杭州G11-S3地下车库无裂缝施工技术

  【摘 要】地下车库混凝土结构早龄期开裂问题是目前摆在工程师面前最难解决的裂缝问题之一，补偿收缩混凝土能够通过自身一定的膨胀抵消混凝土的收缩，从而达到保持混凝土体积稳定性的效果，起到抗裂防渗的作用，实现混凝土结构自防水功能。本文介绍了G11-S3地下车库补偿收缩混凝土抗裂防渗施工方案，包括配合比设计、施工组织、现场关键点管控，最终取得了良好的抗裂效果，实现了混凝土结构零开裂。

  【关键词】冷缩；限制膨胀率；补偿收缩；抗裂防渗

  1 工程概况

  本工程用地位于杭州市长睦大型居住区中心位置，基地南临临丁路，东至天都路，北到东风港路，西面为自然水体-东风港，规划中的轨道交通三号线由天都路经过本地块。规划总用地面积：11773m²；总建筑面积4133.91m²，其中地上建筑面积367^.63 m²，地下室面积3766.28m²；地上为2幢辅助用房，其中地下车库配套用房为一层框架结构，建筑高度为5.600m，河道景观管理用房为一层框架结构，建筑高度为6.450m地下为整体地下室，地下室耐火等级一级；停车数量：本地块共设地下停车位99个；上部结构为砼框剪结构，抗震设防类别为丙类，合理使用年限为 50年，抗震设防烈度为6度；地下室防水等级为一级；所有地下工程，钢筋混凝土结构均采用S6级抗渗砼。

  2 无裂缝施工组织设计

  传统的补偿收缩模式认为，只要混凝土的收缩不超过混凝土的极限延伸率，混凝土便不会开裂。补偿收缩混凝土的补偿原理是通过掺加高性能膨胀剂，在限制条件下，混凝土结构中会产生一定量的预压应力，可以抵消混凝土早龄期温度收缩裂缝。其核心控制指标是混凝土的限制膨胀率和混凝土在实际结构中的温升。

  目前在工程中，监理以及质检部门尚无法更没有对这两项进行检测，即无法对补偿收缩混凝土的施工过程进行管控，导致很多混凝土供应商偷工减料，少掺或掺膨胀剂，致使达不到补偿收缩的效果。大多数施工单位和搅拌站只测掺膨胀剂混凝土的坍落度、强度和抗渗标号,不测混凝土的限制膨胀率，存在一掺就灵的盲目思想，这是使用膨胀剂的最大误区^[1]。膨胀剂是提高混凝土防裂抗渗性能的重要技术手段之一，但使用膨胀剂需要合适的条件才能确保发挥其膨胀效能^[2]。

  本工程采用了中国建筑材料科学研究总院研发的“混凝土三通道限制膨胀率测量仪”和“远程无线混凝土温度测控仪”对施工过程中的补偿收缩混凝土进行了实时监测，以保证补偿收缩混凝土的施工质量。为了保证混凝土结构自防水功能，必须要避免或减少结构有害裂缝的出现，Aitcin,PC^[3]给出了一些减小有害裂缝的建议，只有基于对各种收缩的机理，水泥的水化、物理性能、力学性能和热力学性能理解才能采取有效措施减少各种收缩或者弱化其影响^[3]。实现混凝土结构无裂缝设计。

  3 混凝土配合比设计

  3.1原材料要求

  （1）水泥：42.5普通硅酸盐水泥，性能附合国家标准。

  （2）砂：细骨料宜选用质地坚硬，级配良好的中砂，其含泥量不应超过2%，应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-92）的规定。

  （3）石：粗骨料选择0.5-3.2的级配机碎石，应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-92）的规定。

  （4）混凝土膨胀剂：符合GB23439-2009《混凝土膨胀剂》规定的II型产品，7d限制膨胀率不低于0.05%，由浙江盾基建材有限公司提供。

  （5）活性掺合料：二级以上粉煤灰，S95级磨细矿渣粉。

  （6）泵送剂：性能符合国家及行业标准，减水率不小于20%。

  3.2 施工配合比

  4 施工过程

  4.1混凝土的搅拌

  混凝土搅拌、混凝土原材料计量要准确，计量的允许偏差不应超过下列限值：水泥和掺合料为±1%，粗骨料为±2%，水及外加剂为±1%，施工时重点对混凝土的质量进行监控，以保证工程质量。

  4.2混凝土的运输和浇筑

  4.2.1混凝土的运输

  混凝土运输，基础及主体混凝土由混凝土供应商罐车运送，工地混凝土输送泵直接输送到混凝土浇注地点。后期墙构造柱、圈梁混凝土施工时采用人工双轮小推车通过升降机电梯运送到施工浇注地点。

  4.2.2混凝土输（运）送的一般技术要求

  (1) 运输时间：现场搅拌混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕连续时间（min）：

  (2) 季节施工：在暴热和大风天气运输混凝土，翻斗车或小推车上、混凝土输送管道应遮盖洒水降温，防止水分蒸发，影响混凝土输送质量。

  (3) 混凝土的输送必须符合《混凝土泵送技术规程》（JGJ/T10-95）要求。

  (4) 质量要求：混凝土送到浇注地点，混凝土拌和物不应出现离析或分层现象。应随时检测其稠度，所测稠度应符合施工要求，其允许偏差值应符合有关标准的规定。

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  4.2.3混凝土的浇筑：

  在浇筑前要作好充分的准备工作，如制定施工方案，机具准备，保证水电的供应，要掌握天气季节的变化情况，检查模板、钢筋、预留洞等的预检和隐蔽项目。检查安全设施、劳动力配备是否妥当，能否满足浇筑速度的要求。模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。

  (1)浇筑间歇时间：混凝土浇筑允许间歇时间

  (2)浇筑时应注意的要点：

  ①在浇筑工序中，应控制混凝土的均匀性和密实性，混凝土拌和物运到浇筑地点后，立即浇注入模。

  ②剪力墙板混凝土必须分层浇筑，门窗洞口、预埋件、结构留洞两侧混凝土应均匀同时投放下料和振捣，防止洞口和埋件混凝土侧向挤压位移。

  ③浇筑过程中，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留洞的情况，当发现有变形、移位时，应立即停止浇筑，并立即采取措施在已浇注的混凝土凝结前修整完好。

  ④梁板混凝土应同时浇筑。

  ⑤施工缝的位置，一般不得随意留置，本工程以施工流水段分界处-设计伸缩缝为施工缝，特殊情况必须留设时，宜沿次梁方向浇注楼板混凝土，施工缝应留置在次梁跨中间的1/3范围内。施工缝的表面应与梁轴线或板面垂直，不得留斜槎，施工缝宜用木板挡牢。

  4.2.4混凝土的养护

  混凝土的养护是保证混凝土质量的重要措施，一定要派专人负责养护工作。底板：为防止温度应力和失水干缩引起混凝土开裂，要覆盖塑料薄膜和洒水或蓄水进行保湿养护。具体做法：保湿养护方式-振捣刮平后，立即覆盖塑料薄膜，避免水分散失，表面混凝土终凝或能上人后，蓄水养护。在养护其间，混凝土不准发白。蓄水养护方式-混凝土终凝之后，即可分区筑坝蓄水养护，蓄水深度不小于5cm。确保底板在14d内保持湿润状态，在养护其间，混凝土不准发白。墙体：混凝土终凝后松动固定模板的螺栓，在模板顶部浇水对墙体混凝土进行养护，应带模养护7d，模板拆除后，应避免墙体暴露，受阳光直射，干燥太快易产生开裂，因此应涂刷混凝土养护剂养护，确保墙体不开裂。养护期：混凝土的养护不小于14d。

  5 现场温度和限制膨胀率监测

  如图2、图3所示，对现场浇筑的混凝土进行了混凝土限制膨胀率和温度监测，测温点布置见图1，测温结果如图4、图5所示，C中最高温在14.5h时出现，为54℃；C右做高温在16.5h出现，为55.88℃。现场测得的混凝土水中14d限制膨胀率底板为0.025%，外墙为0.038%，均满足设计要求。

  6 工程效果

  2013年4月13日开始，5月30日结束，至今没有发现一条裂缝，期间正值杭州雨季，也没有发现有渗漏点。完成了设计目标。补偿收缩混凝土施工效果良好，保证了地下车库的施工质量。混凝土限制膨胀率和温度现场监测对补偿收缩混凝土施工管控起到了明显的作用，值得以后的工程借鉴和参考。

  【参考文献】

  [1]游宝坤，韩立林，李光明，王栋民.如何正确使用混凝土膨胀剂[J].施工技术，2001，17（6）：44-46.

  [2]周永祥，王永海，冷发光，王晶.膨胀剂在混凝土早期收缩中的效能研究[J].混凝土世界，2013（04）：43-47.

  [3]Aitcin,PC Neville,AM Acker,P. Integrated View Of Shrinkage Deformation[J].concrete international，Sept， 1997（9）：35-41.