 (2) 严格控制混凝土施工质量,尽量降低不均匀性。除控制混凝土制备和
37、运输中的质量外,还要注意混凝土浇筑时防止离析,振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。 (3) 根据测温记录和气象预报确定拆模时间,保证混凝土内外温差不超过25,温度陡降不超过10拆模后应注意覆盖和及时养护。 (4) 浇水养护。应保持混凝土表面持续湿润,养护时间不少于施工规范的规定。 花岗石地面施工需注意的问题 1.加强养护。在铺设完毕后用围挡封闭,不许进入踩踏,也不允许在新铺的地面上推车送料。一般需养护57d,并派专人看守。2.为适应石材的温度胀缩一般应留设板缝,板缝的宽度必须严格控制,并确保板缝平直,横竖两条线,灌缝必须密实,板缝处用硅胶挤压密实,要特别注意十字缝的平直。3.要特别重视原材料
38、检验,除花色应按上述方法严格控制外,每块石材的几何尺寸须按规定严格逐块检测验收,不符合规定者不准出厂。铺设时还要注意由于累计误差造成的后果,必要时用手提砂轮机临时对边缘打磨。在检测石材规格尺寸时,要特别注意每块板的平整度,严禁使用有起拱或两头翘的板。4.干硬性水泥砂浆必须手捏成团、落地即散。铺设时先用抹子压实(不宜太松散),找平后浇水泥素浆或在板块背面抹水泥素浆不宜过厚,水泥素浆的水灰比严格控制在0.4左 右。5.在铺设干硬性砂浆前必须将,基层打扫干净,用水湿润,并铺一层水泥素浆(水灰比为0.4)。干硬性水泥砂浆一般在现场用人工搅拌,必须要特别注意计量准确,搅拌均匀。6.不得使用有裂缝(包括轻
39、微裂缝)、缺棱掉角或四周边缘粗糙不平或有损坏的石块。7.为更稳妥地防止室内地面、墙面在用水泥砂浆粘贴后的泛碱污染,不少单位在石材六个面(或五个面)涂刷保护涂料,铺设在底层与混凝土、灰土垫层接触的石材和室外石材地面、花池、踏步等石材贴面涂刷防护涂料后取得了明显的效果。采用该方法,应在大量铺设前做一些样板和试验,北京中国银行大楼用白水泥铺设凝灰石(淡米黄色,类似花岗石)地面和墙面,效果很好。 顶棚抹灰层脱落事故分析及处理 1 工程概况 某6层商用综合楼,混凝土框架整体式楼(屋)盖结构。结构为C25商品混凝土,用多层胶合木模板成型,脱模剂采用乳化废机油。其二、三层为洗衣、净菜业务用房,结构构件处于潮
40、湿大气环境。为防止冷凝结露带来的危害,现浇混凝土楼板顶棚面层为厚20mm 1:3水泥砂浆抹灰,涂料二度刷白。水泥砂浆采用42.5R普通硅酸盐水泥及当地优质河砂(中砂)。抹灰层施工时间在3月中旬,而后进行楼面面层水磨石施工。事故发生时已完成二四层水磨石地面铺贴,但尚未进行门窗框安装。 2 事故现象 顶棚抹灰层于施工后1周内普遍开裂,不规则裂缝宽度0.20.6mm不等,裂缝间距约4060cm,且有通长裂缝。施工后不到1个月,出现大面积空鼓、脱落。空鼓区用小锤轻击,抹灰层即可脱落。脱落区边缘用手指便可剥离基层。脱落的水泥砂浆层与结构的结合面光滑平整,未见其他异常。楼层层高4m,抹灰层大块脱落幸未伤及
41、人员。 3 事故原因分析 3.1 可排除的因素 抹灰前,现浇混凝土顶棚表面的凹凸处已填平或凿去,避免了因局部抹灰过厚而产生的干缩开裂。经观察和分析,在墙体和混凝土板交接处、结构主体部位都未出现裂缝,裂缝只出现在抹灰层,且无一定规则,因此,可以排除因地基沉陷、结构变形、构件挠度、错位等引起的开裂。 工程采用配合比为1:3水泥砂浆。其中,砂的含泥量和水质都符合要求。水泥化学分析结果表明,可排除水泥安定性不良引起的膨胀开裂。 3.2 影响因素 (1)施工准备不足。主要表现为:抹灰前对基层的脱模剂、油污等清理不干净;使用胶合板模板,抹灰基层较光滑,虽采用1:1的水泥砂浆内掺107胶并用竹丝甩到基层上的
42、毛化处理办法,但是甩点零星且不均匀,终凝后自然风干而未浇水养护;抹灰前对基层浇水不充分,导致抹灰后砂浆中水分很快被基层(或底灰)吸收而急骤干燥。从而,影响了抹灰层与基层的粘结力。 (2)抹灰操作不当。现浇混凝土楼板顶棚抹灰层的平均总厚度不得大于15mm,水泥砂浆的每遍抹灰厚度以57mm为宜。本工程抹灰层厚度约为20mm,且由于抢进度,未待前一层砂浆干燥就进行后一层涂抹,每层抹灰跟进过紧,实际上近于一次抹灰,使得湿砂浆粘在一起,起不到分层作用,造成砂浆收缩率过大而产生空鼓、裂缝,又过厚的抹灰层,使粘结面处产生滑移。 (3)选用水泥不当。所选用的42.5R普通硅酸盐水泥的特点是:凝结硬化快,早期强
43、度高,收缩大,易使抹灰层产生收缩裂缝。另外,所用水泥中的SO3含量为2.16%,研究表明当水泥中三氧化硫含量为3.1%时,干缩最小,而其含量偏离该值时,干缩又逐渐增大,加之在抹灰后浇水养护不够,使收缩加剧。 (4)在顶棚抹灰完成后,开始进行各楼面水磨石的施工,施工过程中的振动也促进了板底裂缝或空鼓,并导致脱落。 从以上分析看出,施工操作不当是造成本工程事故发生的根本原因,早强水泥的使用促进了抹灰层的空鼓、裂缝。 4 处理措施 未起鼓的裂缝处,用107胶白水泥刮抹缝;对于起鼓处,则用锤确定起鼓区大小,做好标准矩形画线,采用切割机割去以避免影响相邻部位。改用42.5普通硅酸盐水泥,同时尽可能减少水
44、泥用量。严格控制抹灰砂浆的流动性和保水性,做到砂浆随拌随用,在初凝前用完。返工至今已数月情况良好。具体工序操作如下。 (1)清理基面。基层上的隔离剂、油污用10%的氢氧化钠水溶液清理干净,扫净残浆、灰尘;用1:1水泥扫净,掺10%的107胶薄抹一层。 (2)基层湿润。常温下在抹灰前1天进行基层喷水湿润,抹灰时再洒水一遍。 (3)分层抹灰。抹头道灰时,与模板木纹的方向垂直,并用钢皮抹子用力抹实,越薄越好,底子灰抹完后,紧跟抹第二遍找平,厚度6mm左右,待六七成干时,即罩面。刮杆刮抹灰面时要用力均匀,避免粘结面错动而起鼓。抹灰层的平均总厚度不大于15mm。每遍抹灰完成时及时洒水,抹灰完成后洒水养护
45、7天以上。 (4)加强管理,每道工序由专人负责,并及时检查维修。 地下室自防水混凝土冬期施工技术 联想电脑大厦的总建筑面积为71699.8平方米,地下室为筏板基础,埋深11.0m,底板厚600mm,外墙厚350mm,混凝土强度等级和抗渗等级分别为C40、P8,无软防水层。于19992000年严冬季节浇筑混凝土。 1混凝土配合比的确定及材料选择 1.1配合比 按设计要求强度等级和抗渗等级,通过试验确定具有良好和易性和可泵性的混凝土配合比,泵送混凝土坍落度宜控制在(16020)mm范围内,冬期施工按气温变化情况,及时调整抗冻剂掺量。 1.2材料选择 必须使用低碱型水泥,冬施优先选用普通硅酸盐水泥。底板宜用强度等级32.5矿渣水泥(其水化热低,凝结时间长),以减小内部温度与表面温度的差值,避免龟裂,确保抗渗效果。 按设计强度等级、抗渗等级及施工所需的混凝土的工作性与均匀性等要求选用减水剂、缓凝剂、引气剂和防冻剂。为补偿混凝土收缩,还应在混凝土中掺加适量的微膨胀剂(如CEA)。 为保证混凝土的可泵性,掺加粉煤灰和磨细矿渣粉,同时减小水泥用量,以避免水泥泌水率过大。 2自防水混凝土搅拌要求 (1)及时测定砂石的含水率,以便调整混凝土拌合水用量。 (2)混凝土搅拌设备须保持洁净。