某工程基礎底板取消部分后澆帶的施工技術
1 工程概況 北京西單北大街西側商業區8號地住宅及交通廣場工程(簡稱西西8號地工程)位于西單繁華商業地帶。結構采用框支剪力墻結構，抗震設防烈度為8度，地上17層(局部2層、8層)，地下3層，總建筑面積約63000m2。工程±0.00相當于絕對標高42.40m，底板厚2m，混凝土強度等級C30，抗滲等級S8，原設計有4條后澆帶，平面、剖面如圖1所示。2 工程中的技術難點及解決辦法 根據原設計圖紙，4條后澆帶寬均為1000mm。鋼筋連續，要求從基礎底板往上貫通地下及地上結構，遇梁斷梁、遇墻斷墻、遇板斷板。后澆帶的留置對于解決溫度收縮應力和差異沉降對結構的影響有較大作用。但是后澆帶的留置將影響施工進度且因為底板混凝土與底板后澆帶混凝土澆筑時間間隔數月，新老混凝土的粘結強度很難保證。容易在新老混凝土的連接處產生裂縫，引起漏水，給施工帶來諸多不便。因此在施工前對工程中能否取消全部或部分后澆帶作為技術課題進行了認真的研究和探討。經過理論計算和科學分析，我們決定取消以解決溫度收縮應力為主控的A、B、C三條后澆帶，以解決差異沉降為主控的后澆帶D保留，對取消部分后澆帶后的底板添加防裂型FS-H微膨脹防水劑作為有條件技術補償。
圖1 工程平面、剖面示意
(a)-底板平面；(b)-1-1剖面；(c)-2-2剖面2.1 裂縫產生原因
工程實踐可知，大體積底板混凝土的水平應力是裂縫產生的主要控制應力。此水平應力可由混凝土應力理論中溫度收縮應力基本公式σxmax=-EaT.計算得出。當應力為拉力時，混凝土結構容易產生開裂，此應力與溫差、收縮差及線膨脹系數成正比，為線性比例關系。并且與底板絕對尺寸長度有關，長度增加，應力增加，但不是線性關系。相關資料表明，其溫度應力在長度方面的中部最大，當應力大于混凝土抗拉強度時，第一條裂縫在此處產生。第一條裂縫產生后，應力進行重分布，其最大值由于結構長度減少一半而減小，如果該值仍然超過混凝土抗拉強度，則形成第二批裂縫，如圖2所示。2.2 防裂原理
根據王鐵夢《工程結構裂縫控制》書中提出的混凝土裂縫間隔計算公式： 從公式中可見，|aT|-εp越小，即|aT|越接近于εp，趨于相等時，則裂縫間距趨于無窮大。即無需設置伸縮縫。要達到這些條件，這就需要降低溫差或混凝土收縮。因此，設法減小混凝土的收縮，使aT<εp，添加防裂型FS-H微膨脹防水劑的補償收縮混凝土則能實現裂縫間距趨大。達到控制裂縫產生的目的。圖2 應力及裂縫發展示意
(a)-主應力分布；(b)-一次開裂；(c)-二次開裂 在混凝土中添加FS防水型外加劑，且在最容易出現裂縫(即原后澆帶處)設置增加FS外加劑摻量的膨脹帶。使混凝土成為補償收縮混凝土。FS外加劑與水泥中的一些水化產物，通過化學反應，產生結晶。這種結晶物質生成過程中，使宏觀產物凝固不斷膨脹(膨脹率約3.5×10-4)。由于混凝土中的鋼筋及鄰位等因素限制了膨脹。使混凝土內部產生0.2～0.7MPa左右的壓應力。抵消了部分混凝土收縮產生的拉應力，以達到減小最大拉應力控制裂縫的目的。作用機理如圖3所示。
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