[发明专利]深大基坑钢筋混凝土支撑的收缩补偿方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种建筑施工方法，具体而言是指一种深大基坑钢筋混凝土支撑的收缩补偿方法，主要运用于基坑支护工程技术领域。

背景技术

目前，钢筋混凝土内支撑体系在基坑支护结构中的运用相当广泛。混凝土内支撑体系具有形状多样、整体刚度大、安全可靠，有利于保护周围环境等优点，其缺点是施工中较难克服混凝土内支撑的收缩变形及作用滞后的问题，无法充分发挥内支撑的作用，对基坑本身、周围建(构)筑物、地下管道(线)存在一定的安全隐患，特别是在基坑周围建筑物密集的区域，基坑的设计允许变形量非常小，这就对基坑支护提出了更高要求。另一方面，在支撑设计过程中，设计者若不考虑混凝土收缩变形等因素，将导致基坑计算模型与实际工作状况存在较大的差异；若考虑收缩变形的影响，常规做法是通过提高支护桩(墙)的刚度或加大支撑梁截面的方式来满足基坑变形要求，这势必增加了支护体系的造价。

造成商品混凝土的收缩变形的主要原因有：

1.商品混凝土水泥用量大、水用量大、砂率大；水泥水化过程中混凝土内部孔隙水蒸发变化时引起的毛细管引力所致；

2.受到外界的压力而引起的收缩变形。

根据施工经验和模拟试验得到的数据，对于基坑深度为10m，长度为50m的支撑梁(断面为600mm×600mm)，混凝土干缩率约为0.2‰，支撑梁的弹性应变约为0.15‰～0.4‰，那么其总收缩率0.35‰～0.6‰，即支撑梁收缩量为17.5mm～30mm。

造成钢筋混凝土内支撑作用滞后的原因为：

深大基坑土方开挖是一个持续时间较长的施工过程，基坑的第二道及以下支撑的设置，一般总是在土方开挖到第二道及以下支撑的底标高时才能设置，此时，基坑围护桩已产生一定的变形(即向基坑内拱起)，第二道及以下支撑作用的滞后延续时间较长。在这一过程中，按传统的方法计算的第二道及以下支撑的支撑力，部分将由第一道支撑与坑底下被动土压力承担，第二道及以下支撑实际受力不仅滞后而且小得多，也就是说，至第二道支撑真正发挥作用时，支护桩已产生较大的拱出变形，由于支护结构的刚度较大，此时已难以改变它的弯曲方向，这对基坑安全是一个很不利的因素。

所以，对于普通钢筋混凝土内支撑由于自身的收缩变形、外界的压缩变形等，导致支撑作用滞后，使得围护结构的变形和位移增大，对基坑、周边建(构)筑物、地下管道(线)存在较大的安全隐患。而本发明是在混凝土中掺加一定量的粉煤灰和膨胀剂，通过保湿(保温)养护，在膨胀剂的作用下形成补偿收缩混凝土和自应力混凝土两种，使得钢筋混凝土支撑尽早受力或形成自应力，施工工艺简便，从而确保深大基坑、周边建(构)筑物、地下管道(线)的安全性，同时能带来较好的社会效益。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种深大基坑钢筋混凝土支撑的收缩补偿方法，解决钢筋混凝土支撑(第二道及以下支撑)作用滞后问题的方法，减少基坑位移，确保基坑、周边建(构)筑物、地下管道(线)的安全。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下，一种深大基坑钢筋混凝土支撑的收缩补偿方法，其特征在于：根据检测的深大基坑钢筋混凝土支撑的收缩变形值，在混凝土中按水泥重量百分比掺入相应量的粉煤灰和膨胀剂，并在保湿养护条件下，利用膨胀剂的水化产物不断生成，使混凝土产生不同大小的膨胀率，使混凝土支撑产生抵抗收缩变形的能力。

本发明中，膨胀剂掺量与膨胀性能的关系可参考下表：

注：水泥P.042.5，胶凝材料总量375kg/m³，限制膨胀率试验的配筋率μ＝0.75％。

优选地：

在混凝土中按水泥重量百分比掺入8％～14％的UEA膨胀剂，混凝土的自由膨胀率为0.0131％～0.0237％；

在混凝土中按水泥重量百分比掺入8％～12％的AEA膨胀剂，混凝土的自由膨胀率为0.0114％～0.0326％；

在混凝土中按水泥重量百分比掺入10％～16％的HCSA膨胀剂，混凝土的自由膨胀率为0.1021％～0.5271％。

粉煤灰取代普通硅酸盐水泥的最大限量为35％。

所述外加剂可选自泵送剂、减水剂等任意一种，其中，外加剂可选用早强减水剂如N型早强高效减水剂、泵送剂如JX-RNHY型高性能泵送剂。

保湿养护时间不少于14d，对于冬季浇筑，进行保温保湿养。

本发明的作用原理及有益效果如下：