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    AG集团地产项目如何控制地下室裂缝?这篇文章说
     

      因建筑用地紧张和使用功能的需要,越来越多的地下室采用超长设计,针对超长地下室如不采用合理的设计和施工措施,后期很容易产生裂缝。结构裂缝不仅影响工程质量整体外观形象,而且降低抗渗和抗冻能力、钢筋锈蚀、降低耐久性,漏水并影响地下室正常使用,最终导致业主投诉和大量的维护成本。本文针对地下室裂缝产生的原因,对超长地下室结构的裂缝控制进行相关探讨。

      地下室裂缝主要由于混凝土自身材料性质决定,混凝土抗拉能力弱,在温度、混凝土收缩、基础不均匀沉降等内外因素影响下,混凝土实体内部产生拉应力,超过混凝土抗拉强度时,就会产生裂缝,而地下室超长的情况下,加剧了热胀冷缩、混凝土收缩对地下室的不利作用。此类因材料性质产生的裂缝在自然界中普遍存在,如干裂的河床,同样是因为土壤干缩、内外温差不一致引起的裂缝。

      建筑物的开发周期中,超长地下室的裂缝控制措施应该在设计阶段确定,在施工过程中严格执行。建筑方案确定后,建设、设计和施工单位应根据建筑方案、当地施工经验、基础形式、地质条件等综合判断,确定裂缝控制专项措施并在施工图总说明中说明,施工图交底时,由设计、施工及建设方最终共同确认并实施。

      地下室超长混凝土结构裂缝控制的设计与施工应采取“防、放、抗”相结合,“防”的措施必做且应放在第一位,“放”和“抗”的措施根据项目实际情况选用的原则。

      “防”主要包括混凝土材料的合理选用和混凝土的养护,消除裂缝产生的内因,以减少混凝土的温度和收缩变形,并加强后期养护和施工过程管理。

      “放”可通过施工过程中设置温度后浇带或跳仓法施工来释放混凝土早期收缩变形引起的应力,通过设置沉降后浇带释放地基的不均匀沉降。

      “抗”指的是混凝土的加强措施,主要有设置预应力钢筋、附加抗裂钢筋、采用补偿收缩混凝土、纤维混凝土、设置膨胀加强带等。

      不同的裂缝控制措施对后期施工工期的影响也不相同,裂缝控制专项技术措施的选取,应尽量减少对后期施工的影响,降低施工难度。

      从上表可知,沉降后浇带对工期影响最大,建议控制沉降后浇带的数量,控制主楼和裙房或车库之间的沉降差,减少或取消沉降后带的布置。

      超长地下室混凝土结构的设计中,设置后浇带是常用的方法。后浇带根据作用不同分为温度后浇带和沉降后浇带。

      设置后浇带解决地下室超长问题的同时,也会导致后期施工困难、工期延长、费用增加等问题,如施工养护不到位,往往造成后浇带位置混凝土开裂,造成负面作用,因此后浇带的设置需合理布置,可沿长度30~40m设置一道温度后浇带,带外采用补偿收缩混凝土时,可延长至60m。设置沉降后浇带的目的是为控制沉降差异,在沉降差异控制在规范规定的1/500之内时,可不设置沉降后浇带。

      超长地下室也可采用膨胀加强带来代替温度后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。采用膨胀加强带,不仅混凝土可以连续浇筑施工,而且省去后浇带的清理及钢筋加固连接工作,可以在一定程度上可降低成本、缩短工期。采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设在结构温度应力集中部位,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求,带外混凝土应采用补偿收缩混凝土。膨胀加强带由于其本身的作用原理,在建筑的沉降差的控制上存在缺陷,这也决定了其不能取代沉降后浇带。

      在设计阶段可以通过增配构造钢筋,提高混凝土的抗拉能力,采用“抗”的方式控制地下室裂缝。在形状曲折、刚度突变、孔洞凹角等温度变化影响较大的部位增加构造配筋,墙、板、基础受力钢筋以细而密的原则设计,并采用适当提高结构构件配筋率或采用通长配筋等构造手段,如超长方向梁两侧腰筋的间距不应大于200mm,每侧腰筋的截面面积不应小于梁宽与梁腹板高度乘积的0.1%,钢筋的布筋方式和间距宜符合表1的要求。

      根据混凝土收缩裂缝的特点,对混凝土构件采用施加预应力,在混凝土中建立有效压应力来抵抗收缩拉应力,可采用预应力直线筋产生预压应力抵消混凝土收缩的部分拉应力,以达到预期的抗裂要求,同时提高超长地下室的整体性。

      跳仓法施工就是把建筑物分成若干段或块,进行间隔施工的一种方法,原理为通过先“放”后“抗”的方式,即早期混凝土内部应力释放,后期利用混凝土自身的抗拉能力来预防混凝土裂缝。

      跳仓法与温度后浇带相比,让两道施工缝变为一道施工缝,相邻混凝土浇筑紧密,取消了二次浇筑,节省材料和人工,降低施工难度,为后续施工带来方便。

      基础底板跳仓法施工根据基础筏板面积大小沿长度和宽度方向各分为不大于40m 的区格,沿各自方向分别编号。具体施工顺序是:先浇筑第一批即1-1~1-6,相隔7d 后再浇筑第二批即2-1~2-6。

      混凝土浇筑应不留或少留施工缝,当留施工缝时,应设在结构受剪力较小且便于施工的部位,应留在高出底板表面300mm以上的墙体上或留在楼板底面以下150mm的墙体上。浇筑施工缝混凝土前,应清除表面浮浆和杂物,刷净浆或30~50mm厚1:1水泥砂浆,或混凝土净面剂。

      地下室顶板和周边挡土墙采取建筑保温隔热措施,以降低使用期间地下室内外温差,从而控制由温差产生的裂缝。

      当底板混凝土的厚度大于或等于1000mm时或水化热引起温度升高,内外温差超过25C时,必须采取有效措施控制其温度收缩裂缝,并按大体积混凝土工程进行施工,浇筑完毕表面抹压后应采用塑料薄膜覆盖并保温养护;混凝土硬化后,宜采用蓄水养护或用湿麻袋覆盖养护,养护的时间不应少于14d。

      根据施工季节确定合理的混凝土浇筑时间,应在相对低温的情况下浇筑混凝土,并控制混凝土的入模温度。设法降低混凝土的水化热温升、里表温差及降温速率,冬施混凝土成型前后须进行温控计算和测试。

      尽量晚拆模。拆模时的混凝土温度(由于水泥水化热引起的)不能过高,以免接触空气时降温过快又无法采用好的保温保湿措施,导致混凝土内外温差过大引起开裂,混凝土内部与表面温差小于15℃以下时方可拆模。

      应在混凝土浇筑后的12h内对混凝土加以覆盖和浇水,保持混凝土表面湿度,雨天可采用塑料薄膜,高温时可采用棉毡或麻袋。混凝土浇水养护的时间,不得少于14天,后浇带不少于28天。

      施工过程中的管理同样对超长地下室裂缝控制至关重要。混凝土强度达到1.2KN/mm前,不得在其上踩踏或安装模板及支架;地下车库顶板施工期间需严格控制施工堆载、车辆荷载,严禁超过地下车库顶板设计值;地下室结构浇筑完成后,应及时进行地下室外墙防水材料及保护层的施工,及时进行肥槽及地下室顶板覆土回填,尽可能减少混凝土暴露时间。因抗浮原因采取的基坑降水,需严格按照设计条件,不可提前停止降水,造成超长地下车库因水浮力产生变形裂缝。

      案例:重庆某项目,地下室长130m,宽90m,针对地下室超长,主要采取如下措施:混凝土掺入膨胀剂,C30混凝土,混凝土采用矿渣水泥或矿渣硅酸盐水泥配制,并采用较低的水灰比、水和水泥用量,选用最佳配合比,良好的骨料级配及合理的砂率。因主楼基础采用大直径嵌岩桩,主楼和地下室之间的沉降差控制在规范要求范围之内,地下室未设置沉降后浇带,南北方向间隔30m,东西方向最大间隔60m设置温度后浇带。

      本项目地下室超长设计措施简单、合理,温度后浇带间距结合主楼按最大距离布置,降低成本、施工难度和后期渗漏风险,主楼和地下室之间根据实际沉降差,未照本宣科设置沉降后浇带,缩短施工工期和成本。

      超长地下室相对于非超长地下室,因为干缩、温度、不均匀沉降等原因,裂缝控制更加困难。对超长地下室混凝土结构裂缝的分析, 不仅要明确裂缝的危害,分析裂缝产生的原因, 更要求我们从设计上、施工和建筑材料上总结经验教训, 从细节入手,理论结合实际,在简单、实用的基础上,最终控制超长地下室裂缝的发生并避免其不利影响。


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