BM补偿收缩混凝土在超长地下工程中的应用？
1项目概况
沈阳地铁1号线包公街站位于包公街与建设中路交叉口，沿建设中路东西向布置。车站主体结构总长189.5米，标准段宽度18.5米..车站两端为两层双跨箱形框架结构，采用盖挖法施工，该段长度为150.3m；中间为单层双跨双拱结构，采用暗挖法施工。该路段长39.2米，宽20.84米。站内共设4个出入口和2个风道，其中4号出入口预留，1号、2号、3号出入口采用明挖法施工。结构类型为单层混凝土矩形结构，标准截面宽度5m，净高3.15m。该站位于地震基本烈度7度区。场地内有两层地下水，粉质粘土隔水层，厚度0.30 m ~ 3.40 m，上层地下水稳定水位7.20 m ~ 10.75 m，下层地下水属孔隙承压水，承压水头深度10.50m，含水层渗透性强。主站房暗挖段二衬(39.2米)；车站主体顶板、底板和侧墙(711.1m)；车站附属屋面、底板、侧墙(891.89m)设计强度为C30s10，* * *为13471.8m3混凝土。
2技术控制要点和施工控制目标
包公街站的结构设计使用寿命为65，438+0，000年。在使用寿命期间，应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，并应不透水。主体结构混凝土质量和结构自防水质量是重点。因此，混凝土裂缝的控制是本工程的技术控制重点，施工的控制目标是严格控制混凝土的坍落度、混凝土入模温度、混凝土水化热后的内外温差和浇筑后混凝土的养护。
3混合设计
3.1混合设计点
鉴于该混凝土属于补偿收缩混凝土(指按规定确定的14d的极限膨胀值大于1.5×10-4，180d的极限收缩值小于4.0×10-4的混凝土)，我们在设计该配合比时做了如下考虑:
(1)该混凝土属于大体积混凝土。配合比设计中考虑了粉煤灰和矿渣粉。因为粉煤灰会降低膨胀率，所以粉煤灰的含量不高于胶凝材料总量的20%。夏季适当延迟混凝土的凝结时间(但凝结时间超过15h时混凝土的极限膨胀率会降低)。
(2)根据混凝土在14d水中的极限膨胀率，确定抗裂防水剂的用量。
(3)根据施工现场条件、施工季节和施工工艺，确定混凝土的坍落度，控制损失。
(4)混凝土中抗裂防水剂的同步补偿问题(即水泥和抗裂防水剂的水化速度要相适应，以解决混凝土前三天的塑性收缩问题)，防水剂和水泥的凝结时间进行对比，并相应调整。
(5)日本学者刘车熙认为，混凝土膨胀值大不一定好，最重要的是膨胀后收缩下降(180d内最大收缩值-180d内最大膨胀值)小，这样抗裂性好。蒲新成教授对“收缩降”的研究表明，混凝土水胶比增大，收缩降增大，在配合比设计中应将其作为控制点(设计要求不大于0.5)。
3.2抗裂混凝土及原材料的技术指标
抗裂混凝土技术指标见表1。
抗裂防水剂应符合《砂浆和混凝土防水剂》(JC474-1999)和《混凝土膨胀剂》(JC476-2001)的要求和表2中的指标。
采用:PO42.5级水泥；浑河二区河砂，细度模数2.6，含泥量1.4%；本溪歪嘴山砾石，(5 ~ 25) mm连续级配，空隙率44%；粉煤灰细度为5.8%，需水量比91%；矿渣粉28d总活性76%；HMS-ⅱ缓凝泵送剂；BM抗裂防水剂(天津宝明有限公司)，水中7天极限膨胀率0.032%，干燥空气中21.008%。
C30S10混凝土的配合比和性能指标见表3。随时间推移的坍落度损失为1h
4混凝土浇筑施工
4.1商品混凝土的搅拌和运输
因为混凝土中抗裂防水剂的加入量少，所以必须搅拌均匀，比普通混凝土延迟30S。混凝土搅拌后装入运输车辆时，要求测量每辆车的坍落度，同时观察混凝土的和易性，不得有离析、分层等现象。制定生产和运输计划，保证混凝土搅拌机的调配和使用，同时编制应急运输计划，保证混凝土的连续供应。
4.2混凝土浇筑
(1)混凝土坍落度
坍落度和温度(一般夏季混凝土入模温度应控制在不超过25℃)，对到场的每车混凝土进行和易性观察。不得有离析、泌水、粘结和分层现象，不合格的混凝土应坚决撤出。混凝土坍落度下降时，可加入减水剂进行二次流化，严禁多次加水流化。
(2)混凝土浇筑方法
底板混凝土施工应采用“一个坡度、薄层浇筑、顺序推进、一次到顶”的纵向连续浇筑方法，混凝土自然流动形成坡度。
(3)混凝土捣实
混凝土捣固必须密实，不得漏振、欠振或过振。适宜的振捣时间为(10 ~ 30) s，以混凝土开始泛浆且无气泡为准。振捣时快插慢拔，振点要均匀布置。在施工缝和预埋件处，加强振捣，避免假振和渠道渗水。振捣时，尽量不要碰到模板、钢筋和止水带，防止其位移和变形。
5混凝土的温度测量和养护
5.1孔布置和温度测量
(1)现浇混凝土梁板测温孔垂直插入并保留。梁每3m长有1个测温孔，每跨至少设置2个测温孔。孔深为65438+混凝土梁高度的0/3。每15m2设置一块楼板，孔深为1/2厚度。施工时，要求绘制测温孔布置图，所有测温孔都要编号。测温孔应设在有代表性的结构部位和温度变化较大且容易冷却的部位。孔深为(10-15)cm，也可以是板厚的1/2或壁厚的1/2。
(2)剪力墙横墙各轴线测量一个模板，纵墙测温模板在横墙轴线之间呈梅花形布置。每块板的一侧设置三个测量孔，呈对角布置，上下测量孔距离大模板上下边缘30cm。
(3)测温孔的留置方法:基础底板测温孔用φ 15硬钢管预留，梁板测温孔用φ 10钢筋插入混凝土中，在混凝土凝固前留置。终凝前拔出混凝土，根据测温孔号进行标记；墙体模板测温孔采用电钻在模板上钻φ 12孔，焊接DN15钢管突出保温层。浇筑混凝土前插入φ10钢筋。浇筑混凝土后，指定专人每隔一定距离转动φ10钢筋。混凝土终凝后(约3h-4h)，拔出钢筋，按编号标记。洞口用保温材料(棉纱)封堵，测温孔由混凝土班组负责。
(4)测温方法:按照测温孔的编号进行测温。将温度计(温度计)插入测温孔中测量温度，并将读数认真收集到测温记录中。同时，测温孔应用保温材料封堵(覆盖)。每次混凝土测温后，保温材料应恢复原位，并用塑料带包裹，以防养护水侵入。
(5)测温时间:一般在混凝土终凝后开始，每4h ~ 6h测一次升温过程，每8h降温过程结束，直至混凝土内外温差趋于(0 ~ 5)℃。严格控制混凝土内外温差不超过25℃。
5.2混凝土养护
众所周知，抗裂防水剂(硫铝酸盐膨胀组分)掺入混凝土中，经过水化反应生成含有结晶水的钙矾石晶体，(3CaO？AL2O？33卡索？432H2O)，使混凝土大幅度膨胀。但对于混凝土来说，其本身的含水量较少，所以在养护过程中提供足够的水来形成这种化合物就显得尤为重要。包公街站采用两种养护方法:①底板浇筑完成后，在混凝土终凝前，表面压四遍，防止混凝土塑性收缩产生的细小裂缝。16h后洒水，20h后蓄水养护至14d。(2)墙体采用湿养护与喷水相结合的方法。湿养护——1d后松模，上部喷水，5d后拆模，脱模后养护14d；喷水养护:混凝土浇筑后48h拆除模板，在墙顶设置PVC管进行间歇喷水，喷水养护至14d。墙体应覆盖吸水性好的材料(土工布)，防止混凝土污染。
6混凝土工程的质量
6.1混凝土强度
养护后现场取样的混凝土试验结果均符合设计要求，如表4所示。
6.2混凝土的抗渗性
取样并标准养护28d后，抗渗混凝土抗渗等级均超过S10，满足设计要求。
结构实体的抗渗性——采用BM抗裂防水剂的抗渗混凝土工程，如车站地面、侧墙等未出现有害裂缝，混凝土具有良好的抗裂防渗效果。
6.3混凝土的极限膨胀率和收缩率
根据现场取样测试，混凝土14d在水中的极限膨胀率为2.0×10-4，满足设计要求，极限收缩率(从水中14d到空气中28d)为0.8×10-4，满足设计要求。
7结束语
7.1本工程已完成部分未发现裂缝和渗水现象。
7.2确保大体积混凝土基础底板和墙板不产生有害裂缝的关键是优化混凝土配合比，控制混凝土入模温度和保温。加入天津宝明有限公司生产的BM抗裂防水剂制作补偿收缩混凝土，可以降低收缩产生的拉应力，使基础底板和墙板不透水，实现结构的自防水；掺入适量的粉煤灰和矿渣粉替代等量的水泥可以降低水化热。这也是从这个项目中获得的重要经验。
更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd