【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑工程墙体施工，尤其涉及一种基于梯度组合的抗裂墙体施工方法。
技术介绍
1、目前我国人口数量在持续增长，城市化进程也在不断加快，城市土地供应日趋紧张，高层建筑地下室、地下车库、地下商业广场等地下空间开发利用日益增加，形成了许多超长超大的地下室结构。由于地下水环境的特殊性和刚性防水要求，地下工程对裂缝控制有着较高的要求，一旦出现裂缝会出现渗水并诱发钢筋锈蚀，进而影响结构的耐久性和安全性，同时对裂缝进行修补处理也要耗费大量的人力物力，不可避免地延误工期。
2、导致混凝土结构出现裂缝的因素很多，主要包括混凝土表面湿度变化、体积变形、徐变、温度及约束等因素。底板、顶板出现裂缝数量约占裂缝总数的10％，而墙体开裂则占到85％以上，墙体混凝土裂缝是裂缝控制的关键和难点。温度变化和混凝土收缩引起的约束裂缝是较为常见，墙体容易在施工阶段出现因温降收缩、自收缩及约束等原因而产生的贯穿性裂缝，其根本原因是墙体受到的拉应力大于其抗拉强度，从而导致裂缝出现。
3、裂缝控制问题仍然是建筑行业的难题之一，从结构全寿命周期的角度看，要达到全寿命周期的经济性，需要对裂缝进行一定程度的有效控制。因此，在地下建筑工程施工过程中，对于裂缝控制是极其重要的一个技术环节，但混凝土的材料特性决定了混凝土结构裂缝的出现是不可避免。
4、墙体裂缝控制技术涉及的专业方向较多，主要涉及到结构、材料、施工、设计、环境等多专业，主要有设置后浇带、采用膨胀混凝土、优化配合比、预应力混凝土等方法，目前在国内外还没有成熟有效的裂缝控制技术
5、因此，如何从根本上控制混凝土中受到的拉应力不超过抗拉强度，避免墙体因受拉而产生裂缝，保证超长地下室混凝土结构的安全和正常使用功能，是建筑工程墙体施工过程中的重大技术问题，同时，如何降低施工成本，减少施工工序，缩短施工工期，达到较好的施工经济性，也是在控制墙体裂缝中需要重点考虑的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，该施工方法通过调整墙体结构及施工工艺顺序，能有效降低墙体结构的变形，避免了墙体因受到的外约束作用过大而发生开裂现象，施工完成后的墙体整体性较好，不会产生裂缝，解决了工程
中长期困扰的裂缝问题，达到了良好的裂缝控制效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下各方面。
3、一种基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，该梯度组合的抗裂墙体包括底板、间隔设置在底板上的反力墩以及浇筑在底板上的中间墙体，该中间墙体填充在相邻两个反力墩之间，使得底板、反力墩和中间墙体形成整体抗裂墙体，所述中间墙体采用膨胀混凝土浇筑，在对该梯度组合的抗裂墙体施工时，包括以下施工步骤：
4、步骤a：计算中间墙体的限制膨胀指标参数εe，并据此试配得到中间墙体的膨胀混凝土配合比；
5、步骤b：验证并优化膨胀混凝土配合比；
6、步骤c：基于梯度组合的抗裂墙体尺寸，设计整体抗裂墙体中各部位的结构，包括底板、反力墩、中间墙体及顶板分别在形状、尺寸、配筋方面的具体方式；
7、步骤d：梯度组合的抗裂墙体浇筑施工，包括在反力墩浇筑完成后5-25天内浇筑中间墙体；
8、步骤e：整体抗裂墙体养护施工。
9、将墙体设计成梯度组合结构，采用不同的混凝土浇筑墙体不同部位，反力墩采用普通混凝土，中间墙体采用膨胀混凝土，通过计算膨胀混凝土的限制膨胀指标参数εe，进而得到膨胀混凝土配合比，使膨胀混凝土在浇筑初期通过先浇筑的反力墩建立起预压应力，用于抵消后期墙体收缩产生的拉应力，既能保证墙体在前期不会产生诱导裂缝，又能避免墙体后期产生收缩裂缝，同时结合抗裂墙体尺寸、浇筑工艺及养护工艺，避免了墙体产生裂缝，使这种梯度组合墙体在本方案所公开的施工工艺步骤下具有良好的抗裂性能，同时能降低成本，提升施工效益。
10、优选的，所述步骤a中计算中间墙体的限制膨胀指标参数εe时，具体包括以下步骤：
11、步骤a1：计算基于梯度组合的抗裂墙体中中间墙体的混凝土干缩指标参数εd，具体根据中间墙体的混凝土特性计算得到，包括混凝土在标准状态下的极限收缩值，以及混凝土在非标准条件下的修正系数，所述混凝土干缩指标参数，式中，为标准状态下的极限收缩值，m1、m2、…mn为各种非标准条件的修正系数，包括水泥品种m1、水泥品种m2、骨料类型m3、水灰比m4、水泥浆量m5、初期养护时间m6、环境湿度m7、配筋率m8和振捣操作方法m9，b为经验系数，t为混凝土龄期(天)；
12、步骤a2：计算中间墙体的混凝土冷缩指标参数εt，具体可根据中间墙体的混凝土特性计算得到，包括混凝土的线膨胀系数、浇筑混凝土时的中心最高温度、环境温度平均值以及中间墙体混凝土的约束系数，所述εt＝a(t温峰-t环境)·r，式中，α为混凝土线膨胀系数，t温峰为混凝土中心最高温度(℃)，t环境为环境温度平均值(℃)，r为中间墙体混凝土的约束系数；
13、步骤a3：计算中间墙体的混凝土极限拉伸指标参数εpa，根据混凝土抗裂强度及截面配筋情况计算得到，所述混凝土极限拉伸指标参数式中，rf为混凝土抗裂设计强度(mpa)，ρ为截面配筋率，ρ＝μ×100，μ为配筋率，d为配筋直径(cm)；
14、步骤a4：根据基于梯度组合的抗裂墙体不开裂的条件0＜εe-εd-εt＜εpa，计算得到中间墙体的限制膨胀指标参数εe；
15、步骤a5：根据步骤a4所需的指标参数εe进行膨胀混凝土配合比设计，并确定中间墙体的膨胀混凝土配合比及限制膨胀率数据；
16、通过膨胀混凝土的限制膨胀指标参数εe的详细计算过程，包括分别计算混凝土干缩指标参数εd、混凝土冷缩指标参数εt及混凝土极限拉伸指标参数εpa，从而得到膨胀混凝土的限制膨胀指标参数εe，取值范围，并进行限制膨胀率试验，根据试验结构优选适合经济的膨胀剂掺量，从而得到保证梯度组合墙体抗裂性能要求的膨胀混凝土配合比。
17、优选的，所述步骤b中验证并优化膨胀混凝土配合比时，具体包括以下步骤：
18、步骤b1：进行普通混凝土配合比设计，按照较设计等级高一个等级进行配合比设计，通过试拌检验，确保各项指标满足要求；
19本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，该梯度组合的抗裂墙体包括底板、间隔设置在底板上的反力墩以及浇筑在底板上的中间墙体，该中间墙体填充在相邻两个反力墩之间，使得底板、反力墩和中间墙体形成整体抗裂墙体，所述中间墙体采用膨胀混凝土浇筑，在对该梯度组合的抗裂墙体施工时，包括以下施工步骤：
2.根据权利要求1所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤A中计算中间墙体的限制膨胀指标参数εe时，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤A1中计算中间墙体的混凝土干缩指标参数εd时，根据中间墙体的混凝土特性计算得到，包括混凝土在标准状态下的极限收缩值，以及混凝土在非标准条件下的修正系数，所述混凝土干缩指标参数式中，为标准状态下的极限收缩值，M1、M2、…Mn为各种非标准条件的修正系数，包括水泥品种M1、水泥品种M2、骨料类型M3、水灰比M4、水泥浆量M5、初期养护时间M6、环境湿度M7、配筋率M8和振捣操作方法M9，b为经验系数，t为混凝土龄期(天)。
4.根据权利要求2所述
5.根据权利要求2所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤A3中获得中间墙体的混凝土极限拉伸指标参数εpa时，根据混凝土抗裂强度及截面配筋情况计算得到，所述混凝土极限拉伸指标参数式中，Rf为混凝土抗裂设计强度(MPa)，ρ为截面配筋率，ρ＝μ×100，μ为配筋率，d为配筋直径(cm)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤B中验证并优化膨胀混凝土配合比时，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1-5中任一项所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤C中基于梯度组合的抗裂墙体尺寸设计整体抗裂墙体中各部位的结构时，具体包括以下内容：
8.根据权利要求1-5中任一项所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤C中基于梯度组合的抗裂墙体尺寸设计整体抗裂墙体中各部位的结构时，还包括：所述反力墩(2)与中间墙体(4)的连接部位设置有止水条(3)。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤D中梯度组合的抗裂墙体浇筑施工，具体包括以下步骤：
10.根据权利要求1-5中任一项所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，该基于梯度组合的抗裂墙体施工方法适用于墙体厚度0.2m以上、长度12m以上的墙体结构中，且在所述步骤E中对整体抗裂墙体采用带木模养护。
...【技术特征摘要】
1.一种基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，该梯度组合的抗裂墙体包括底板、间隔设置在底板上的反力墩以及浇筑在底板上的中间墙体，该中间墙体填充在相邻两个反力墩之间，使得底板、反力墩和中间墙体形成整体抗裂墙体，所述中间墙体采用膨胀混凝土浇筑，在对该梯度组合的抗裂墙体施工时，包括以下施工步骤：
2.根据权利要求1所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤a中计算中间墙体的限制膨胀指标参数εe时，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤a1中计算中间墙体的混凝土干缩指标参数εd时，根据中间墙体的混凝土特性计算得到，包括混凝土在标准状态下的极限收缩值，以及混凝土在非标准条件下的修正系数，所述混凝土干缩指标参数式中，为标准状态下的极限收缩值，m1、m2、…mn为各种非标准条件的修正系数，包括水泥品种m1、水泥品种m2、骨料类型m3、水灰比m4、水泥浆量m5、初期养护时间m6、环境湿度m7、配筋率m8和振捣操作方法m9，b为经验系数，t为混凝土龄期(天)。
4.根据权利要求2所述的基于梯度组合的抗裂墙体施工方法，其特征在于，所述步骤a2中获得中间墙体的混凝土冷缩指标参数εt时，根据中间墙体的混凝土特性计算得到，包括混凝土的线膨胀系数、浇筑混凝土时的中心最高温度、环境温度平均值以及中间墙体混凝土的约束系数，所述εt＝a(t温峰-t环境)·r，式中，α为混凝土线膨胀系数，t温峰为混凝土中心最高温度(℃)，t环境...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄有堂，陆彬，黄小妙，杨韬，崔光财，赵文焯，于方，余志鹏，张志安，王林，陈刚，刘荣岗，李涛芳，余江南，樊保健，袁斌，王路瑶，伍宏淳，陈建锋，唐利松，吴锡威，杨贵剑，庄培镇，刘宁一，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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