淺談地下室抗裂防滲技術(shù)措施

摘要 目前我國地下工程以高層建筑地下室居多，地下室多數(shù)存在滲水問題，而滲水的關(guān)鍵在于抗裂和抗?jié)B?；炷量?jié)B問題現(xiàn)已能解決，抗裂問題則一直困擾工程界多年，未能很好解決。本文主要結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 對漳州市香格里拉——觀園二期地下室工程的施工采取的一些防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏的技術(shù)措施、管理方法作些介紹。

關(guān)鍵詞 地下室 裂縫 抗裂 防滲

1．概述

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)今地下室工程采用的主要結(jié)構(gòu)形式。由于混凝土在澆筑及成型硬化過程中受外界環(huán)境、施工方法、人員素質(zhì)、機(jī)械性能、材料質(zhì)量等因素影響較大，施工過程中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，均容易出現(xiàn)裂縫、蜂窩、麻面及露筋等質(zhì)量問題，特別是混凝土的裂縫問題，一直是建筑工程最常見也是遭投訴最多的質(zhì)量問題。由于混凝土裂縫往往會伴隨著產(chǎn)生和加速滲漏，從而銹蝕鋼筋，縮短結(jié)構(gòu)使用壽命。特別是地下室等地下工程滲漏一直是個(gè)棘手的質(zhì)量問題，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)裂縫產(chǎn)生滲漏，往往比地上工程更難以采取補(bǔ)救措施，即使進(jìn)行了處理，效果也可能不如人意，所以要本著以預(yù)防為主，時(shí)時(shí)處處把提高質(zhì)量意識放在首位。在工作實(shí)踐中吸取教訓(xùn)，從預(yù)防措施和處理方法中找到經(jīng)驗(yàn)。尤為重要的是要嚴(yán)格把好混凝土施工的各道工序關(guān)，做到事前預(yù)防、事中有效控制，盡可能的避免和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，以確保工程質(zhì)量。本文從漳州市香格里拉——觀園二期地下室工程的施工實(shí)踐中所采取的一些防止產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏的技術(shù)措施與管理方法作些介紹。

2．工程概況

本工程位于福建省漳州市市區(qū)南昌路中段，緊鄰市區(qū)內(nèi)河浦頭港，常年地下水位高，施工場地狹小。該工程地下結(jié)構(gòu)均為一層，總建筑面積12586.5m2，上部結(jié)構(gòu)為5棟12層至19層住宅樓工程，總建筑面積為60134.76m2，樁基采用PHC-500-125A高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁，主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，箱形基礎(chǔ)，地下室基礎(chǔ)、底板及頂板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30、抗?jié)B等級P6，框架柱與剪力墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C40、抗?jié)B等級P6，防水采用xy-01水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，地下室結(jié)構(gòu)采用超長無縫設(shè)計(jì)，40米以內(nèi)設(shè)置后澆帶，后澆帶寬800 mm，混凝土內(nèi)摻加8%的FS抗裂膨脹劑，后澆帶混凝土內(nèi)摻加12%的FS抗裂膨脹劑，底板厚度為300mm，頂板厚度為250mm，剪力墻厚度為300mm。

3．裂縫及滲漏產(chǎn)生原因

從宏觀的角度出發(fā)，裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)椴牧系馁|(zhì)量、設(shè)計(jì)、施工及竣工后不合理使用等，而滲漏的產(chǎn)生一般是由混凝土裂縫或混凝土澆搗不密實(shí)造成。通常施工中產(chǎn)生裂縫及滲漏的直接原因一般有以下幾種原因：

3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而引起的裂縫

荷載及溫度應(yīng)力是引起構(gòu)件裂縫的主要原因，在荷載效應(yīng)彎矩、剪力、扭矩、拉力及其組合作用下，各類受力構(gòu)件均容易產(chǎn)生開裂。但是往往在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，由于遺漏某些荷載或?qū)嶋H使用過程中與設(shè)計(jì)的荷載有出入，都會使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，特別是溫度應(yīng)力的計(jì)算比較復(fù)雜，首先，混凝土內(nèi)外側(cè)受溫度變化的影響是不均勻的，其次，一年四季溫度變化是一個(gè)漫長的波動(dòng)的過程，因此設(shè)計(jì)計(jì)算不能完全表示結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力。而且對于基礎(chǔ)的不均勻沉降，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般都沒有考慮，但是實(shí)際上它對混凝土結(jié)構(gòu)帶來的危害是很大的。由于不均勻沉降，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，而且一邊受拉，所以就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

3.2施工方法

3.2.1在混凝土運(yùn)輸及澆搗過程中，不按操作規(guī)程及施工組織設(shè)計(jì)要求施工，工人操作隨意性大，經(jīng)常造成施工縫留置隨意，混凝土澆搗不密實(shí)，在振搗底板及頂板混凝土?xí)r經(jīng)常認(rèn)為不用插入式振動(dòng)器，只采用平板振動(dòng)器就能把混凝土振搗密實(shí)，但是，平板振動(dòng)器有效作用厚度一般在150mm左右，而地下室混凝土構(gòu)件厚度均比較厚，雖然混凝土表面看似密實(shí)，但由于混凝土下部未振搗這樣就容易形成混凝土澆搗不密實(shí)?；蛘吖と穗m采用插入式振動(dòng)器，但振動(dòng)器插入點(diǎn)間距過大或漏振，從而導(dǎo)致部分混凝土澆搗不密實(shí)，降低混凝土強(qiáng)度等級。

3.2.2在施工過程中，經(jīng)常存在施工人員隨意踩踏鋼筋，造成鋼筋凌亂，位置不正確及下沉，或者沒有做好鋼筋的保護(hù)工作，致使鋼筋受力有效高度減少，從而影響結(jié)構(gòu)受力性能，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。

3.2.3混凝土是由各種材料按一定比例經(jīng)攪拌機(jī)拌制而成，混凝土質(zhì)量與攪拌機(jī)的機(jī)械性能有密切的關(guān)系，混凝土經(jīng)常因攪拌不均勻產(chǎn)生離析現(xiàn)象，降低混凝土強(qiáng)度。還有因選用振搗機(jī)械不符合實(shí)際要求而導(dǎo)致混凝土澆搗不密實(shí)等現(xiàn)象。

3.2.4混凝土在運(yùn)輸及澆搗成形初期，由于石子、沙等比重較大的物質(zhì)會因受重力影響自然向下移動(dòng)，同時(shí)促使水等比重小的物質(zhì)向上運(yùn)動(dòng)，施工中還經(jīng)常因振搗時(shí)間過長，加劇材料間相對運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生離析現(xiàn)象，影響混凝土強(qiáng)度，同時(shí)容易產(chǎn)生收縮龜裂。

3.2.5后澆帶留置未做保護(hù)措施，施工中水及垃圾土頭掉入量大，在清理后澆帶時(shí)浪費(fèi)大量的人力物力，又不一定清理得干，給工程抗裂防滲留下隱患。

3.2.6剪力墻模板安裝加固采用的穿墻鋼筋未設(shè)置止水環(huán)，或雖設(shè)置止水環(huán)，但由于在混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度就進(jìn)行拆模等，造成止水環(huán)松動(dòng)。這樣就容易產(chǎn)生由于混凝土與穿墻鋼筋發(fā)生松動(dòng)產(chǎn)生滲水。

3.3氣候環(huán)境影響

由于混凝土澆搗一般均處于室外環(huán)境中，受澆搗時(shí)溫度及風(fēng)雨影響較大。漳州地區(qū)冬暖夏熱，又屬多雨地區(qū)。夏季溫度變化對混凝土質(zhì)量影響較大，由于夏季白天溫度經(jīng)常達(dá)到400℃左右，晝夜溫差又大，混凝土中水分蒸發(fā)快，容易因水分減少而降低混凝土強(qiáng)度。另外，下雨天澆搗混凝土容易因混凝土中水泥等膠結(jié)材料流失，也會造成混凝土強(qiáng)度降低，從而產(chǎn)生裂縫及滲漏問題。

3.4材料質(zhì)量

普通混凝土一般由水、水泥、沙、石子組成，由于組成材料的質(zhì)量導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低經(jīng)常發(fā)生，如沙子過細(xì)，其細(xì)度模數(shù)小于2.5，或含泥量超過2%；石子級配不均勻，含泥量超過1%；采用含有害物質(zhì)的水；所采用水泥水化熱較大、含堿量高或者安定性差等。

4．采用的抗裂防滲措施與方法

針對以上容易產(chǎn)生裂縫及滲漏的原因，結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，工程技術(shù)部組織了參與本工程施工的有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行研究與探討，提出以下防止措施：

(1)為防止混凝土在運(yùn)輸及澆搗成型過程中產(chǎn)生石子、沙等比重較大的物質(zhì)下沉，水分等比重較輕的物質(zhì)上浮，產(chǎn)生離析現(xiàn)象，在征得設(shè)計(jì)同意情況下，采用在混凝土拌制時(shí)，在摻加FS抗裂劑基礎(chǔ)上每立方混凝土中加入約0.9kg的聚丙烯纖維，以限制混凝土中比重大的材料下沉，避免產(chǎn)生離析現(xiàn)象。同時(shí)，由于聚丙烯纖維親水性好，具有耐堿性、耐水性，其抗拉強(qiáng)度高，延伸能力強(qiáng)，有較好的抗拉變形能力，在混凝土內(nèi)能均勻分布，保證混凝土凝固后密度均勻，可明顯提高混凝土抗拉及抗折強(qiáng)度，從而產(chǎn)生顯著的阻裂效應(yīng)，抑制混凝土硬化過程中產(chǎn)生收縮龜裂，有效的抵抗溫度變形和外力引起的裂縫，防止和延緩因裂縫造成的滲漏對鋼筋的銹蝕。

(2)本工程為抗伸縮設(shè)計(jì)采用后澆帶，但以往工程施工中后澆帶內(nèi)鋼筋通常是未斷開的，這樣對已澆搗完的兩側(cè)混凝土具有一定的約束力。為此，本工程在征得設(shè)計(jì)同意情況下，后澆帶部位鋼筋在綁扎安裝時(shí)先斷開搭接，在澆搗后澆帶時(shí)再進(jìn)行焊接。

(3)在施工縫留設(shè)位置是混凝土澆搗質(zhì)量比較薄弱的地方，特別是在地下室底板與剪力墻交接的地方，由于反口處混凝土經(jīng)常出現(xiàn)澆搗不密實(shí)，在本工程施工中要求在交接部位混凝土澆筑時(shí)，先澆筑至反口底部，待底部混凝土開始初凝時(shí)再澆搗剪力墻反口部分300mm高的混凝土，反口混凝土澆搗后及時(shí)清理止水帶衛(wèi)生，在安裝剪力墻模板前及時(shí)進(jìn)行止水帶除銹工作，剔除交接部位松動(dòng)不密實(shí)部分混凝土并清洗干凈。

(4)在每次混凝土澆搗前，提前通知混凝土攪拌站備足質(zhì)量好的石子、沙，要求采用粒徑為5-20CM、含泥量不得大于1%的碎石；采用細(xì)度模數(shù)大于2.5、含泥量量小于2%的中粗河沙；采用水化熱較低、含堿量較低、收縮小的普通水泥Po42.5；采用不含有害物質(zhì)的潔凈水；嚴(yán)格控制外加劑的摻加量，做好原材料的試驗(yàn)試配工作，對安定性不合格的水泥嚴(yán)禁使用，避免因使用不合格材料，降低混凝土強(qiáng)度，或混凝土硬化時(shí)散發(fā)出的大量熱量導(dǎo)致混凝土開裂。同時(shí)在保證混凝土強(qiáng)度等級及和易性前提下，盡量減小水灰比，防止因水分過多蒸發(fā)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部孔隙增多，降低混凝土的抗?jié)B能力。

(5)要求現(xiàn)場及攪拌站機(jī)修人員提前做好機(jī)械檢修工作，防止出現(xiàn)故障導(dǎo)致施工縫留置位置不符合要求。

(6)在安裝地下室剪力墻外圍模板采用穿墻鋼筋要設(shè)置密封良好的止水環(huán)，地下室混凝土澆搗完凝固后不要急以拆除墻體模板，要加強(qiáng)剪力墻混凝土澆水養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以后方可拆除模板，拆模板時(shí)盡量不要用力過猛，防止穿墻鋼筋松動(dòng)。

(7)在每次混凝土澆搗前，對現(xiàn)場管理人員及混凝土澆搗工人，特別是振搗混凝土操作人員進(jìn)行班前技術(shù)交底，要求在現(xiàn)場行走中注意不得踩踏鋼筋，同時(shí)要求現(xiàn)場管理人員及護(hù)筋人員做好鋼筋的保護(hù)工作，墊好馬凳筋，同時(shí)在混凝土入模前調(diào)整好鋼筋的位置，確保鋼筋的有效高度。

(8)混凝土振搗時(shí)，要求現(xiàn)場旁站管理人員密切注意操作人員操作，及時(shí)提醒工人按要求施工，振動(dòng)器插入點(diǎn)間距要均勻并小于30CM，插入式振動(dòng)器插入時(shí)間不宜過長，防止骨料加速下沉表面產(chǎn)生浮漿，從而避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如果澆筑過程中發(fā)現(xiàn)有骨料偏少或表面浮漿，應(yīng)及時(shí)加入經(jīng)沖洗干凈的與設(shè)計(jì)配合比砼級配的石子后再重新振搗。

(9)在混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，本工程在澆搗混凝土過程中適逢8、9月份，正值炎熱多雨季節(jié)，在每次混凝土澆搗完后終凝時(shí)采用帶孔塑料薄膜保護(hù)，并派專人澆水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)7天，防止水分過量蒸發(fā)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。

(10)地下室底板及頂板混凝土澆搗后，頂板在后澆帶兩側(cè)采用磚砌擋水，陰角部分采用1：1水泥砂漿做成R=50mm弧角，以防止施工中產(chǎn)生的污水流入后澆帶，同時(shí)采用塑料薄膜及九合板臨時(shí)封蓋，防止建筑垃圾掉入后澆帶內(nèi)，便于澆筑后澆帶混凝土前清理后澆帶衛(wèi)生。在澆搗后澆帶時(shí)，將后澆帶兩側(cè)混凝土松動(dòng)部分剔除，剪力墻后澆帶在地下室外墻外側(cè)適當(dāng)加寬加厚并增設(shè)雙向鋼筋網(wǎng)Φ6@100。

5．結(jié)束語

由于本工程從施工準(zhǔn)備到施工過程中進(jìn)行嚴(yán)格控制，采取一系列技術(shù)措施和方法，提高參建人員質(zhì)量意識，嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，加強(qiáng)對職工培訓(xùn)教育及班前技術(shù)交底工作。同時(shí)定期組織有關(guān)技術(shù)人員及班組長進(jìn)行討論，增強(qiáng)技術(shù)人員與工人間的交流，提高整體協(xié)同意識，大大提高工程抗裂防滲效果，本工程于2006年5月開工，于2006年12月地下室頂板混凝土全部澆筑完成，至今已有一年多，尚未發(fā)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)裂縫及滲水現(xiàn)象，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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