超長無縫施工方案

1、咸寧碧桂園淦河茶韻二期工程地下室項目補償收縮混凝土連續(xù)無縫施工方案 編制人： 審核人： 岳陽建設工程集團有限公司2012年4月25日目 錄1、工程概況12、工程特點及施工難度13、補償收縮混凝土無縫施工技術13.1補償收縮混凝土裂縫控制的基本原理13.2無縫設計的理論依據(jù)之一：應力分析23.3無縫設計的理論依據(jù)之二：變形分析24、主要施工技術措施34.1膨脹加強帶的設置34.2補償收縮砼施工技術要求55、混凝土配合比設計75.1對原材料的要求75.2補償收縮混凝土配合比設計要求76、混凝土的施工86.1原材料計量86.2混凝土攪拌86.3混凝土澆筑86.4混凝土面標高控制96.5混凝土養(yǎng)護96

2、.6施工縫、防水節(jié)點和施工缺陷的處理措施106.7質量保證措施10說 明本方案的依據(jù)：1. 補償收縮混凝土應用技術規(guī)程（JGJ/T178-2009）2. 地下工程防水技術規(guī)范（GB50108-2008）3. 大體積混凝土施工規(guī)范（GB50496-2009）4. 混凝土外加劑應用技術規(guī)范（GB50119-2003）5. 補償收縮混凝土防水工法1992年建設部批準為國家級工法（YJGF22-92）6. 中國建筑材料科學研究院補償收縮混凝土超長鋼筋混凝土結構無縫設計和施工方法(專利號：93117132.6)7. 碧桂園北地塊二期（淦河茶韻二）地下室設計文件以及現(xiàn)行施工技術規(guī)范等有關文件，結合同類工程

3、補償收縮混凝土施工實踐經(jīng)驗編制。以從施工技術方面采取綜合措施，加強施工過程控制，有效地控制本工程底板、頂板及側墻上有害裂縫的產生。本方案涉及的范圍：用于咸寧碧桂園淦河茶韻二期工程地下室項目地下室底板、頂板和側墻中的混凝土。本方案中未盡事宜，按設計文件和相關施工規(guī)范執(zhí)行。1、工程概況咸寧碧桂園淦河茶韻二期工程地下室項目的設計單位是廣東博意建筑設計院有限公司，由咸寧碧桂園房地產開發(fā)有限公司承建。本工程長約279米，寬約135米。地下室底板、頂板、梁、及外墻混凝土設計強度等級為C30，抗?jié)B等級設計為S6。根據(jù)設計要求本工程地下室側墻、底板、頂板采用補償收縮混凝土無縫施工。2、工程特點及施工難度本工程

4、為超長的鋼筋混凝土結構，結構及工程條件復雜，施工技術要求較高。除必須滿足強度、剛度、整體性和耐久性外，還存在超長結構裂縫控制及結構防水問題。所以，如何控制混凝土硬化期間由于水泥水化過程釋放的水化熱所產生的溫度應力和混凝土干縮應力的共同作用，導致鋼筋混凝土結構的開裂，破壞結構防水封閉性及耐久性，將成為設計、施工技術的關鍵。為加快施工進度、縮短工期，提高結構的整體性，保證工程的防水質量，本工程采用砼高效抗裂防水膨脹劑配制成補償收縮混凝土進行無縫施工，根據(jù)中國建筑材料科學研究院的超長鋼筋混凝土結構無縫設計和施工方法專利技術（專利號93117132.6），通過將伸縮后澆帶改為膨脹加強帶，達到節(jié)約工期及

5、裂縫控制的目的。3、補償收縮混凝土無縫施工技術3.1補償收縮混凝土裂縫控制的基本原理鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因復雜，就材料而言，混凝土水化硬化過程中產生的干縮、冷縮、化學減縮、塑性收縮等是主要原因。采用膨脹劑拌制的補償收縮混凝土是結構抗裂和自防水的理想材料，膨脹劑在水化過程中形成大量鈣礬石晶體，使混凝土產生適度膨脹，在鋼筋和鄰位的約束下產生0.20.7MPa的預壓應力，這一預壓應力可大致抵消混凝土在硬化過程中產生的收縮應力，從而使結構不裂或把裂縫控制在無害裂縫(有防水要求,縫寬小于0.2mm)的范圍內。補償收縮混凝土的工作原理：當砼膨脹時，砼中的鋼筋對它的膨脹產生限制作用，鋼筋本身也因與砼一

6、起膨脹而產生拉應力s，同時砼中產生相應的壓應力c。當鋼筋拉應力與混凝土壓應力平衡時，則Ac·cAs·sAs·Es·2 設 AsAc則c·Es·2 式中：c-混凝土預壓應力，MPa； As-鋼筋截面積； -配筋率，； Ac-混凝土截面積； Es-鋼筋彈性模量，MPa； 2-混凝土的限制膨脹率(也即鋼筋伸長率)。由上式可見，c與2成正比例關系，而限制膨脹率隨膨脹劑摻量的增加而增加，所以，可以通過調整膨脹劑的摻量，使混凝土獲得不同的預壓應力。3.2無縫設計的理論依據(jù)之一：應力分析“無縫設計”是相對的，根據(jù)工程結構具體情況，可無縫或少縫。這里

7、的“縫”指的是釋放收縮應力的后澆帶或永久伸縮縫，不包括沉降縫。其設計思路是“抗放兼施，以抗為主”。即以摻砼高效抗裂防水膨脹劑的補償收縮混凝土作為結構材料，其在水化硬化過程中產生膨脹作用，該膨脹由于受到鋼筋和鄰位的約束，能在結構中建立一定的預壓應力C，由此來抵抗收縮變形時產生的拉應力，防止混凝土開裂。必須指出，鋼筋或鄰位的約束（或限制）對于補償收縮混凝土而言是至關重要的因素。補償收縮混凝土用于超長結構無縫施工，其限制膨脹（2）設計和設定非常重要。2偏小則補償收縮能力不足，無縫施工難以實現(xiàn)；2過大，對混凝土強度有明顯影響。經(jīng)大量試驗研究與工程實踐證明，替代混凝土中的膠凝材料，對強度無影響，限制膨脹

8、率適宜，2（2.03.0）×104，在配筋率0.2%0.8%的條件下，可在結構中建立0.20.7MPa預壓應力，這一預壓應力值可以抵消混凝土在硬化過程中因溫度和干縮產生的拉應力，從而防止混凝土收縮開裂，或把裂縫控制在無害裂縫范圍內（小于0.2mm）。基于這一“抗”的原理，采用后澆縫的間距延長至60m是安全的，比規(guī)范2040m增加一倍左右。這是無縫設計概念中的“少縫”含義，已成功應用于結構設計中。3.3無縫設計的理論依據(jù)之二：變形分析根據(jù)我國著名的水泥混凝土專家，中國工程院院士吳中偉教授關于補償收縮混凝土的基本理論和觀點，防止混凝土開裂，有如下判據(jù)：2（StSdCT）SK （1）式中2

9、 限制膨脹率；St 冷縮率；Sd 干縮率；CT 受拉徐變率，徐變CT對補償收縮防止開裂是有利因素；SK 極限延伸率。滿足上述判據(jù)，就不必設伸縮縫，否則應設伸縮縫。當不摻時，規(guī)范規(guī)定約30m設一道伸縮縫，以避免收縮應力從自由端沿長向積累，引起中段開裂。我國著名的裂縫專家王鐵夢教授通過對結構物應力應變分析與計算，求得了平均伸縮縫間距（或裂縫間距），計算公式如下。詳見（工程結構裂縫控制一書）L1.5 arcosh|T|/（|T|Sk） （2）式中H 底板厚度或側墻高度（mm）；E 混凝土彈性模量（MPa）；Cx 基礎的水平阻力系數(shù)Nmm3，配筋混凝土1.0×1.5Nmm3； 混凝土的線性膨

10、脹系數(shù)，取1.0×105；T 為綜合溫差，普通混凝土TT1T2，補償收縮混凝土TT1T2T3（T1混凝土因水泥 水化熱而引起的溫升值；T2混凝土的收縮當量溫差；T3補償收縮混凝土的膨脹當量溫差）；T約束體與被約束體的相對自由溫差變形（mm）； SK混凝土的極限拉伸值； arcosh雙曲余弦函數(shù)的反函數(shù)。該公式是用極限變形計算伸縮縫間距。這表明王鐵夢的裂縫間距計算公式在極限狀態(tài)下其本質同吳中偉的防止混凝土開裂的判據(jù)公式完全一致。由上式可見，溫差或收縮很重要，一般總是T大于SK。它們的差距越大，伸縮縫間距越?。徊罹嘣叫?，伸縮縫間距越大。如設法使約束程度下降，即可增大伸縮縫的間距。如TSK

11、，則L，即在理論上建筑物任意長度均可取消伸縮縫。這就需要降低溫差或減小混凝土收縮，提高混凝土的極限拉伸SK。然而，提高混凝土的SK是十分困難的，只有設法降低混凝土的水化熱和收縮，即控制裂縫原則是TSK，這是“抗”的辦法。工程實踐表明，在混凝土中摻入適量的，由于混凝土的膨脹可補償混凝土的冷縮和干縮，可顯著地減少T，從而可延長伸縮縫的間距。4、主要施工技術措施4.1膨脹加強帶的設置本工程地下室為超長結構,設計采用補償收縮無縫施工技術方案，設計考慮沿長度方向每隔50m左右設置膨脹加強帶（位置見圖一），加強帶寬2000，作法見圖二。補償收縮混凝土應用技術規(guī)程JGJ/T178-2009規(guī)定，用于后澆帶和

12、膨脹加強帶的混凝土設計強度等級應比兩側混凝土提高一個等級，對±0.00以下（包括±0.00樓板）整個地下室底板及側壁的膨脹加強帶內加適量高效抗裂防水膨脹劑 ；同時在非膨脹加強帶中加 適量的砼高效抗裂防水膨脹劑。整個地下室頂?shù)装寮皞缺诰趯恢迷O置膨脹加強帶。施工時應嚴格按照中國建材科學研究院開發(fā)的超長鋼筋混凝土無縫設計施工方法專利技術（專利號 93117132.6）的要求進行。施工時與已獲得該向專利技術使用權的廠家及單位的技術人員緊密配合。同時專利廠家對產品質量及專利技術負責。砼高效抗裂防水膨脹劑具體用量根據(jù)設計要求按試配結果確定。本工程地下室底板膨脹加強帶布置簡圖（見附

13、圖一）補償收縮混凝土的限制膨脹率取值如下：用途限制膨脹率（%）水中14d水中14d轉空氣中28d用于補償混凝土收縮0.015-0.030用于后澆帶、膨脹加強帶和工程接縫填充0.025-0.020本工程設計限制膨脹率值如下：結構部位限制膨脹率（%）地下室頂板、頂梁0.015地下室外墻0.020頂板膨脹加強帶0.025底板后澆帶0.0254.2補償收縮混凝土施工技術要求：補償收縮混凝土應用技術規(guī)程JGJ/T178-2009規(guī)定膨脹加強帶一般設在原設計留有后澆帶的部位，收縮應力比較集中，需要采用自應力大的補償收縮混凝土對兩側混凝土進行強化補償。后澆式或間歇式膨脹加強帶可以在澆筑完兩側膨脹混凝土的任何

14、時間回填澆筑，墻體要求采用后澆式膨脹加強帶，7天后回填。膨脹加強帶澆筑方式宜按下表進行選擇：補償收縮混凝土澆筑方式和構造形式結構類別結構長度L(m)結構厚度H(m)澆筑方式構造形式墻體L60-連續(xù)澆筑連續(xù)式膨脹加強帶L60-分段澆筑后澆式膨脹加強帶板式結構L60-連續(xù)澆筑-60L120H1.5連續(xù)澆筑連續(xù)式膨脹加強帶60L120H1.5分段澆筑后澆式、間歇式膨脹加強帶L120-分段澆筑后澆式、間歇式膨脹加強帶根據(jù)以上要求，結合設計要求，本工程地下室“外墻采用后澆式膨脹加強帶”，7天后回填；頂板和底板采用“連續(xù)式膨脹加強帶”；底板和頂板的后澆式膨脹加強帶可以在兩側混凝土澆筑完后的任意時間回填?！?/p>

15、進行施工。膨脹加強帶三種澆筑方法如下：連續(xù)式膨脹加強帶1- 補償收縮混凝土；2-密孔鐵絲網(wǎng)；3-膨脹加強帶混凝土間歇式膨脹加強帶1-先澆筑的補償收縮混凝土；2-施工縫；3-鋼板止水帶；4-后澆筑的補償收縮混凝土；5-密孔鐵絲網(wǎng)；6-與膨脹加強帶同時澆筑的補償收縮混凝土后澆式膨脹加強帶1-補償收縮混凝土；2-施工縫；3-鋼板止水帶；4-膨脹加強帶混凝土1、 補償收縮混凝土施工技術要求（1）水泥品種與用量、摻合料用量、混凝土配合比等均應嚴格按照混凝土外加劑應用技術規(guī)范（GBJ50119-2002）中第8.5條要求施工。（2）補償收縮混凝土的拌合時間要比普通混凝土延長30秒。（3）混凝土計劃澆筑段內

16、連續(xù)以階梯式推進澆筑混凝土，澆筑間隔時間不得超過混凝土的初凝時間?；炷翍駬v均勻，不得漏振、欠振和過振。混凝土終凝前，應采用抹面機械或人工多次抹壓（不少于3次）。（4）采取措施降低混凝土的入模溫度，嚴格控制混凝土的中心溫度與環(huán)境平均溫度之差小于25，且應采取措施減緩降溫速度。（5）底板、樓板（梁）表面抹壓后覆蓋，混凝土硬化后，應蓄水養(yǎng)護或用濕麻袋覆蓋（并定時灑水、淋水），保持混凝土表面潮濕，養(yǎng)護時間不應小于14天。豎壁墻體宜用保濕較好的膠合板支模，在墻頂部設水管慢淋養(yǎng)護，拆模時間不少于5天，拆模后用濕麻袋緊貼墻體覆蓋，并澆水養(yǎng)護，保濕養(yǎng)護時間不少于14天。2、膨脹加強帶的配筋及施工做法混凝土

17、膨脹加強帶位置圖一，帶的兩側布置5*5的密孔鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層（內外層）鋼筋之間，將帶內混凝土與帶外混凝土分開。帶中鋼筋不應切斷，也不應在該范圍內搭接，膨脹加強帶中的加強鋼筋，應分別固定在上下層鋼筋上，帶內外混凝土連續(xù)澆筑。加強帶配筋圖如下：5、混凝土配合比設計5.1對原材料的要求（1）水泥 宜選用強度等級大于等于42.5級的普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥。不得采用過期或者受潮結塊的水泥，并不得將不同品種或不同強度等級的水泥混合使用。（2）粉煤灰 應選用二級以上粉煤灰，不得使用高鈣粉煤灰。（3）粗骨料 宜選用最大粒徑不超過40mm連續(xù)級配的碎石，含泥量不應大于1%，泥塊含量不應大于0.

18、5%，骨料中針狀和片狀應小于15%（重量比）。（4）細骨料 宜采用中砂，不得采用細砂，含泥量不應大于2.5%，泥塊含量不應大于1%。（5）膨脹劑 選用砼高效抗裂防水膨脹劑,其技術指標應符合GB23439-2009混凝土膨脹劑標準要求。（6）減水劑 其技術指標應符合GB8076-2008混凝土外加劑標準要求。5.2補償收縮混凝土配合比設計要求（1）水膠比不得大于0.50，有侵蝕性介質時水膠比不宜大于0.45。（2）砂率宜為3540，泵送時可增至45。（3）灰砂比宜為1:1.51:2.5。（4）防水混凝土采用預拌混凝土時，入泵坍落度宜控制在140160mm，坍落度每小時損失值不應大于20mm，坍落

19、度總損失值不應大于40mm。（5）摻加引氣劑或引氣型減水劑時，混凝土含氣量應控制在35。（6）補償收縮混凝土單位膠凝材料用量應不小于300 kg/m3，用于后澆帶的補償收縮混凝土，其單位膠凝材料用量不應小于350kg/m3。6、混凝土的施工6.1原材料計量該工程補償收縮抗?jié)B混凝土，設計抗?jié)B等級為S6，混凝土膨脹劑采用砼高效抗裂防水膨脹劑，其產品質量必須滿足混凝土膨脹劑（GB23439-2009）中的各項指標要求，且必須按其檢驗規(guī)則進行檢驗，經(jīng)檢驗合格方能用于工程中。產品說明書中的推薦摻量可做參考，但最終的摻量必須按補償收縮混凝土限制膨脹率設計值通過混凝土配合比試驗確定。同時要求限制干縮率、抗壓

20、強度以及其它有關性能指標必須滿足混凝土外加劑應用技術規(guī)范（GBJ50119-2002中的要求。補償收縮混凝土的各種原材料應采用專用計量設備進行準確計量。計量設備應定期校驗，使用前進行零點校核。原材料每盤稱量的允許偏差應符合下表規(guī)定。原材料每盤稱量的允許偏差材料名稱允許偏差（%）水泥、SY-G、礦物摻合料±2粗、細骨料±3水、外加劑±26.2混凝土攪拌（1）膨脹劑投料應做到準確可靠，嚴格執(zhí)行混凝土配合比并符合計量要求。試驗室技術人員對外加劑投料、混凝土生產應24小時跟班監(jiān)督。（2）及時測定砂、石的含水量，以便及時調整混凝土拌合用水量，嚴禁隨意增加用水量。（3）對混凝

21、土配比的執(zhí)行及外加劑計量準確性建立定期或不定期抽查制度。確?；炷辽a質量。（4）混凝土攪拌時間：補償收縮混凝土應攪拌均勻。對預拌補償收縮混凝土，其攪拌時間可與普通混凝土的攪拌時間相同，現(xiàn)場拌制的補償收縮混凝土的攪拌時間應比普通混凝土的攪拌時間延長30s以上。6.3混凝土澆筑（1）在計劃澆筑區(qū)段內連續(xù)澆筑混凝土，不得中斷；混凝土澆筑以階梯式推進，澆筑間隔時間不得超過混凝土的初凝時間。對于大體積混凝土可采取全面分層連續(xù)澆筑方法，混凝土澆筑層厚度應根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當采用泵送混凝土時，混凝土澆筑層厚度不宜大于500mm；當采用非泵送混凝土時，混凝土澆筑層厚度不宜大于30

22、0mm；具體參考下圖。（2）補償收縮自防水混凝土振搗必須密實，不能漏振、欠振、也不可過振?；炷翍捎酶哳l機械振搗密實，振搗時間一般10s為宜，應使混凝土表面浮漿，無氣泡，不下沉為止。使用插入式振動器應做到快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，按順序進行，不得遺漏，做到均勻振實。移動間距不大于振動棒作用半徑的1.5倍（一般為300-400mm），與模板的距離不應大于其作用半徑的0.5倍，并不應碰撞模板、鋼筋和預埋件。對于本工程中的大體積混凝土宜采用二次振搗工藝。（3）底板、樓板混凝土澆筑完畢，在混凝土終凝前必須用木抹刀或鐵抹刀搓壓混凝土表面，以防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫（主要是沉降裂縫、塑性收縮裂縫

23、和表面失水干縮裂縫），抹壓共2-3遍。底板、頂板混凝土原漿收面后，應立即進行養(yǎng)護。6.4混凝土面標高控制在每個墻柱插筋上用紅油漆標出底板面+50cm線用于控制混凝土面標高，中間部位采用拉線加鋼尺量的辦法控制混凝土面標高。混凝土澆筑完畢后用鋁合金桿刮平，混凝土收水后用滾筒碾壓后，用木槎槎平，以閉合收水裂縫，再覆蓋塑料薄膜和麻袋，塑料薄膜和麻袋都要有一定的搭接長度。6.5混凝土養(yǎng)護（1）板面混凝土應在終凝前采用抹面機械或人工多次抹壓并用塑料薄膜覆蓋，硬化后應蓄水養(yǎng)護或覆蓋濕麻袋并持續(xù)澆水養(yǎng)護。墻體應在混凝土澆注后由墻頂澆水養(yǎng)護。墻體模板宜采用膠合板，砼達到脫模強度應放松模板23mm并繼續(xù)從墻頂澆水

24、帶模養(yǎng)護，拆模時間不宜少于7天，拆模后應采用濕麻袋緊貼墻體覆蓋并噴水養(yǎng)護。補償收縮混凝土養(yǎng)護期不應少于14天，并應始終保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。（2）冬期施工時，構件拆模時間應延至7d以上，表層不得直接灑水，可采用塑料薄膜保水，薄膜上部再覆蓋巖棉被等保溫材料。（3）已澆筑完混凝土的地下室，應在進入冬期施工前完成灰土的回填工作。6.6施工縫、防水節(jié)點和施工缺陷的處理措施（1）墻體混凝土預留的水平施工縫和豎向施工縫應在迎水面進行混凝土自防水的修補處理，可在澆筑混凝土時沿縫頂預留凹槽，也可在拆模后再施工縫位置開鑿深10mm、寬100mm的凹形槽。穿墻管（盒）、固定模板的對穿螺栓等節(jié)點位置、應開鑿凹

25、槽。應先用清水將凹槽沖洗干凈，再涂刷一層混凝土界面劑，然后再用膨脹水泥砂漿填實抹平并濕潤養(yǎng)護14d，也可在修補部位表面涂刷防水涂料。（2）現(xiàn)澆混凝土所產生的外觀質量缺陷，應按照現(xiàn)行國家標準混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范GB50204的相關規(guī)定進行處理。較大的蜂窩、孔洞等應采用比結構混凝土高一個強度等級的補償收縮混凝土進行修補；對有防水要求的部位，還宜在修補的表面采用膨脹水泥砂漿進行防水處理，采用補償收縮混凝土或膨脹水泥砂漿修補的部位濕潤養(yǎng)護14d。（3）對于貫穿性的混凝土裂縫，當混凝土有防水要求時，應采用壓力灌漿法進行修補。對于非貫通性的混凝土裂縫，可進行表面封堵，也可沿著裂縫開鑿凹形槽，采用剛性防水材料或膨脹水泥砂漿修補。6.7質量保證措施（1）嚴格執(zhí)行砼澆搗令制度。澆搗令簽發(fā)前施工現(xiàn)場應辦妥各類有關技術資料、隱蔽驗收手續(xù)。（2）施工前，將砼配合比送交實驗室審核，并提請監(jiān)理方審查，合格后方能組織生產。（3）為保證混凝土質量，主管砼的人員一定要明確每次澆搗砼的級配、方量，以便攪拌站能嚴格控制砼原材料的質量技術要求，并配足原材料。（4）嚴格把好原材料質量關，水泥、碎石、砂及外摻劑等達到國家規(guī)范規(guī)定的標準，及時與砼供應單位溝通信息。（5）及時了解天氣動向，澆搗砼需連續(xù)施工下雨時應及時遮蓋，雨過后及時做好面層處理