趙志佳 伍鴿 夏玉瓊 胡瑞程 曾明敏 劉玉潔中國建筑第五工程局有限公司 湖南湘潭 411100
本項目擬建建筑位于湘江邊際地帶,雨季時間長、暴雨量大、地下水位高,且地下室面積廣,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時,會產(chǎn)生嚴(yán)重的基坑排水抗?jié)B問題及建筑物永久抗浮問題[1]。本文針對位于臨江區(qū)域的項目,采取地下室結(jié)構(gòu)自抗?jié)B與永久降水措施結(jié)合防滲漏的措施,從原材料上控制抗?jié)B混凝土的配合比、外加劑以及礦粉、粉煤灰的使用量,從排水措施上采用后澆帶下設(shè)置盲溝排水的方案,有效的解決了臨江地區(qū)地下室滲漏的問題。
長房·萬樓公館項目,位于湘潭市雨湖區(qū)。工程總建筑面積約為32.5 萬㎡,其中地下室面積約為5.6 萬㎡。由于本工程有4 棟高層建筑為裝配式(水平結(jié)構(gòu)),且毗鄰湘江存在地下水位高、地下室面積大造成防滲漏施工管理的難度加大,為解決上訴問題,本工程對此進行研究。
進行科學(xué)的混泥土配合比設(shè)計是保證混凝土質(zhì)量的非常重要的一項工作,混凝土配合比設(shè)計不科學(xué),混凝土底板就容易開裂和滲漏,混凝土工程質(zhì)量就無法得到保證,而進行混凝土配合比科學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵是選擇優(yōu)質(zhì)的混凝土質(zhì)量(水泥、砂、石、粉煤灰、外加劑)。通過控制水泥、砂、摻合料的比例可以有效控制混凝土含堿量與水化放熱。通過在外加劑中加入膨脹劑可以有效較少溫度收縮裂縫,綜合上述措施,可以有效降低產(chǎn)生滲漏的風(fēng)險[2]。
由于本項目位于臨江地區(qū),地下水位高,地下室面積廣,后澆帶數(shù)量多,通過在后澆帶及地下室周邊設(shè)置盲溝連接市政管道排水,使地下水位位于抗浮水位之下,減小地下水對地下室底板及擋土墻的壓力,降低發(fā)生滲漏的風(fēng)險。
本項目地下室結(jié)構(gòu)混凝土等級為C35,抗?jié)B等級為P6,一般C35P6 的混凝土配合比為水泥:水:砂:石=0.65:0.39:2.05:2.45,本項目通過改善混凝土骨料的配合比來提高其抗?jié)B能力,將其配合比改為水泥:水:砂:石=0.63:0.39:2.14:2.48.
(1)水泥的選擇。含堿量高引起混凝土的耐久性差而開裂,細度小造成混凝土施工中出現(xiàn)浮漿而出現(xiàn)表面龜裂,因此本項目指定采用P.O42.5 海螺牌低堿、低水化熱非早強型優(yōu)質(zhì)水泥,控制水泥含堿量,降低開裂風(fēng)險。
(2)骨料的選擇?;炷林腥绮捎梦瘦^大、含泥量較高骨料,其干縮率較大,本項目通過對混凝土粗骨料用料比例的提升,由原來的比例為水泥:水:砂:石=0.65:0.39:2.05:2.45 調(diào)整為比例為水泥:水:砂:石=0.63:0.39:2.14:2.48,其混凝土粗骨料比例提高,能夠減少水泥漿及摻合料的用量,降低骨料的吸水率和含泥量,可以效的減少混凝土凝結(jié)過程的干縮率,降低因混凝土凝結(jié)過程中產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險。
(3)粉煤灰及礦粉用量。摻加適量的粉煤灰可減少水泥用量,且粉煤灰水化放熱很少,從而減少了水化放熱量,因此施工時混凝土的溫升降低,可明顯減少溫度裂縫,這對地下室大體積混凝土施工特別有利。
摻入適量礦粉,可改善混凝土流動度,降低水泥水化熱,提高混凝土抗?jié)B能力,加強后期強度,改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高抗?jié)B和抗腐蝕能力。并且摻入細礦粉后能延緩膠凝材料的水化速度,使混凝土的凝結(jié)時間延長,可以有效的防止溫度收縮裂縫的產(chǎn)生[3]。
本項目適當(dāng)?shù)臏p少了粉煤灰用量,增加了礦粉含量,粉煤灰及礦粉每m3 用量分別控制為50kg 和75kg,有效的控制了因粉煤灰使用過量而產(chǎn)生收縮裂縫,降低了開裂滲漏的風(fēng)險。
(4)外加劑。HEA 膨脹劑是一種塑性期膨脹與硬化期膨脹的雙重效應(yīng)膨脹劑,充分補償混凝土收縮,小摻量且兼有膨脹、減水、防滲、抗裂等復(fù)合功能的混凝土外加劑。在每立方米混凝土中加入23 千克HEA 膨脹劑,使其產(chǎn)生適度的膨脹來補償收縮來抵消收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。根據(jù)結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的中部采用膨脹加強混凝土(即膨脹加強帶),在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力較小的部位采用微膨脹混凝土,以使混凝土的收縮拉應(yīng)力得到大小適宜的補償。根據(jù)項目實際情況,在1#、2#、3#、10#、11#、12#、15#、16#、17# 區(qū)域相應(yīng)設(shè)置膨脹加強帶,有效的防止了結(jié)構(gòu)裂縫滲漏的風(fēng)險。膨脹后澆帶留置見圖1。
圖1 膨脹后澆帶留置示意圖
盲溝是主要由級配卵石組成的一個排水的滲水通道。地下室后澆帶下設(shè)盲溝,放置在地下室抗浮水位以下,盲溝與市政管網(wǎng)連通,在市政管網(wǎng)接入點的標(biāo)高比地下室抗浮水位低的條件下,通過盲溝排除地下室外部地下水,降低地下水對底板的壓力,降低了發(fā)生滲漏的風(fēng)險。
表1 混凝土配合比表
圖2 排水盲溝斷面示意圖
盲溝寬度同后澆帶寬度,深度800mm,內(nèi)設(shè)直徑150PVC 管開孔10mm@200,梅花設(shè)置,四周用碎石包裹并用無紡布覆蓋,可以保證暢通排水又可以防止泥沙進行造成堵塞。
本文通過采取地下室結(jié)構(gòu)自抗?jié)B與永久降水措施結(jié)合防滲漏的措施,從原材料上控制抗?jié)B混凝土的配合比、外加劑以及礦粉、粉煤灰的使用量,從排水措施上采用后澆帶下設(shè)置盲溝排水的方案,有效的解決了臨江地區(qū)地下室滲漏的問題[4]。