天津某體育場(chǎng)超長地下剪力墻裂縫控制技術(shù)

天津***體育場(chǎng)超長地下剪力墻裂縫控制技術(shù)摘要：按照?qǐng)D紙紙?jiān)O(shè)計(jì)要求及及施工規(guī)范要要求，進(jìn)行裂裂縫分析，從從選擇材料，確確定施工方案案到完善操作作工藝幾方面面入手，成功功的完成了天天津***體育場(chǎng)超長長環(huán)形地下剪剪力墻的施工工，解決了鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)易開裂問問題，質(zhì)量達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)要求求。關(guān)鍵詞：補(bǔ)償收收縮混凝土、膨膨脹劑、加強(qiáng)強(qiáng)帶、鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)裂裂縫***體育場(chǎng)工工程系2008年北京奧運(yùn)運(yùn)會(huì)配套工程程，是天津市市***工程的NO.1。該工程坐坐落于***，建筑面積1580000M2。本工程地下管廊廊呈不規(guī)則橢橢圓形，周長長（外環(huán)）900米，地下下一層，筏片片式基礎(chǔ)，剪剪力墻厚350mmm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)為C50SS6抗?jié)B補(bǔ)償償性混凝土。設(shè)設(shè)計(jì)剪力墻為8條后澆帶分分成8個(gè)區(qū)段。剪力墻該工程在地下管管廊施工階段段，有效的控控制長900米的封閉環(huán)環(huán)形剪力墻無無裂縫產(chǎn)生，是是滿足結(jié)構(gòu)自自防水性能和和確保工程質(zhì)質(zhì)量目標(biāo)“魯班獎(jiǎng)”實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。裂縫起因分析：：在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中中，砼開裂一一直是難以克克服的頑疾。根根據(jù)工程實(shí)踐踐和專家分析析，砼工程產(chǎn)產(chǎn)生的裂縫主主要由于兩種種原因——荷載和變形形，荷載裂縫縫占20%，變形裂縫縫占80%。由此可見見砼開裂主要要是在施工環(huán)環(huán)節(jié)造成的變變形裂縫。1.鋼筋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)裂縫起因分分析1.1抗裂能力力設(shè)計(jì)不足地下室底板主要要設(shè)計(jì)要求于于墊層約束，由由于其約束力力較小，砼中中產(chǎn)生的收縮縮變形較小，而而位于地板上上的地下剪力力墻，受到底底板強(qiáng)有力的的約束，墻板板砼產(chǎn)生的限限制收縮要大大得多，因而而地下室墻的的配筋中要有有適量的用于于抗裂的水平平構(gòu)造筋，以以提高地下室室外墻鋼筋砼砼的變形能力力，但實(shí)際工工程中地下室室外墻的水平平配筋總體上上偏低。當(dāng)柱子，剪力墻墻連在一起時(shí)時(shí)，由于柱子子的截面和配配筋率都比墻墻體大得多。當(dāng)當(dāng)砼產(chǎn)生收縮縮時(shí)兩者產(chǎn)生生的收縮變形形相差較大，易易在墻柱相連連部位出現(xiàn)過過大的應(yīng)力集集中而導(dǎo)致砼砼開裂。1.2材料選擇擇及混凝土配配合比設(shè)計(jì)不不當(dāng)砂、石含泥量過過高，導(dǎo)致砼砼強(qiáng)度下降干干縮量大。膨脹劑在砼中摻摻量不夠，有有些產(chǎn)品質(zhì)量量不過關(guān)以次次充好。使用的膨脹劑與與配合比中其其它外加劑或或摻和料，不不相匹配造成成砼密實(shí)度下下降早期收縮縮變形較大，導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn)生塑性性收縮裂縫。砼砂率偏高，砼砼的干燥收縮縮也隨之增大大。砼中水泥量過大大，砼中產(chǎn)生生較大水化熱熱，引起溫差差收縮裂縫。1.3砼生產(chǎn)及及施工方法不不當(dāng)。使用舊的木膠模模板，澆砼前前不刷脫膜劑劑或充分濕潤潤，澆筑后的的砼表層因模模板吸水而缺缺少水分，從從而導(dǎo)致表面面塑性裂縫的的出現(xiàn)。若拆拆模后養(yǎng)護(hù)不不足會(huì)因降溫溫干燥而進(jìn)一一步開裂。砼入模塌落度過過大，引起砼砼離析而造成成墻體砼的勻勻質(zhì)性變差，往往往造成砼硬硬化時(shí)收縮應(yīng)應(yīng)力不均而產(chǎn)產(chǎn)生裂縫。局部振搗過振，使使該處砂漿聚聚集造成人為為的結(jié)構(gòu)薄弱弱環(huán)節(jié)，而導(dǎo)導(dǎo)致部位開裂裂。拆模后養(yǎng)護(hù)不及及時(shí)不徹底，剪剪力墻砼產(chǎn)生生較多的溫差差干縮開裂。地下室回填土拖拖延時(shí)間長，當(dāng)當(dāng)溫度驟降時(shí)時(shí)引起較大溫溫差應(yīng)力而開開裂其它配合工序原原因造成的砼砼開裂，如：：模板支撐不不牢、穩(wěn)定性性差或發(fā)生不不均勻沉降；；鋼筋保護(hù)層層厚度不夠；；均會(huì)造成鋼鋼筋砼結(jié)構(gòu)開開裂。后澆帶設(shè)置不當(dāng)當(dāng)，新老混凝凝土易形成冷冷縫，而且影影響混凝土的的抗?jié)B性能。裂縫預(yù)控措施：：根據(jù)鋼筋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)裂縫起因，分分別制定相應(yīng)應(yīng)的預(yù)控措施施，從各個(gè)環(huán)環(huán)節(jié)減少和避避免裂縫的產(chǎn)產(chǎn)生。2.1積極與設(shè)設(shè)計(jì)聯(lián)系，解解決技術(shù)問題題。通過圖紙會(huì)審我我們發(fā)現(xiàn)地下下剪力墻有與與框架柱連在在一起的情況況，而且柱子子截面和配筋筋率都比墻體體大得多，為為避免應(yīng)力集集中造成裂縫在此處處增加水平構(gòu)造筋φ8@2000,長1000mmm，200mm在柱內(nèi)，800mm伸入剪力墻墻內(nèi)。剪力墻預(yù)埋管件件，預(yù)留洞口口四周嚴(yán)格按按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)計(jì)增設(shè)附加筋筋，并與水平平筋點(diǎn)焊。本工程墻體水平平構(gòu)造筋配筋筋率較大，基基本能滿足抗抗裂要求，只只是在施工中中嚴(yán)格監(jiān)督檢檢查力度，不不得將“s”筋隨意漏偷偷，并將彎鉤鉤鉤在最外排排鋼筋外側(cè)綁綁扎牢固。按通常做法，施施工單位一般般從工程進(jìn)度度和經(jīng)濟(jì)因素素考慮，把剪剪力墻同頂板板一次澆筑。但但這種方法使使剪力墻較早早受到頂板約約束，不利于于墻板裂縫的的控制。通過過同設(shè)計(jì)溝通通、探討，本本工程決定采采用兩次澆搗搗方法，水平平施工縫設(shè)在在最大零層梁梁下10cm處，不設(shè)止止水帶，剪力力墻澆筑后再再進(jìn)行零層梁梁、板的施工工，這樣剪力力墻砼早期收收縮已完成一一部分，并已已有50~55%的強(qiáng)度，基基本能抵抗各各種約束荷載載。2.2全面選擇擇，嚴(yán)把材料料質(zhì)量關(guān)。本工程按設(shè)計(jì)要要求選擇補(bǔ)償償收縮砼，是是一種新型砼砼，可以減少少裂縫的產(chǎn)生生。補(bǔ)償收縮砼在養(yǎng)養(yǎng)護(hù)期間，可可產(chǎn)生（2-4）×10-4限制膨脹脹率ε2，在空氣中中它會(huì)產(chǎn)生收收縮根據(jù)砼膨膨脹的大小，最最終變形值±1×100-4。普通防防水砼不具有有膨脹性能，在在空氣中產(chǎn)生生的總收縮Sm一般為（4-6）×10-4，而砼的的極限拉伸值值為εp為（1-2）×10-4，當(dāng)Sm＞εp時(shí)砼結(jié)構(gòu)就就會(huì)開裂。而而補(bǔ)償收縮砼砼的抗裂條件件是：ε2－Sm≤εp。對(duì)于補(bǔ)償償收縮砼來說說，則內(nèi)外規(guī)規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)應(yīng)力值為：δc=0.2~~0.7Mppa。以限制膨膨脹來補(bǔ)償砼砼的限制收縮縮，抵消鋼筋筋砼結(jié)構(gòu)在收收縮過程中產(chǎn)產(chǎn)生的全部或或大部分的拉拉應(yīng)力，從而而使結(jié)構(gòu)不裂裂或把裂縫控控制在無害裂裂縫范圍內(nèi)，這這就是補(bǔ)償收收縮砼的抗裂裂原理。補(bǔ)償收縮砼的質(zhì)質(zhì)量影響鋼筋筋砼結(jié)構(gòu)開裂裂的重要因素素，因此，我我們從材料采采購、配合比比設(shè)計(jì)到預(yù)拌拌施工全過程程進(jìn)行質(zhì)量控控制。派專門的技術(shù)人人員考察供應(yīng)應(yīng)商技術(shù)質(zhì)量量水平，做到到貨比三家，從從正規(guī)渠道正正規(guī)廠家購買買貨真價(jià)實(shí)的的膨脹劑及其其它外加劑，避避免以次充好好影響砼的質(zhì)質(zhì)量。對(duì)攪拌公司現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)砂、石料定定期抽樣,檢查拌和物物的含泥量、含含水率等指標(biāo)標(biāo)，不符合要要求的材料不不準(zhǔn)使用。砼配合比設(shè)計(jì)前前，先進(jìn)行試試配，對(duì)膨脹脹劑的用量。外外加劑及其它它摻合料的選選擇及有無匹匹配沖突進(jìn)行行確定，驗(yàn)算算，是配合比比設(shè)計(jì)能達(dá)到到補(bǔ)償收縮砼砼的技術(shù)性能能指標(biāo)。攪拌站施工時(shí)，嚴(yán)嚴(yán)格按照配合合比施工，設(shè)設(shè)置精確的計(jì)計(jì)量?jī)x器并請(qǐng)請(qǐng)專人負(fù)責(zé)水水泥摻合料用用水量膨脹劑劑及其它外加加劑的稱量，保保證誤差在±1%以內(nèi)，石子子不超過±2%以確保砼的質(zhì)質(zhì)量。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方方案施工。投投料順序?yàn)椋海荷?、石、水水泥、膨脹劑劑、摻合料、水水，攪拌時(shí)間間應(yīng)比普通砼砼延長30~60S。盡量降低砼的砂砂率，減少水水泥用量，使使用早期水化化熱較低的硅硅酸鹽水泥減減少砼開裂的的可能性。嚴(yán)格控制拌合砼砼的塌落度和和限制膨脹率率，驗(yàn)測(cè)符合合規(guī)定要求方方可出廠，盡盡量縮短運(yùn)輸輸時(shí)間，降低低砼的出機(jī)溫溫度。按照國家有關(guān)規(guī)規(guī)定留取砼試試塊。2.3精心施工工，爭(zhēng)創(chuàng)精品品工程。由于地下剪力墻墻工程是關(guān)系系到地下防水水的關(guān)鍵工程程，項(xiàng)目部組組織各級(jí)管理理人員共同研研究施工方法法，從施工各各個(gè)環(huán)節(jié)保證證補(bǔ)償收縮混混凝土自身限限制膨脹作用用的發(fā)揮，減減少收縮裂縫縫的產(chǎn)生。支模時(shí)選用新的的或周轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)較少、表面面平滑的竹膠膠模板，支模模前刷涂脫模模劑。合模加固前注意意把鋼筋保持持在正確位置置，以確保鋼鋼筋的約束作作用，檢查水水平構(gòu)造筋是是否綁扎牢固固到位，洞口口附加筋及墻墻、柱連接處處加筋是否按按要求設(shè)置?；炷翝仓?，對(duì)對(duì)以下幾個(gè)要要點(diǎn)進(jìn)行檢查查：模板截面面尺寸、軸線線位置、垂直直度、平整度度是否符合設(shè)設(shè)計(jì)和規(guī)范要要求；模板的的穿墻螺桿是是否按施工方方案執(zhí)行，能能否達(dá)到強(qiáng)度度要求，雙螺螺母是否配齊齊，螺母是否松松動(dòng)；模板拼拼縫是否嚴(yán)密密、無錯(cuò)臺(tái)，有有無漏漿可能能；模板支撐撐系統(tǒng)是否有有足夠的剛度度和穩(wěn)定性；；模板內(nèi)是否否有雜物、穿穿墻鐵絲，水水平施工縫內(nèi)內(nèi)是否有殘?jiān)?、木屑、海海綿條等雜物物；模板和老老混凝土是否否充分濕潤；；上口甩筋位位置是否準(zhǔn)確確等。將存在在問題解決后后才能澆筑剪剪力墻混凝土土。嚴(yán)格控制到場(chǎng)砼砼坍落度，在在滿足泵送的的條件下，將將坍落度控制制在140±110mm，不得隨意意摻水稀釋，防防止混凝土離離析造成墻體體砼勻質(zhì)性降降低引起的裂裂縫?；炷翝仓^程程中，合理布布料合理振搗搗。澆筑前合合理按排泵車車、泵管位置置，施工時(shí)應(yīng)應(yīng)分散布料，按按計(jì)劃從一側(cè)側(cè)或兩端澆筑筑砼，采用梅梅花式振搗方方法，振搗棒棒插入點(diǎn)距500mm左右，振搗搗時(shí)間不易超超過15s，并以觀察察到粗骨料在在砼各層面上上均勻分布為為準(zhǔn)。分層布布料時(shí)以階梯梯式前進(jìn)，為為使上下層砼砼不產(chǎn)生冷逢逢，振搗上層層時(shí)應(yīng)插入下下層砼中50mm。干縮濕漲是砼的的物理特性，砼砼表面收縮變變形裂縫的產(chǎn)產(chǎn)生就是因?yàn)闉楸砻媸^過快造成的這這一點(diǎn)已在****教授的砼平平板實(shí)驗(yàn)中得得到證實(shí)，所所以適時(shí)保濕濕養(yǎng)護(hù)是防止止砼塑性變形形的根本措施施，本工程施施工時(shí)正值干干燥大風(fēng)天氣氣，補(bǔ)償收縮縮砼早期急需需水分完成限限制膨脹，所所以在砼初凝凝后即開始保保濕養(yǎng)護(hù)，持持續(xù)48h。砼澆筑完完成兩天后，再再松開外側(cè)模模板從頂端及及外側(cè)澆水養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，這樣利利用模板對(duì)砼砼的摩阻力，抵抵消砼的收縮縮應(yīng)力，已達(dá)達(dá)到減少和控控制地下室墻墻體豎向裂縫縫的目的。另另外，模板較較長時(shí)間處于于“夾緊”狀態(tài)，使砼砼中水分不易易散發(fā)出去。有有利于水泥充充分水化，對(duì)對(duì)提高砼強(qiáng)度度減少裂縫出出現(xiàn)大為有利利。拆模后，防防水卷材施工工前，應(yīng)繼續(xù)續(xù)淋水養(yǎng)護(hù)，以以不露白為宜宜。做完防水水施工后及時(shí)時(shí)回填土，使使剪力墻外圍圍保持濕潤氛氛圍，有利于于強(qiáng)度增長和和補(bǔ)償膨脹。2.4改進(jìn)后澆澆帶的做法根據(jù)“抗放兼?zhèn)鋫?，以抗為主主”的設(shè)計(jì)原則則；用“膨脹加強(qiáng)帶”取代“后澆帶”。由于本工工程結(jié)構(gòu)超長長，結(jié)合商品品砼供應(yīng)能力力及每班施工工能力，根據(jù)據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)意意圖，將環(huán)形形管廊用后澆澆帶分成8個(gè)區(qū)段。這這樣每個(gè)區(qū)段段長度仍在80-1330m之間，若采采用普通防水水砼仍需設(shè)置置后澆帶，（規(guī)規(guī)范要求30-400m間距設(shè)一條條），但采用用補(bǔ)償收縮砼砼則可以用膨膨脹加強(qiáng)帶取取代后澆帶，實(shí)實(shí)現(xiàn)區(qū)段內(nèi)無無縫施工。應(yīng)力集中處砼膨膨脹加強(qiáng)帶帶帶寬2m，帶的兩側(cè)側(cè)布置ф5mm密孔鋼鋼絲網(wǎng)，將帶帶內(nèi)砼同帶外外砼分隔開，鋼鋼絲網(wǎng)垂直分分布于內(nèi)外層層鋼筋之間，兩兩端分別綁扎扎在內(nèi)外層鋼鋼筋上，砼膨膨脹加強(qiáng)帶內(nèi)內(nèi)增設(shè)10％水平溫度度鋼筋，并均均勻布置在內(nèi)內(nèi)外層鋼筋上上。水平溫度度筋垂直于膨膨脹加強(qiáng)帶長長度方向進(jìn)行行分布，兩端端各伸出膨脹脹加強(qiáng)帶2m，并固定在在內(nèi)外層鋼筋筋上。膨脹加加強(qiáng)帶外采用用限制膨脹率率0.02％～0.03％補(bǔ)償收縮縮砼（膨脹劑劑摻量10％～12％），帶內(nèi)內(nèi)采用限制膨膨脹率0.035％～0.04％補(bǔ)償收縮縮砼（膨脹劑劑摻量14％～15％），并將將設(shè)計(jì)強(qiáng)度提提高5MP，保證砼不不產(chǎn)生裂縫，并并做到無縫施施工。工程實(shí)踐通過深化施工設(shè)設(shè)計(jì)和規(guī)范要要求，有針對(duì)對(duì)性的采用抗抗裂措施，嚴(yán)嚴(yán)格控制施工工工藝，運(yùn)用用砼膨脹加強(qiáng)強(qiáng)帶的設(shè)置，在在實(shí)現(xiàn)了****中心體育場(chǎng)場(chǎng)超長地下剪剪力墻有縫設(shè)設(shè)計(jì)無縫施工工的前提下，有有效控制了砼砼