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摘 要:随着经济的发展与现在建筑施工水平的提高,人们对建筑物的使用功能的要求越来越高。地下室作为建筑工程中的重要组成部分,在使用增加建筑物使用空间上发挥着重要的作用。文章结合工程实际,对地下室施工过程中的外墙混凝土浇筑,部分工程的防水施工处理以及模板的选择与验算,希望能给广大同行以参考。
关键词:地下室施工 浇筑 防水 措施
1、工程概况
工程地下室的填充墙±0.000以下除单体说明外均采用页岩多孔砖,M7.5水泥砂浆砌筑;±0.000以上砌体除单体设计表明外,墙体采用MU10页岩多孔砖,M5混合砂浆砌筑。地下室防水采用混凝土自防和水泥基结晶渗透型防水涂料。屋面采用SBS高聚物改性沥青防水卷材和高聚物改性沥青防水涂料。根据勘查公司提供的岩土工程勘察报告可知,场地内的地层自上而下为:杂土、素土、粘土、淤泥质粘土、砂质粉土、粘土、砂质粉土、砂质粉土夹粉土、粉质粘土、粉砂、粉质粘土、粉砂、粉质粘土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。另外依据工厂场地水质分析资料,场地内及邻近无污染源,也无污染历史,地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
2、工程特点及难点
1)本项目桩基工程采用分包形式,故总承包应与桩基做好场地交接工作,在交接时应重点注意现场红线点、轴线测量控制点水准点的复核交接验收及桩位复核工作。
2)该工程地下室及地下室占地面积大,地质条件复杂,特别是高层地下室。施工场地狭小、施工作业面大,所以合理地组织分块(段)分组(管理组、操作班组)按序(工序穿插、流水)施工,是保证工期和质量的关键之一。
3)工程建成后,地下室顶板上将栽种树木、花草等绿化植被,所以施工时除了重点监控地下室外墙各工序质量外,还应重点确保地下室顶板抗渗混凝土的施工质量。
4)工程地下室桩承台超过2m,局部达到3m以上,底板及桩承台大体积混凝土浇筑,连续浇捣,需重点控制为留置后浇带的施工工艺。针对以上一些工程特点,在编制施工方案时将突出重点,精心组织、精心管理、精心施工,以确保整个方案的科学、合理性、有效可行性。
3、地下室外墙混凝土施工工艺
3.1施工准备
为了为了保证在地下室外墙防水混凝土的施工质量以及防水性能与放裂缝能力,在具体的施工过程中需要注意一下几点:
1)混凝土配合比设计。提前进行商品混凝土配合比设计、试验工作,同时制作试验构件通过检测设备检测混凝土的性能参数,同时有针对性的提出防止混凝土裂缝的预防措施。
2)外加剂。该工程拟采用UEA补偿收缩混凝土新技术,不仅可以增加混凝土的密实性与抗渗性,同时在混凝土硬化阶段可以产生(2—4)×10-4限制膨胀率,在混凝土中建立起的自应力值为0.2—0.7Mpa,用以抵消钢筋混凝土结构在收缩过程中产生的全部或大部分拉应力。另外在摻UEA混凝土膨胀剂的同时,还需要掺适量的高效减水剂,改善混凝土的坍落度,以减少用水量,防止混凝土施工时泌水过多,产生大量的泌水孔隙,造成混凝土裂缝及防水缺陷。
3)构造改进措施。为防止。地下室外墙转角部位产生裂缝产生,最好措施便是在转角处增加适量的抗裂钢筋承受集中应力。此外地下室外墙板水平钢筋配置在竖向钢筋外侧,同时建议设计将外墙水平钢筋配筋率适当提高到0.4—0.5%,提高墙板混凝土的抗裂能力。
3.2地下室外墙混凝土的浇筑
外墙混凝土采用两台移动式混凝土输送泵从外围同一点开始输送浇筑混凝土,分两个方向合拢,内侧壁缝为施工段,确保不留任何施工缝。对于混凝土两次振捣施工工艺要做到以下几点:
1)外墙混凝土尽量放在晚上浇筑,以降低混凝土的入模温度;外墙自防水混凝土全部采用二次振捣工艺。
2)等混凝土入模后,用普通振捣器进行初次振捣,振捣至混凝土无沉落、无气泡、出现浮浆为止。
3)待混凝土经第一次振捣坍落度消失并开始初凝时,再将高频振捣器二次插入混凝土中振捣,这一时间为初次振捣后的2—3小时左右,当缓慢拔出振捣棒,混凝土能够均匀闭合而不留下孔洞时进行二次振捣为最佳时间。具体时间与操作可由现场试验决定。
3.3地下室防水施工
3.3.1外墙面水平施工缝的防水处理
外墙面水平施工缝的防水处理通过在平缝加钢板止水带再附加橡胶止水条的方式延长和防止渗水途径予以解决,同时注意新旧混凝土的接缝处理,并加强混凝土的振捣。止水带的固定方法如下图所示(1-水平或垂直方向止水带、2-挖槽木模、3-模板、4-需浇筑的混凝土、5-浇筑水平止水带下混凝土时的检查孔)。除按要求设置钢板止水带外,在混凝土浇筑前,施工缝表面均采用高压气水混合物冲洗湿润,使新旧混凝土之间有良好的接槎。为避免墙体施工缝接槎处外边缘烂根和不平齐而导致渗水,在施工缝两外边缘处用砂轮切割机开设宽和深均为2—3cm的小槽,确保施工缝处施工质量。(图1)
3.4模板穿墙螺杆的防水处理
工程所有地下室外墙板,其支模用的Φ14穿墙螺栓(里、中、外)均双面满焊3mm厚50×50止水片,间距400×400,并在外侧模上衬厚度20毫米的木块,拆模后除掉木垫块,割去此段螺栓,用防水水泥沙浆封口,地下室外墙板所用的对拉螺栓构造图及其防水处理效果如下图2所示
4、地下室模板工程
4.1墙体模板选择
根据该工程的地下室结构以及同事间的施工经验,最终决定在此工程中决定采用九层胶合板作为钢筋砼墙体,木楞与钢管脚手架组装的支模体系,墙体二侧模板通过对穿螺栓拉结,模板穿墙螺栓均采用Φ14双帽螺栓,间距500×500。墙体模板外设纵横内、外围檩,均用直径48钢管组成。
4.2模板构件验算 4.2.1模板承受侧向水平荷载
(1)新浇砼对模板侧面的压力标准值,按下列二公式计算,取其小值:
(2)因墙厚>100mm,考虑砼倾倒时产生的荷载,其标准值4KN/m2。此时不计振捣荷载。
(3)计算墙体侧模总的水平力
计算强度时P1=53.67×1.2+4×1.4=70.004KN/m2
计算变形时P2=53.67KN/m2
4.2.2侧模计算
侧模的模板为九夹板,厚18mm,木楞50mm×100mm,间距250mm。
(1)模板强度计算
按多跨连梁计,跨长0.25m
弯矩M=0.107×70.004×0.252=0.4682KNm
弯曲应力f=0.4682×106×6/(1000×182)=8.67N/mm2<12N/mm2,可以
(2)挠度计算
Δ=0.677×70.004×2504×12/(100×0.85×9000×1000×183)
=0.497<250/400=0.625mm,可以
4.2.3、木楞计算
竖向木楞50mm×100mm,间距250,支撑钢管间距(即木楞跨距)为500mm
木楞弯矩M=0.107×(70.004×0.25)×0.52=0.4682KNm
弯曲应力f=0.4682×106×6/(50×1002)=5.62N/mm2<12N/mm2
挠度Δ=0.677×(70.004×0.25)×5004×12/(100×0.85×9000×50×1003)
=0.23mm<500/400=1.25mm,可以
4.2.4 支承钢管计算
对穿锚固螺栓间距为500mm,通过“3”形钩将二根钢管并列扣紧,上下双钢管间距为500mm,
钢管弯矩M=0.267×(70.004×0.25×0.5)×0.5=1.168KNm
钢管弯曲应力f=1.168×106/(2×5.08×103)=114.96N/mm2<205N/mm2
挠度计算:
Δ=1.883×(70.004×0.25×0.5×103)×5003/(100×2.06×105×12.19×104)=0.82mm<500/400=1.25mm,可以。
4.2.5对穿锚固螺栓计算
螺栓水平间距与上下竖向间距均为500mm,则一个螺栓承受侧向拉力T为:
T=70.004×0.5×0.5=17.51KN
一个φ14的螺栓允许承受拉力为:
(0.785×142)×0.75×170=19.62KN〉17.51KN,滿足要求。
5、结束语
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,城市的规模逐渐扩大,人们对地下室的利用越来越多,而且合理地利用地下室空间,有利于提高建筑空间的利用效率,缓解城市的人地矛盾。所以在建筑工程施工的过程中,加强对地下室施工技术的研究,是当前摆在人们面前的一项重大而又艰巨的任务,也是广大同行们不懈的努力与追求。
关键词:地下室施工 浇筑 防水 措施
1、工程概况
工程地下室的填充墙±0.000以下除单体说明外均采用页岩多孔砖,M7.5水泥砂浆砌筑;±0.000以上砌体除单体设计表明外,墙体采用MU10页岩多孔砖,M5混合砂浆砌筑。地下室防水采用混凝土自防和水泥基结晶渗透型防水涂料。屋面采用SBS高聚物改性沥青防水卷材和高聚物改性沥青防水涂料。根据勘查公司提供的岩土工程勘察报告可知,场地内的地层自上而下为:杂土、素土、粘土、淤泥质粘土、砂质粉土、粘土、砂质粉土、砂质粉土夹粉土、粉质粘土、粉砂、粉质粘土、粉砂、粉质粘土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。另外依据工厂场地水质分析资料,场地内及邻近无污染源,也无污染历史,地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
2、工程特点及难点
1)本项目桩基工程采用分包形式,故总承包应与桩基做好场地交接工作,在交接时应重点注意现场红线点、轴线测量控制点水准点的复核交接验收及桩位复核工作。
2)该工程地下室及地下室占地面积大,地质条件复杂,特别是高层地下室。施工场地狭小、施工作业面大,所以合理地组织分块(段)分组(管理组、操作班组)按序(工序穿插、流水)施工,是保证工期和质量的关键之一。
3)工程建成后,地下室顶板上将栽种树木、花草等绿化植被,所以施工时除了重点监控地下室外墙各工序质量外,还应重点确保地下室顶板抗渗混凝土的施工质量。
4)工程地下室桩承台超过2m,局部达到3m以上,底板及桩承台大体积混凝土浇筑,连续浇捣,需重点控制为留置后浇带的施工工艺。针对以上一些工程特点,在编制施工方案时将突出重点,精心组织、精心管理、精心施工,以确保整个方案的科学、合理性、有效可行性。
3、地下室外墙混凝土施工工艺
3.1施工准备
为了为了保证在地下室外墙防水混凝土的施工质量以及防水性能与放裂缝能力,在具体的施工过程中需要注意一下几点:
1)混凝土配合比设计。提前进行商品混凝土配合比设计、试验工作,同时制作试验构件通过检测设备检测混凝土的性能参数,同时有针对性的提出防止混凝土裂缝的预防措施。
2)外加剂。该工程拟采用UEA补偿收缩混凝土新技术,不仅可以增加混凝土的密实性与抗渗性,同时在混凝土硬化阶段可以产生(2—4)×10-4限制膨胀率,在混凝土中建立起的自应力值为0.2—0.7Mpa,用以抵消钢筋混凝土结构在收缩过程中产生的全部或大部分拉应力。另外在摻UEA混凝土膨胀剂的同时,还需要掺适量的高效减水剂,改善混凝土的坍落度,以减少用水量,防止混凝土施工时泌水过多,产生大量的泌水孔隙,造成混凝土裂缝及防水缺陷。
3)构造改进措施。为防止。地下室外墙转角部位产生裂缝产生,最好措施便是在转角处增加适量的抗裂钢筋承受集中应力。此外地下室外墙板水平钢筋配置在竖向钢筋外侧,同时建议设计将外墙水平钢筋配筋率适当提高到0.4—0.5%,提高墙板混凝土的抗裂能力。
3.2地下室外墙混凝土的浇筑
外墙混凝土采用两台移动式混凝土输送泵从外围同一点开始输送浇筑混凝土,分两个方向合拢,内侧壁缝为施工段,确保不留任何施工缝。对于混凝土两次振捣施工工艺要做到以下几点:
1)外墙混凝土尽量放在晚上浇筑,以降低混凝土的入模温度;外墙自防水混凝土全部采用二次振捣工艺。
2)等混凝土入模后,用普通振捣器进行初次振捣,振捣至混凝土无沉落、无气泡、出现浮浆为止。
3)待混凝土经第一次振捣坍落度消失并开始初凝时,再将高频振捣器二次插入混凝土中振捣,这一时间为初次振捣后的2—3小时左右,当缓慢拔出振捣棒,混凝土能够均匀闭合而不留下孔洞时进行二次振捣为最佳时间。具体时间与操作可由现场试验决定。
3.3地下室防水施工
3.3.1外墙面水平施工缝的防水处理
外墙面水平施工缝的防水处理通过在平缝加钢板止水带再附加橡胶止水条的方式延长和防止渗水途径予以解决,同时注意新旧混凝土的接缝处理,并加强混凝土的振捣。止水带的固定方法如下图所示(1-水平或垂直方向止水带、2-挖槽木模、3-模板、4-需浇筑的混凝土、5-浇筑水平止水带下混凝土时的检查孔)。除按要求设置钢板止水带外,在混凝土浇筑前,施工缝表面均采用高压气水混合物冲洗湿润,使新旧混凝土之间有良好的接槎。为避免墙体施工缝接槎处外边缘烂根和不平齐而导致渗水,在施工缝两外边缘处用砂轮切割机开设宽和深均为2—3cm的小槽,确保施工缝处施工质量。(图1)
3.4模板穿墙螺杆的防水处理
工程所有地下室外墙板,其支模用的Φ14穿墙螺栓(里、中、外)均双面满焊3mm厚50×50止水片,间距400×400,并在外侧模上衬厚度20毫米的木块,拆模后除掉木垫块,割去此段螺栓,用防水水泥沙浆封口,地下室外墙板所用的对拉螺栓构造图及其防水处理效果如下图2所示
4、地下室模板工程
4.1墙体模板选择
根据该工程的地下室结构以及同事间的施工经验,最终决定在此工程中决定采用九层胶合板作为钢筋砼墙体,木楞与钢管脚手架组装的支模体系,墙体二侧模板通过对穿螺栓拉结,模板穿墙螺栓均采用Φ14双帽螺栓,间距500×500。墙体模板外设纵横内、外围檩,均用直径48钢管组成。
4.2模板构件验算 4.2.1模板承受侧向水平荷载
(1)新浇砼对模板侧面的压力标准值,按下列二公式计算,取其小值:
(2)因墙厚>100mm,考虑砼倾倒时产生的荷载,其标准值4KN/m2。此时不计振捣荷载。
(3)计算墙体侧模总的水平力
计算强度时P1=53.67×1.2+4×1.4=70.004KN/m2
计算变形时P2=53.67KN/m2
4.2.2侧模计算
侧模的模板为九夹板,厚18mm,木楞50mm×100mm,间距250mm。
(1)模板强度计算
按多跨连梁计,跨长0.25m
弯矩M=0.107×70.004×0.252=0.4682KNm
弯曲应力f=0.4682×106×6/(1000×182)=8.67N/mm2<12N/mm2,可以
(2)挠度计算
Δ=0.677×70.004×2504×12/(100×0.85×9000×1000×183)
=0.497<250/400=0.625mm,可以
4.2.3、木楞计算
竖向木楞50mm×100mm,间距250,支撑钢管间距(即木楞跨距)为500mm
木楞弯矩M=0.107×(70.004×0.25)×0.52=0.4682KNm
弯曲应力f=0.4682×106×6/(50×1002)=5.62N/mm2<12N/mm2
挠度Δ=0.677×(70.004×0.25)×5004×12/(100×0.85×9000×50×1003)
=0.23mm<500/400=1.25mm,可以
4.2.4 支承钢管计算
对穿锚固螺栓间距为500mm,通过“3”形钩将二根钢管并列扣紧,上下双钢管间距为500mm,
钢管弯矩M=0.267×(70.004×0.25×0.5)×0.5=1.168KNm
钢管弯曲应力f=1.168×106/(2×5.08×103)=114.96N/mm2<205N/mm2
挠度计算:
Δ=1.883×(70.004×0.25×0.5×103)×5003/(100×2.06×105×12.19×104)=0.82mm<500/400=1.25mm,可以。
4.2.5对穿锚固螺栓计算
螺栓水平间距与上下竖向间距均为500mm,则一个螺栓承受侧向拉力T为:
T=70.004×0.5×0.5=17.51KN
一个φ14的螺栓允许承受拉力为:
(0.785×142)×0.75×170=19.62KN〉17.51KN,滿足要求。
5、结束语
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,城市的规模逐渐扩大,人们对地下室的利用越来越多,而且合理地利用地下室空间,有利于提高建筑空间的利用效率,缓解城市的人地矛盾。所以在建筑工程施工的过程中,加强对地下室施工技术的研究,是当前摆在人们面前的一项重大而又艰巨的任务,也是广大同行们不懈的努力与追求。