大型现浇钢筋混凝土水池池壁抗裂缝施工措施.doc
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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
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