膨脹加強帶連續(xù)無縫施工方案

1、膨脹加強帶連續(xù)無縫施工方案 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的理論依據(jù)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加強帶的施工45、混凝土配合比設計55.1對原材料的要求55.2補償收縮混凝土配合比設計要求66、混凝土的施工66.1原材料計量66.2混凝土攪拌66.3混凝土澆筑76.4 混凝土養(yǎng)護76.5施工縫、防水節(jié)點和施工缺陷的處理措施86.6質(zhì)量檢查87、質(zhì)量保證體系91、工程概況上海市某項目工程基礎筏板厚600mm，混凝

2、土強度為C35，抗?jié)B等級為P6。為控制本工程中有害裂縫的產(chǎn)生，地下室底板、頂板、側(cè)墻以及上層樓板采用SY-K膨脹纖維抗裂防水劑配制補償收縮混凝土進行無縫施工。 2、工程特點及施工難度本工程為超長的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)裂縫控制及結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(jié)構(gòu)的開裂，破壞結(jié)構(gòu)防水封閉性及耐久性，將成為設計、施工技術的關鍵。為提高該工程超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲能力，建議采用SY-K膨脹纖維抗裂防水劑配制成補償

3、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(jié)構(gòu)無縫設計和施工方法專利技術（專利號93117132.6），將伸縮后澆帶改為膨脹加強帶，達到節(jié)約工期及裂縫控制的目的。3、補償收縮混凝土無縫施工的理論依據(jù)3.1補償收縮混凝土裂縫控制的基本原理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因復雜，就材料而言，混凝土水化硬化過程中產(chǎn)生的干縮、冷縮、化學減縮、塑性收縮等是主要原因。采用膨脹纖維抗裂防水劑拌制的補償收縮混凝土是結(jié)構(gòu)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(chǎn)生適度膨脹，在鋼筋和鄰位的約束下產(chǎn)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

4、中產(chǎn)生的收縮應力，從而使結(jié)構(gòu)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(nèi)。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(chǎn)生限制作用，鋼筋本身也因與砼一起膨脹而產(chǎn)生拉應力s，同時砼中產(chǎn)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

5、率隨膨脹劑摻量的增加而增加，所以，可以通過調(diào)整膨脹劑的摻量，使混凝土獲得不同的預壓應力。SY-K中的纖維使混凝土塑性收縮能量被分散到每立方米上千萬條具有抗拉強度較高而彈性模量相對較低的纖維單絲上，從而極為有效地增強了混凝土的韌性，抑制了微細裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。同時，無數(shù)的纖維單絲在混凝土內(nèi)部形成的亂向撐托體系可以有效阻礙骨料的離析，阻止了粗細集料的沉降，減少了混凝土表面的析水，阻礙了沉降收縮裂縫的形成。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(jié)構(gòu)具體情況，可無縫或少縫。這里的“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”

6、。即以摻SY-K膨脹纖維抗裂防水劑的補償收縮混凝土作為結(jié)構(gòu)材料，其在水化硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，該膨脹由于受到鋼筋和鄰位的約束，能在結(jié)構(gòu)中建立一定的預壓應力C，由此來抵抗收縮變形時產(chǎn)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(jié)構(gòu)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，限制膨脹率適宜，2（2.03.0）×104，在配筋率0.2%0.8%的條件下，可在結(jié)構(gòu)中

7、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(chǎn)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(nèi)（小于0.2mm）?；谶@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(jié)構(gòu)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 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

8、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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)裂縫控制一書）L1.5 arcosh|T|/（|T|Sk） （2）式中H 底板厚度或側(cè)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T

9、T1T2T3（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(zhì)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??；差距越小，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，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

10、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，用于后澆帶和膨脹加強帶的混凝土設計強度等級應比兩側(cè)混凝土提高一個等級，并應在其兩側(cè)用密孔鋼絲網(wǎng)將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分開。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(zhuǎn)空氣中28d用于補償混凝土收縮0.015-0.030用

11、于后澆帶、膨脹加強帶和工程接縫填充0.025-0.020根據(jù)以上要求，建議補償收縮混凝土SY-K膨脹纖維抗裂防水劑摻量為8%，后澆帶、膨脹加強帶內(nèi)填充性混凝土SY-K摻量為12%。4.2加強帶的施工膨脹加強帶澆筑方式有連續(xù)式、間歇式和后澆式三種，補償收縮混凝土應用技術規(guī)程JGJ/T178-2009規(guī)定外包剪力墻要求采用后澆式膨脹加強帶，7-14天后回填。本工程沉降后澆帶必須待主樓的主體結(jié)構(gòu)施工全部完成后，且主樓的沉降接近穩(wěn)定標準，方可澆灌后澆帶。伸縮后澆帶改為膨脹加強帶，底板、樓板膨脹加強帶澆筑方法可參考下圖。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

12、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(cè)混凝土進行強化補償。本工程膨脹加強帶澆筑方式參考如下：本工程沉降后澆帶做法及膨脹加強帶澆筑方法如下：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5、混凝土配合比設計5.1對原材料的要求（1）水泥 本工程所用水泥應符合通用硅酸鹽水泥（GB175-2007）的規(guī)定。（2）粉煤灰 應選用二級以上粉煤灰，其技術指標應符合GB1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰標準要求。（3）粗骨料 本工程采用泵送混凝土，為適應混

13、凝土泵送工藝，先用粒徑5-31.5mm碎石，其技術指標應符合JGJ52-2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準，所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面，吸水率不大于1.5%。（4）細骨料 中砂。所有技術指標應符合JGJ52-2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準要求。（5）膨脹劑 選用SY-K膨脹纖維抗裂防水劑，其技術指標符合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(zhì)時水膠比不宜大于0.45。（2）砂率宜為3540，泵送時可增至45。（

14、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120160mm，坍落度每小時損失值不應大于20mm，坍落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-K

15、、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(chǎn)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(diào)整混凝土拌合用水量，嚴禁隨意增加用水量。（3）對混凝土配比的執(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(chǎn)質(zhì)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

16、區(qū)段內(nèi)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300mm；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

17、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、頂板混凝土澆筑完畢，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 混凝土養(yǎng)護（1）補償收縮混凝土澆筑完成后，應及時對暴露在大氣中的混凝土進行潮濕養(yǎng)護，養(yǎng)護期不得少于14d。對水平構(gòu)件，常溫施工時，可采取覆蓋塑料薄膜并定時灑水、鋪濕麻袋等方式。底板宜采取直接蓄水養(yǎng)護方式

18、。墻體澆筑完成后，可在頂端設多孔淋水管，達到脫模強度后，可松動對拉螺栓，使墻體外側(cè)與模板之間有23mm的縫隙，確保上部淋水進入模板與墻壁間，也可采取其他保濕養(yǎng)護措施。（2）冬期施工時，構(gòu)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。6.5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