一种地下超长薄壁混凝土结构的施工方法及混凝土

摘要

本发明公开了一种地下超长薄壁混凝土结构的施工方法。优化混凝土配合比；对底板、墙身、顶板依次浇筑混凝土；养护、防水、回填；其中，优化后混凝土按照每立方混凝土计算，包括如下组分：水160‑170kg、水泥300‑350kg、细骨料680‑730kg、粗骨料950‑1100kg、高效羧酸减水剂8.5‑9.5kg、高效抗裂防水剂25‑31kg、粉煤灰90‑110kg、膨胀纤维抗裂剂30‑45kg、水胶比为0.35。本发明通过优化混凝土配合比，使优化后配合比的混凝土补偿量完全满足混凝土的温度收缩量，达到取消后浇带的目的，具有消减工期，减少成本，节约材料的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及施工技术领域，具体描写一种地下超长薄壁混凝土结构的施工方法。

背景技术

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2015版)中规定挡土墙、地下室墙壁等类结构埋设与土中或室内时，采用装配式结构的伸缩缝间距不大于40m，采用现浇结构时伸缩缝间距不大于30m。在地下城市综合管廊建设中，因工程地质条件和满足综合管廊进出风、机械设备吊装、不同路段管廊交会等因素，不可避免的造成地下综合管廊的伸缩缝设置长度大于30m，由33m至60m不等。

在常规施工方法中往往通过设置1m宽温度后浇带来解决伸缩缝间距过长的问题。在后浇带设置时，根据《地下工程防水积水规范(GB50108-2008)》中规定，后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42天后再施工，对综合管廊施工的总体进度会有较大的影响，同时设置后浇带的防水做法较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设置一种取消后浇带的施工方法。本发明提供了解决上述问题的一种地下超长薄壁混凝土结构的施工方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种地下超长薄壁混凝土结构的施工方法，包括：

第一步、优化混凝土配合比；

第二步、对底板、墙身、顶板依次浇筑混凝土；

第三步、养护、防水、回填

其中，优化后混凝土按照每立方混凝土计算，包括如下组分：水160-170kg、水泥300-350kg、细骨料680-730kg、粗骨料950-1100kg、高效羧酸减水剂8.5-9.5kg、高效抗裂防水剂25-31kg、粉煤灰90-110kg、膨胀纤维抗裂剂30-45kg、水胶比为0.35。

在本方案中：对混凝土的配合比进行了优化，重新配置了混凝土配合比，通过这种方式，能降低混凝土的水化热，提高混凝土的配置强度、增加补偿收缩和调整绝热升温值，降低混凝土的最高温度。

通过这种混凝土配合比，能够使混凝土的膨胀与收缩达到平衡，同时降低混凝土的水化热，避免产生较大的温度应力，通过这种方法避免水泥产生膨胀性的裂纹，以此取代用作避免混凝土产生裂缝的后浇带。

优选的：选取优化后混凝土按照每立方混凝土计算，包括如下组分：水165kg、水泥335kg、细骨料714kg、粗骨料1027kg、高效羧酸减水剂8.93kg、高效抗裂防水剂28kg、粉煤灰98kg、膨胀纤维抗裂剂37kg、水胶比0.35。

该方案中：经过测量，该组分下的混凝土14天强度为43.5MPa(满足设计强度C40的要求)，28天强度为48MPa，60天混凝土强度为48.Mpa。

原配合比混凝土变形自初凝开始呈持续收缩状态，在28天龄期自时收缩达到118.2με，56天龄期混凝土收缩值达到124.3με；调整配合比后的混凝土与原配合比混凝土相比自初凝后先经过持续膨胀阶段，在20天龄期后膨胀量变形有所减缓，呈现一种较为平稳的态势；20天龄期膨胀量为128.5με，28天龄期膨胀量为129.1με，56天龄期膨胀量为131.4με。由上述膨胀量数据可以看出在28天时整体略微膨胀，膨胀量为10.9με，56天时整体膨胀量为7.1με优化后配合比的混凝土补偿量完全满足混凝土的温度收缩量。

优选的，在第二步中，对于墙身采取分层浇筑，每层浇筑后使用振动棒进行振捣。

该方案中：由于振动棒长度有限，对于较高的浇筑作业如墙体需要根据振动棒长度采取分层浇筑，每层浇筑时将振动棒插入混凝土，排除混凝土内夹杂的气泡，使混凝土密实结合，消除混凝土的蜂窝麻面等现象，以提高其强度，保证混凝土构件的质量。

优选的，在第三步中，墙身混凝土带模养护4天后进行拆模。

该方案中：经实验确定混凝土自浇筑完成到温度稳定需要4天时间。

优选的，在第三步中，墙身混凝土拆模后再进行常规保温保湿养护至14天。

优选的，在第三步中，养护完成后立即组织防水施工和回填工作。

该方案中：保温保湿养护后立即组织防水施工和回填工作，确保工序衔接紧密，将地下超长薄壁结构混凝土完全暴露在空气中的时间降到最低，避免因结构混凝土长期暴露影响增加混凝土的收缩。

本方法通过各个工序的配合，使超长地下薄壁结构混凝土不产生裂缝，通过这种方式将超长地下结构中常采用设置后浇带避免混凝土产生裂缝的办法取而代之，以此在不影响施工质量的前提下取消后浇带的设置。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、与传统设置后浇带施工相比，本方法无需设置后浇带，可直接节约施工超长结构后浇带施工技术浇筑的间隔时间和防水做法中中埋止水带、外贴止水带的安装时间；

2、本方法没有复杂的防水做法，施工成本降低；

3、可节约传统施工中的后浇带钢筋保护、混凝土凿毛、中埋止水带、外贴止水带和卷材防水附加层等施工工序与施工材料。使得以上材料在生产运输过程中产生的废弃物减少，施工凿毛的粉尘和建筑垃圾减少。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明施工方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

对于一种四舱标准段39m，共213段的超长结构，采用施工方法，

第一步、优化混凝土配合比；

优化后混凝土按照每立方混凝土计算，包括如下组分：水165kg、水泥335kg、细骨料714kg、粗骨料1027kg、高效羧酸减水剂8.93kg、高效抗裂防水剂28kg、粉煤灰98kg、膨胀纤维抗裂剂37kg、水胶比0.35。

第二步、对底板、墙身、顶板依次浇筑混凝土；

对于墙身采取分层浇筑，共分三层，每层浇筑后使用振动棒进行振捣

第三步、养护、防水、回填；

墙身混凝土带模养护4天后进行拆模；再进行常规保温保湿养护至14天；养护完成后立即组织防水施工和回填工作，确保养护、防水、回填工序紧密衔接。

优化后配合比混凝土14天强度为43.5MPa(满足设计强度C40的要求)，28天强度为48MPa，60天混凝土强度为48.Mpa。

原配合比混凝土变形自初凝开始呈持续收缩状态，在28天龄期自时收缩达到118.2με，56天龄期混凝土收缩值达到124.3με；调整配合比后的混凝土与原配合比混凝土相比自初凝后先经过持续膨胀阶段，在20天龄期后膨胀量变形有所减缓，呈现一种较为平稳的态势；20天龄期膨胀量为128.5με，28天龄期膨胀量为129.1με，56天龄期膨胀量为131.4με。由上述膨胀量数据可以看出在28天时整体略微膨胀，膨胀量为10.9με，56天时整体膨胀量为7.1με优化后配合比的混凝土补偿量完全满足混凝土的温度收缩量。

在墙身混凝土需带模养护4天后按照常规混凝土施工方法进行保温保湿养护14天后，混凝土强度满足设计强度即可开始墙身及顶板的防水施工，待防水施工完成后立即安排回填作业，将地下超长结构混凝土完全暴露在空气中的时间降到最低，使其管廊主体整体尽早处于回填土体包裹的相对恒温的环境中，减少因外界温度变化对综合管廊主体混凝土的影响。

本方法通过各个工序的配合，使超长地下薄壁结构混凝土不产生裂缝，通过这种方式将超长地下结构中常采用设置后浇带避免混凝土产生裂缝的办法取而代之，以此在不影响施工质量的前提下取消后浇带的设置。

与传统设置后浇带施工相比，本方法无需设置后浇带，可直接节约施工超长结构后浇带施工技术间歇时间42天和防水做法中中埋止水带、外贴止水带安装时间5天，合计47天。

与传统设置后浇带施工相比，本方法无需设置后浇带，没有复杂的防水做法，施工成本明显降低，以较为典型的四舱标准段39m超长结构为例。每一超长结构可节约施工成本1万元，本项目共计213段超长结构，可节约施工成本约200万元。

本方法除了适用于城市地下综合管廊，也适用于过街隧道、建筑物地下室外墙及矩形给排水构筑物的施工。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。