半島大體積砼工程防滲、防裂技術(shù)措施

1、半島城邦花園二期地下室大體積、超長砼施工措施方案目 錄一、工程概況2二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因2三、混凝土的原材料控制21、選用低熱、高標(biāo)號水泥品牌22、復(fù)合抗裂劑33、粗骨料選擇34、細(xì)骨料選擇45、骨料的攪拌溫度46、粉煤灰47、配合比控制4四、混凝土裂縫預(yù)控辦法51、施工機(jī)械、材料和人員應(yīng)能保證連續(xù)澆筑砼52、嚴(yán)格控制混凝土的出廠溫度63、輸送泵管處理辦法64、砼分區(qū)、分層澆筑方法（斜面分層法）75、超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方法76、混凝土震搗97、混凝土的泌水處理98、動態(tài)控制119、面層搓平及設(shè)計增加措施11五、混凝土的養(yǎng)護(hù)措施121、混凝土底板面層養(yǎng)護(hù)122、底板側(cè)壁養(yǎng)護(hù)13六、混凝土

2、測溫辦法131、混凝土內(nèi)部水化熱所產(chǎn)生應(yīng)力計算及溫度差計算132、蓄水厚度143、測溫點(diǎn)布控15一、 工程概況半島城邦花園二期工程位于深圳市東角頭，是深圳南海益田置業(yè)有限公司開發(fā)建設(shè)的高檔商業(yè)住宅，場地總用地面積約6.5萬m2，總建筑面積約29.3萬平方米，包括8棟高層住宅，1棟幼兒園，1棟學(xué)校；其中3棟塔樓為48層、高度147m的超高層建筑，4棟塔樓為32層，1棟為25層 ；地下室二層，其中地下二層建筑面積4.28萬平方米，地下一層建筑面積2.11萬平方米，建筑功能為車庫、人防、設(shè)備用房。結(jié)構(gòu)形式：框肢剪力墻、框架剪力墻、框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)防烈度：7度；人防工程等級：核6級；建筑耐火等級：一、

3、二級；建筑防火分類：一、二類?；A(chǔ)形式：反循環(huán)鉆（沖）孔擴(kuò)底灌注樁和天然地基筏板基礎(chǔ)。±0.000相當(dāng)于黃海高程8.100m。地下二層底板標(biāo)高-9.850m，塔樓范圍底板厚度500mm，塔樓外地下室底板厚度400mm。最大基坑深度（1、4、5棟處）自底板標(biāo)高面下6250mm，承臺面與地下室底板分離，其中承臺面標(biāo)高-11.900m，承臺程度4200mm。A區(qū)地下一層樓板面標(biāo)高包括-3.600m， -4.600m，板厚分別為180mm、150mm。B區(qū)、C區(qū)地下一層樓板面標(biāo)高包括-5.650m， -4.550m，板厚分別為150mm、250mm。D區(qū)地下一層樓板面標(biāo)高包括-5.650m，

4、板厚分別為150mm、220mm、250mm。地下室頂板標(biāo)高-1.350m，板厚180mm，部分位置有升降板。二、 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因混凝土是由多種材料組成的非均質(zhì)材料，它具有較高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐久性及抗拉強(qiáng)度低，抗變形能力差，易開裂的特性。大體積混凝土由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量大，水泥水化時釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化，這種溫度變化會使混凝土內(nèi)部溫度顯著提高，而混凝土表面由于散熱較快，溫度較低，這樣砼結(jié)構(gòu)會形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這個拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。同時，混凝土表面降溫時，由于降溫產(chǎn)生的溫差，加上混凝土多余水分

5、蒸發(fā)產(chǎn)生的干縮，受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力），當(dāng)該拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時，混凝土整個截面會產(chǎn)生貫穿裂縫，帶來很大危害。三、 混凝土的原材料控制基于混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，我局對混凝土原材料擬采用專用原材料和統(tǒng)一的砼配合比1 、選用低熱、高標(biāo)號水泥品牌。水泥水化熱大小，對混凝土的溫度起決定性影響，而水泥水化熱量大小取決于水泥品種及其所含的礦物成份，水泥中硅酸三鈣（簡稱C3S）及鋁酸三鈣（簡稱C3A）含量愈高，發(fā)熱量愈大，水化速度也愈快，出現(xiàn)溫峰值也較早，選用的水泥應(yīng)采用低水化熱低堿水泥，所使用的水泥品種的鋁酸三鈣含量應(yīng)少于7%。選用42.5MP或以上標(biāo)號的普通

6、硅酸鹽水泥，可以減少混凝土配合比中總的水泥用量及混凝土水化反應(yīng)時總體水化熱。水泥廠家一經(jīng)選用，同一次澆砼必須用該廠家的水泥。2 、復(fù)合抗裂劑復(fù)合抗裂劑具有產(chǎn)生凝膠堵塞毛細(xì)孔道機(jī)理；產(chǎn)生穩(wěn)定微膨脹抵抗收縮機(jī)理；降低水化熱、降低溫度應(yīng)力、避免水化熱集中散發(fā)而造成裂縫機(jī)理；減少水泥用量，提高密實度及增加和易性滿足泵送，且可調(diào)整塌落度損失。工程設(shè)計擬在基礎(chǔ)底板和連接墻混凝土中采用江西武寇WG-HEA型微膨脹復(fù)合抗裂劑,摻量為8%12%。復(fù)合抗裂劑本身具有高效減水效果、改善混凝土的和易性、提高混凝土的抗裂性、改善混凝土的密實性和耐久性、改善混凝土泌水性和保水性、和具有良好的可泵送性等復(fù)合效果。采用復(fù)合防

7、水劑后，可取代高效緩凝型減水劑。3 、粗骨料選擇采用以自然連續(xù)級配良好的粗骨料配制混凝土，如此配置的混凝土有較好的和易性，并可以減少用水量和水泥用量，以及提供較高的抗壓強(qiáng)度。優(yōu)先選用530mm連續(xù)級配的石子，符合篩分曲線要求，減少混凝土干縮。其指標(biāo)如下：名稱指標(biāo)要求備注壓碎指標(biāo)10%含泥量1%泥塊含量0.2%骨料中針狀和片狀顆粒含量10%（重量比）4 、細(xì)骨料選擇細(xì)骨料以中砂為宜，要求攪拌站對粗、細(xì)骨料進(jìn)行沖洗，盡量減少含泥量。其指標(biāo)如下：名稱指標(biāo)要求備注含泥量1%泥塊含量0.2%泥塊含量0.2%氯離子含量小于0.03%細(xì)度模數(shù)2.5-3.05 、骨料的攪拌溫度對骨料進(jìn)行澆水降溫，如果施工期間

8、氣溫較高，用在混凝土攪拌用水的水池加冰塊的方法，降低混凝土出機(jī)和入模溫度?？刂苹炷恋娜肽囟刃∮?5ºC。6 、粉煤灰摻入適量的粉煤灰可以減少水泥用量，從而減少水泥的總體水化熱，改善混凝土的和易性，對減少砼的裂縫有很大好處。由于本工程采用混凝土的塌落度比較小，粉煤灰的質(zhì)量對整個混凝土和易性會產(chǎn)生較大的影響。7 、配合比控制本工程采用泵送混凝土，砂率應(yīng)在40%45%之間，在滿足可泵送前提下，盡量降低砂率。坍落度在滿足泵送條件下，盡量選用小值，塌落度選擇在1214厘米左右。初凝時間為8小時，終凝時間為9小時。配合比一經(jīng)確定，沒有試驗人員同意改動配合比，不得隨意增減用水量，以確保砼的整體

9、質(zhì)量均勻穩(wěn)定。四、 混凝土裂縫預(yù)控辦法1 、施工機(jī)械、材料和人員應(yīng)能保證連續(xù)澆筑砼為保證砼能夠連續(xù)澆筑，不出現(xiàn)施工縫或冷縫。施工機(jī)械不僅要準(zhǔn)備充分，而且要考慮發(fā)生故障時的修理時間，現(xiàn)場備用一臺砼罐車和一臺泵車10條振動棒，此外還要備用一臺發(fā)電機(jī)，其功率最小保證一臺塔吊、一臺砼輸送泵車、10條振動棒和部分照明用電。在澆筑砼兩天前應(yīng)把所需的材料、施工機(jī)械運(yùn)到現(xiàn)場。備好足夠的水泥、砂、石、保證水電供應(yīng)、機(jī)械配備必須做到連續(xù)施工。澆筑汽機(jī)間和鍋爐間的施工設(shè)備如下：混凝土施工機(jī)械數(shù)量備注1砼攪拌站攪拌機(jī)3套2混凝土輸送罐車8臺3混凝土車載泵1臺4管式砼布料桿2臺5汽車泵1臺6地泵2臺HBT607振動棒1

10、0根HZX508平板振動器2臺ZW209抽水泵4臺150 汽機(jī)房、鍋爐房一次性澆筑砼達(dá)2500立方以上，需要連續(xù)澆筑23天，砼澆筑工人和管理人員按白天、晚上兩班制，保證工作人員有充足體力。 每個工作班的人數(shù)如下：1#泵管工種接拆管工人振搗工人找平工人鋼筋保守木工保守養(yǎng)護(hù)工其它后臺工人小計管理人員人數(shù)4人3人2人1人1人1人1人1人14人2人2#泵管工種接拆管工人振搗工人找平工人鋼筋保守木工保守養(yǎng)護(hù)工其它后臺工人小計管理人員人數(shù)4人3人2人1人1人1人1人1人14人2人合計： 工人28人，管理人員4人。2 、嚴(yán)格控制混凝土的出廠溫度。a).在原有石子灑水的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)管理，安排人員24小時負(fù)責(zé)石

11、子灑水降溫。并定時測量砂子、石子的溫度?；炷翑嚢栌盟黾颖鶋K，以降低攪拌機(jī)出料溫度。b).在攪拌樓下增加灑水裝置，每次裝混凝土?xí)r，對混凝土攪拌車的攪拌罐進(jìn)行淋水降溫。c).不定期清潔攪拌機(jī)。d）選用距施工現(xiàn)場不遠(yuǎn)的攪拌站運(yùn)送砼，我局將在工地附近自建一座攪拌站（運(yùn)輸時間5分鐘），專供現(xiàn)場使用。經(jīng)采取上述措施，混凝土澆筑入模溫度絕大部分在25以下。3 、輸送泵管處理 泵管在使用過程中會吸收輻射熱，管道與砼磨擦也會產(chǎn)生熱量，在輸送管道上包裹麻袋（或其它吸水保溫材料），并在管道上澆冷水降溫，不定期在上面澆水，保證在澆筑砼過程中保溫材料是濕潤狀態(tài)。4 、砼分區(qū)、分層澆筑方法（斜面分層法）依據(jù)砼輸送能力

12、、底板的面積、砼澆筑量，對基礎(chǔ)底板澆筑砼進(jìn)行分區(qū)、分層、分條，使砼以同一坡度薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂，每次分層厚度按500mm分層分步澆筑，并要保證砼覆蓋已澆筑砼的時間不得超過砼初凝時間。這樣避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長，提高了泵送效率，簡化了混凝土的泌水處理，保證了上下混凝土不超過初凝時間。而且各分區(qū)又可獨(dú)立進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對底板進(jìn)行分區(qū)后，每個區(qū)又分為幾個施工層，經(jīng)科學(xué)計算后，各層間的適宜間歇時間，使得在不產(chǎn)生冷縫的前提下，上層混凝土覆蓋到下層的混凝土上時，下層混凝土水化熱已進(jìn)行了一段時間，熱量已散發(fā)一部分，這樣可以降低混凝土內(nèi)部的一部分水化熱。 汽機(jī)間、鍋爐間砼澆筑分層、分區(qū)澆筑

13、示意圖如下：5 、超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方法采用中國建筑材料科學(xué)研究院的超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計和施工方法、補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)等施工技術(shù)，使用摻高性能混凝土膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土施工，以間歇式膨脹加強(qiáng)帶替代所有后澆帶，利用高性能混凝土膨脹劑（ZY）的補(bǔ)償收縮性能，控制工程混凝土由于干縮、冷縮、化學(xué)減縮、塑性收縮等原因引起的開裂現(xiàn)象并加快施工進(jìn)度，縮短工期，提高結(jié)構(gòu)的整體性，保證工程的防水質(zhì)量。工程底板間歇式膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置：帶寬2.8m，兩側(cè)呈階梯狀，雙層密孔鐵絲網(wǎng)攔截，10鋼筋加固。 地庫圍墻、蓋板間歇式膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置：帶寬2.0m，兩側(cè)為直縫，設(shè)置鋼板止水帶，雙層密孔鐵絲網(wǎng)攔截，

14、10鋼筋加固。 混凝土設(shè)計標(biāo)號：C30/P8，入模塌落度。 混凝土配合比：序號標(biāo)號工程部位水水泥砂石外加劑粉煤灰ZY1底板17729777710306.4660232底板加強(qiáng)帶17130976510307.3860413圍墻、蓋板18027579510657.1376.5304圍墻加強(qiáng)帶17528076910688.1784406 、混凝土震搗根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前、中、后布置三道震動器。第一道布置在混凝土卸料點(diǎn)，主要解決上部混凝土的搗實，由于底皮鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實，第三道在坡度的中部保證砼的坡度和密實性。隨著混凝

15、土澆筑工作的向前推進(jìn)，震動器也相應(yīng)跟上，以確保整個高度混凝土的質(zhì)量。斜面長度增加后,振動棒也要相應(yīng)增加個數(shù)。施工管理人員在現(xiàn)場監(jiān)督工人認(rèn)真搗實混凝土，提高混凝土的密實度，減少砼骨料之間的空隙。7 、混凝土的泌水處理大流動性混凝土在澆筑、震搗過程中，上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面下流到坑底。泌水會因振搗而改變混凝土中水的含量及沖洗掉混凝土面的水泥漿，對混凝土具有較大的危害，我局制定以下方法來解決該問題?；炷猎谑┕|層時預(yù)留排水溝和集水坑(約每20米設(shè)置一個集水坑)，使大部分泌水通過兩側(cè)墊層的排水溝排出底板坑外，少量來不及排除的泌水隨著混凝土澆筑向前推進(jìn)被趕至底板的另一側(cè)集中抽水。當(dāng)混凝土大坡面的

16、坡腳接近側(cè)壁墻模板時，改變混凝土澆筑方向，即從頂端往回澆筑，與原斜坡相交成一個集水坑，這樣集水坑逐步在中間縮小成水潭，用軟軸泵及時排除（集水坑布置見下圖）,采用這種方法排除最后階段的所有泌水。8 、動態(tài)控制施工現(xiàn)場嚴(yán)格監(jiān)控預(yù)拌混凝土的各項指標(biāo)，隨時向現(xiàn)場施工的負(fù)責(zé)人進(jìn)行通報，并及時對現(xiàn)場出現(xiàn)的混凝土品質(zhì)問題進(jìn)行處理。試驗人員隨時抽查砼的坍落度，目測砼的和易性，如發(fā)現(xiàn)砼有離析或初凝現(xiàn)象把砼清退出場。9 、面層搓平及設(shè)計增加措施按設(shè)計要求，在基座底板砼澆筑完成后，初步用鋁合金大杠刮平砼后，用鋼絲網(wǎng)壓入砼內(nèi)，鋼絲網(wǎng)的標(biāo)高控制在基礎(chǔ)底板標(biāo)高下20mm處，隨砼澆筑的進(jìn)行隨時鋪放并用8的彎鉤鋼筋將鋼絲網(wǎng)固

17、定，及時用木抹子將砼表面抹平，待砼收水后，用木抹子搓平兩次，以閉合砼面層的收縮裂縫。大體積泵送混凝土，其表面水泥漿較厚，在混凝土澆筑結(jié)束后要認(rèn)真處理。經(jīng)45小時左右，初步按標(biāo)高用長尺刮平，在初凝前（因混凝土內(nèi)摻加減水劑，初凝時間較長）用鐵滾筒碾壓，再用木蟹打磨壓實，以閉合收水裂縫，約12小時后蓋麻袋蓄水養(yǎng)護(hù)。五、 混凝土的養(yǎng)護(hù)措施1 、混凝土底板面層養(yǎng)護(hù)基座底板澆筑砼完畢后約12小時，對砼加以澆水和覆蓋。本工程擬采用蓄水（厚度為20mm具體計算見測溫辦法）加麻袋養(yǎng)護(hù)，以減少升溫階段內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生溫度裂縫，并可防止混凝土表面脫水產(chǎn)生干縮裂縫，使水泥順利進(jìn)行水化，提高混凝土的抗裂縫能力。在養(yǎng)護(hù)

18、過程中定時對砼內(nèi)部的溫度進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)砼內(nèi)外溫差大于200C立即采取措施（具體方法見測溫辦法）。當(dāng)砼內(nèi)外溫差小于200C時撤除麻袋，繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)至30天。2 、底板側(cè)壁養(yǎng)護(hù)底板側(cè)壁采用盡量在滿足強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，提早拆除模板，并掛上麻袋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。沒有拆除模板前每三小時對模板進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，側(cè)壁模板在澆筑混凝土后30小時拆除模板掛上麻袋澆水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。六、 混凝土測溫辦法砼的內(nèi)部溫度用電子測溫儀測溫，澆筑砼時預(yù)埋測溫線，設(shè)置上中下三種高度，得出砼內(nèi)部的溫度與外界溫度差值，如果其差值超過250C時進(jìn)行特殊養(yǎng)護(hù)。1 、混凝土內(nèi)部水化熱所產(chǎn)生應(yīng)力計算及溫度差計算以最不利的條件進(jìn)行計算，既不考慮混凝土的熱傳導(dǎo)，

19、且以前七天的水化熱全部不進(jìn)行傳導(dǎo)進(jìn)行計算內(nèi)部中心溫度的最大值。砼內(nèi)部中心溫度最大值：T（t）=CQ/c（1e-mt）T（t）：混凝土澆注完t時間，混凝土的絕熱溫升值（0C）C：每立方米混凝土水泥用量（公斤），C40的水泥取400公斤/每立方米Q：每公斤水泥水化熱量，七天的取250千焦耳/每公斤C ：混凝土的熱比，為0.96：混凝土的質(zhì)量密度，取2400公斤/立方米m ：為經(jīng)驗系數(shù)取0.4t ：混凝土澆注后至計算時的天數(shù)，取7。T（t）=CQ/c（1e-mt）=400250（1e-2.8）/(0.962400)=40.8 0C 7天混凝土的彈性模量： E（t）=E0（1e-0.09t） E（t）

20、：計算時混凝土的彈性模量 E0 ：混凝土最終的彈性模量 E（t）=E0（1e-0.09t）=3.6100000.467=1.6810000 混凝土的變形應(yīng)力：= E（t） T S(t) R/(1-v)：混凝土的溫度應(yīng)力：混凝土的線膨脹系數(shù)取110-5T：最大的綜合溫差T= T（t）Th（福州市十二月最底氣溫，按14 0C計算）T= T（t）Th=40.8-14=26.8 0CS(t)：混凝土徐變影響系數(shù)，取0.4。R ：混凝土的外約速系數(shù)，取0.4。V ：混凝土的泊松比，取0.15。= E（t） T S(t) R/(1-v)=1.68×0.1×26.8×0.4×0.4/0.85=0.851.2×0.7=0.84(牛頓/平方毫米，混凝土7天的抗拉強(qiáng)度)達(dá)到允許拉力時的溫度差:0.84/(1.68×0.1×0.4×0.4/0.85)=26.50C經(jīng)過以上驗算，若不進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，理論計算溫差為26.8 0C時,將會產(chǎn)生裂縫?？刂茰夭钤?50C以下時，可保證不產(chǎn)生溫度裂縫。2 、蓄水厚度0.5（ab）/1（maxb）k養(yǎng)護(hù)材料厚度養(yǎng)護(hù)材料導(dǎo)熱系