一种添加膨胀剂的地下构筑物底板防水抗裂构筑方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混凝土结构工程技术领域的设计施工方法，具体地，涉及一种添加膨胀剂的地下构筑物底板防水抗裂构筑方法。
【背景技术】
[0002]国民经济的发展促使我国地下空间的设计和施工技术进入了一个全面发展的阶段，大量地下构筑物的建设需要开展。地下构筑物大多采用钢筋混凝土结构，其混凝土底板长期与地下水接触，承担防止地下水侵入的功能。常规方法采用外防水措施防治渗水问题，当结构迎水面出现裂缝或外防水出现缺陷时便会发生渗水现象。近年来由于地下构筑物外防水措施和混凝土裂缝控制措施效果不佳，地下构筑物底板渗水现象屡见不鲜。出于地下构筑物底板防水及控制裂缝等需要，地下构筑物要求进行整体式结构设计施工，地下构筑物混凝土的底板要求尽量少设或不设变形缝。考虑混凝土膨胀剂的膨胀效果，把混凝土膨胀剂加入混凝土中，水化反应产生膨胀性水化物钙矾石和氢氧化钙的复合产物，能够填充混凝土内部的空隙，补偿混凝土的收缩，增加混凝土的密实性。同时，由于水化产物的膨胀性，在钢筋的约束下，可在结构中建立预压应力。因此，现阶段常采用设置后浇带及膨胀加强带等方法来防止地下构筑物底板防水抗裂，但在现阶段相应的设计方法并不规范，具体施工方法还很混乱，技术措施目标并不明确，施工期间的监测尚未得到重视。
[0003]对现有的技术文献进行检索后发现三项相关专利的申请，发明专利“[申请号为200910078294.9]，发明名称:有、无粘结预应力混凝土地下室结构及其构筑方法”该专利采用预应力钢筋的张拉应力和结构外防水等措施来控制混凝土裂缝和防水，没有考虑混凝土自身补偿收缩应变的能力，易产生混凝土收缩裂缝；底板及其垫层与墙板分离，产生大量接缝，施工过程繁琐且困难；没有考虑接缝处易漏水和外防水长期防水功能易失效等缺点；对防水性能要求高的地下构筑物，应用受到限制。发明专利“[申请号为03118419.7]，发明名称:超薄超长钢筋混凝土结构无缝施工方法”，该专利对膨胀加强带的描述仅仅为后浇带浇筑比原浇筑混凝土高一级的微膨胀混凝土，没有说明具体膨胀剂种类及掺量的选择方法，没有说明后浇膨胀加强带的具体设置和施工方法，同时缺乏施工期间混凝土的监控。发明专利“[申请号为93117132.6]，发明名称:超长钢筋混凝土结构无缝设计施工方法”，该专利仅仅说明以较高掺量的膨胀剂或较大水泥用量的膨胀水泥配成大膨胀的砼，没有说明具体膨胀剂种类及掺量的选择方法，膨胀加强带的做法仅仅说明铁丝网和混凝土位置，没有说明具体的膨胀加强带做法，仅仅采用膨胀加强带取代后浇带的技术措施，处理方法比较单一，没有考虑混凝土自身补偿收缩应变的能力，易产生混凝土收缩裂缝，没有考虑养护条件对膨胀性能的影响，同时缺乏施工期间混凝土的监控。因此亟需一种添加膨胀剂的地下构筑物底板防水抗裂构筑方法。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种添加膨胀剂的地下构筑物底板防水抗裂构筑方法，该方法克服了现有技术中防水抗裂设计施工方法不明确，没有考虑底板非膨胀加强带混凝土的补偿收缩能力，无法适应较高防水要求，缺乏施工期间的监测，无法有效动态监控调整膨胀效果等缺点和不足，实现地下构筑物底板防水抗裂，有效防止混凝土渗水和开裂。
[0005]为实现以上目的，本发明提供一种添加膨胀剂的地下构筑物底板防水抗裂构筑方法，所述方法包括如下步骤:
[0006]第一步、确定混凝土膨胀剂种类和用量
[0007]混凝土膨胀剂种类分为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂和硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂三类；混凝土膨胀剂种类根据工程环境选择，即:环境温度长期过高或底板厚度过大、高于80°C或底板厚度大于lm，选用氧化钙类膨胀剂；有侵蚀水的环境，选用硫铝酸钙类或硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂；无上述环境条件，选用硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂；
[0008]确定混凝土膨胀剂用量:分别制作膨胀剂用量为20kg/m3、30kg/m3、35kg/m3、40kg/m3及50kg/m3的五种混凝土试件分别进行混凝土膨胀剂的限制膨胀率测试，在第14天限制膨胀率超过0.035 %的试件中选择最小膨胀剂用量作为底板混凝土膨胀剂用量；膨胀加强带混凝土采用膨胀剂用量为在底板混凝土膨胀剂用量基础上提高5kg/m3;膨胀加强带的混凝土强度等级相比底板混凝土提尚一个等级；
[0009]第二步、确定膨胀加强带位置布置，并根据底板尺寸，确定底板混凝土浇筑方式和膨胀加强带形式
[0010]所述确定膨胀加强带位置布置:当底板长度即底板长边长度50m时，不设置膨胀加强带；当底板长度L>50m时，在底板跨度方向中部设置垂直跨度方向的膨胀加强带，垂直跨度方向每隔25m设置跨度方向的膨胀加强带；
[0011]所述根据底板尺寸确定底板混凝土浇筑方式和膨胀加强带形式:当底板长度 50m，连续浇筑混凝土，不设置膨胀加强带；当底板长度50m〈L< 10m且底板厚度 1.5m，连续浇筑混凝土，采用连续式膨胀加强带；当底板长度50m〈L< 10m且底板厚度
H彡1.5m，或底板长度L>100m，分段饶筑混凝土，采用后饶式膨胀加强带；
[0012]第三步、在地下构筑物底板中埋置内置有温湿度传感器的应变计
[0013]测点分布在地下构筑物底板中部两侧，并沿长度方向间隔0.8?1.0倍膨胀加强带间隔距离均匀分布在底板平面中，在混凝土底板截面沿高度方向的底层、中部和表层分别埋置三个内置有温湿度传感器的埋入式振弦式应变计，埋入式振弦式应变计通过绑扎固定在钢筋上；
[0014]第四步、浇筑混凝土
[0015]根据膨胀加强带位置设计，沿底板长边方向从左侧向右侧分块连续浇筑底板混凝土，各分块底板混凝土一次浇筑完成；底板混凝土浇筑完成后，立即回填浇筑临近的连续膨胀加强带混凝土；对于后浇式膨胀加强带，根据所选用膨胀剂用量对应室内试验的限制膨胀率随时间变化的试验曲线，找到试验曲线中限制膨胀率增长拐点对应时间确定为后浇膨胀加强带的浇筑时间；浇筑完成后立即对浇筑面进行一次抹压处理，混凝土初凝后及时对浇筑面进行二次抹压处理；
[0016]第五步、养护混凝土
[0017]待第五步混凝土浇筑完毕，表面抹压处理后用塑料薄膜覆盖混凝土，待混凝土硬化后，采用湿麻袋覆盖进行混凝土保湿养护；
[0018]第六步、地下构筑物施工期间混凝土动态监测和调整
[0019]混凝土浇筑完毕后，通过内置温湿度传感器的应变计实时监测混凝土的应变值、温度值及湿度值，并通过对相应测点部位采取加强浇水措施，加大蒸汽养护或使用温水养护措施，调整应变值稳定变化，温差不超过限值。
[0020]优选地，第一步中:
[0021]所述硫铝酸钙类混凝土膨胀剂为与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石的混凝土膨胀剂，所述氧化钙类混凝土膨胀剂为与水泥、水拌合后经水化反应生成氢氧化钙的混凝土膨胀剂，所述硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂为与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石和氢氧化钙的混凝土膨胀剂；
[0022]所述混凝土试件尺寸为1CtamX 1CtamX 30Ctam ;
[0023]所述限制膨胀率测试为GB 23439-2009中所提供的测试方法；
[0024]所述底板混凝土为除膨胀加强带混凝土之外底板中所浇筑的混凝土；
[0025]所述膨胀加强带为一种设置在建筑物中采用高强度等级和高膨胀剂用量的混凝土浇筑的带状钢筋混凝土结构，用以补偿混凝土收缩变形并在混凝土中建立膨胀应力；
[0026]所述膨胀加强带混凝土为底板膨胀加强带中所浇筑的混凝土。
[0027]优选地，第二步中:所述膨胀加强带设置宽度为2m，其两侧混凝土为底板混凝土，底板混凝土和膨胀加强带混凝土交界面处设置快易收口网和钢板止水带；在膨胀加强带中距底板上下表面0.1m处中加设附加钢筋并伸入两侧底板混凝土中lm。
[0028]优选地，第二步中:
[0029]所述连续式膨胀加强带为膨胀加强带混凝土与底板混凝土同时浇筑的混凝土带状结构；
[0030]所述后浇式膨胀加强带为膨胀加强带混凝土待底板混