地下室混凝土结构防裂技术

  1·提高地下室混凝土结构防裂技术的重要性
    在地下建筑的发展过程中, 混凝土施工技术发挥了巨大的作用。混凝土施工技术现已成为我国地下施工中的主要技术手段,具有强大的优越性。相比于其他施工技术,混凝土施工技术的优点在于施工工艺相对简单, 具有良好的稳定性和抗压性,可以有效提高地下建筑的使用年限。
    2· 分析地下室混凝土结构出现裂缝的原因
    2.1 材料原因
    2.1.1 水泥质量
    近年来,为了提高混凝土结构的稳定性和安全性,我国开始执行ISO 水泥标准。这个所谓的ISO 标准主要是针对发达国家制定的,发达国家在城建过程中,所使用的水泥主要是波特兰水泥。波特兰水泥的强度高,提高了建筑物质量。而我国国内的水泥生产厂家,技术和装备都相对落后,水泥的质量较差。国家公布执行ISO 标准后,水泥生产企业为了达到国家标准,采取了一系列措施,如增加水泥细度、增加水泥的铝质等。这些措施的实行,虽然提高了水泥的强度,但也带来了水泥早期水化速度加快、收缩幅度明显增大等突出弊端。
    2.1.2 混凝土强度
    有关人员在工程建设中发现, 造成混凝土结构出现裂缝的原因是非常复杂的。绝大部分的混凝土结构出现裂缝的时间是施工期。在施工期间,混凝土上部荷载结构尚未施加。因此,荷载过重引起混凝土结构出现裂缝的可能性并不大,绝大所述的裂缝,是由温度作用和干缩所引起的。在混凝土结构施工期间, 墙体存在内外温差。混凝土结构的表面与外界相接触,散热速度较快。无论是升温还是降温,结构表面的温度总是低于内部温度。在混凝土结构硬化的后期,内部混凝土的温度已经散尽,混凝土结构的温度接近周围气温。如果此时出现大幅度降温,混凝土结构表面温度极低。受混凝土导热系数的影响,混凝土结构仍然会产生温差。混凝土结构的内外温差会产生结构的自主变性,如果拉应力超过内定的抗拉强度,就会出现墙体开裂的现象。
    2.1.3 其他材料原因
    除了水泥质量和混凝土强度两大主要原因之外, 混凝土的体积、混凝土的泵送等原因也有可能导致混凝土结构出现裂缝,需在实际施工中加以重视。
    2.2 设计与施工的原因
    因结构设计而导致混凝土结构出现裂缝的原因有: ①外部荷载结构产生结构次应力引起裂缝; ②外部荷载结构的直接作用力导致的裂缝;③结构因温度变化而引起的裂缝;④混凝土因自主收缩作用而产生裂缝; ⑤混凝土结构下端的基础结构沉降不均或出现变形,引起混凝土结构裂缝;⑥加密配筋所引起的结构开裂。
    因施工因素所导致混凝土结构出现裂缝的原因有: ①模板拆除不当引起结构开裂;②结构施工后,养护工不但;③模板和支撑出现问题;④结构变形或局部沉降不均;⑤混凝土本身的和易性不好;⑥浇筑工作完成后产生分层裂缝;⑦天气因素影响,结构经烈日暴晒后有突然降雨,产生裂缝;⑧冬季施工,保温材料拆除过早,结构表面温度突降而引发大裂缝;⑨位置移动、振动、超载、使用不当、基础结构沉降不均等原因。
    2.3 地下室出现裂缝的危害
    混凝土结构一旦出现裂缝, 一方面会对混凝土结构的防水功能造成影响,另一方面也会影响混凝土结构的永久性。作为地下建筑,混凝土结构一旦出现裂缝,地下建筑的外防水就会出现问题,内防水基本之效。久而久之,地下室必然出现渗漏现象;地下结构的防水的维修非常困难,一旦地下结构出现开裂,会花费大量的维修费用。
    3 ·应对方案
    地下建筑的防裂设计十分重要,本文从材料、设计、施工等角度,提出了预防混凝土结构出现裂缝的有效方案,具体如下:
    3.1 材料方面
    在材料方法,可使用预应力混凝土,具体的方法是:①利用预先施加预应力的方式在混凝土中建立预压应力,以提高混凝土结构在后期的因收缩和温度变性产生的拉应力, 实践表明,这可以有效防止结构间接裂缝的出现;②对于结构跨度大的工程,也可使用预应力来减小梁的高度,降低竖向荷载作用下的挠度,有效控制截面应力,避免因过度受力而出现裂缝。
    3.2 结构方面
    在结构方面,笔者的建议是合理设置后浇带。根据后浇带不同的设计和施工,可以将后浇带施工分为三大类,分别是沉降后浇带,收缩后浇带和温度后浇带。三者的相同点是它们都属于后浇带施工, 都是对施工过程中留设的临时施工缝进行后续的混凝土填充。三者不同点在于,它们分别适用于不同施工情况,解决不同的施工问题。“沉降后浇带”是解决高层建筑物塔楼和裙房之间的沉降差而设计的,“收缩后浇带” 是为了应对钢筋混凝土由于自身物理性质而产生的收缩裂缝问题。
所谓温度后浇带, 主要是解决实际施工过程中钢筋混凝土结构由于温差而产生拉伸裂缝问题。在实际操作过程中,建筑工人应根据事先设计好的科学方案,正确施工,反对一案多用。特别说明的是, 后浇带施工是着重解决钢筋混凝土由于自身物理性质收缩或沉降而产生的裂缝问题, 不能解决受温度影响而产生的结构应力无法集中的问题, 断断不能用后浇带施工代替伸缩缝。
此外,设置混凝土膨胀加强带、加强配筋也是较为常用的设计方面的方法,需结合施工实际综合考虑(如图1)。
        
    3.3 施工方面
    ①混凝土材料的配合比。对不不同的地下工程建设,混凝土材料的配合比也有所不同。配合比的制定要严格遵守国家相关标准,确保混凝土的稳定性和抗压性;在采购水泥、碎石等施工材料时一定要选择符合国家质量标准的材料, 质量不合格的材料不能投入施工;在拌合材料过程中,一定要选择工作稳定、故障率低的拌合设备,必要时添加外加剂,提高混凝土混合料的整体性能。②混凝土现场施工。在进行现场施工之前,有关人员一定要检查施工材料和工作面。在混凝土浇筑过程中压根控制浇筑时间,使上下层充分融合,避免分层现象的出现。在振捣过程中一定要控制好次数和频率,最大程度的排出气泡。③混凝土施工的后期维护。混凝土施工完成之后,一定要由专业人员对工程质量进行检查,及时处理不足之处。对于模板漏浆、混凝土泌水等问题,一定要在后期养护中给予恰当的修护,最大程度的提升混凝土的抗压性和耐久性,提高地下建筑的稳定性和安全性。
    4·结语
    改革开放以来, 伴随着我国经济的发展和科学技术的进步,我国各类工程的数量不断增加,各类建筑的规模也在不断扩大,地下建筑的数量也在随之增多。各类工程的兴建完善了我国的交通网和城市建设,推动了我国城市建设的发展。混凝土施工质量直接关系着整个地下建筑工程的竣工质量。因此,有关人员应在建设过程中提高混凝土施工质量, 研究结构裂缝出现的提高工程的稳定性和安全性, 不断提高我国地下建筑的施工水平。