杭政儲出超長無縫(補償收縮混凝土)施工方案

杭政儲出（2016)8號地塊商品住宅項目施工電梯專項方案編制人___________審核人___________審批人___________2017年3月10日編制依據(jù)：1、《杭政儲出（2016）8號地塊商品住宅工程設計圖紙》 2、土建工程施工涉及的現(xiàn)行國家建筑工程質量驗收規(guī)范和規(guī)程:《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》 GB50204-2011《混凝土質量控制標準》 GB50164—2011《商品混凝土質量管理規(guī)程》 DBJ01—6—903、超長結構無縫施工所涉及的有關的標準及工法：《補償收縮混凝土應用技術規(guī)范》 JGJ/T178—2009《砼外加劑應用技術規(guī)范》 GB50119—2003《混凝土SY-G》 GB23439-2009《補償收縮混凝土防水工法》YJGF22—92《超長鋼筋混凝土結構無縫設計和施工方法》(專利號:93117132.6）目錄TOC\o"1—3”\h\z\u_Toc338954850”三、工程難點以及解決方法 1HYPERLINK\l”_Toc338954851"3.1工程難點 1四、技術支持 2五、補償收縮混凝土抗裂的基本原理 4HYPERLINK\l”_Toc338954855"六、無縫施工理論依據(jù) 5_Toc338954857"6.2無縫設計的應變分析 7_Toc338954859”7.1膨脹加強帶 8_Toc338954861”7。3膨脹加強帶設置 9HYPERLINK\l”_Toc338954862"7.4膨脹加強帶的澆筑方式 10HYPERLINK\l”_Toc338954863”八、施工控制技術 10_Toc338954865"8.1.1原材料要求 108.1。2混凝土配合比設計 10_Toc338954868"8。2。1工作準備 11_Toc338954870”8。2。3混凝土攪拌 12HYPERLINK\l”_Toc338954871"8.3施工控制 12HYPERLINK\l”_Toc338954872”8.3。1混凝土澆灌 13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”。即用摻SY-G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σc,由此來抵抗收縮變形時產生的拉應力，防止混凝土開裂。膨脹混凝土用于超長結構無縫抗裂施工，其限制膨脹率(ε2)的設定至為重要。ε2偏小，則補償收縮能力不足，無縫施工難以實現(xiàn)；ε2過大，對混凝土強度有明顯影響。經大量研究與工程實踐，補償收縮混凝土可在結構中建立0.2-0。7MPa預壓應力，這一預壓應力大致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0.1mm）?；谶@一“抗”的原理,采用補償收縮混凝土,后澆縫的間距延長至60m是安全的,比規(guī)范20—40m增加l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。隨著我國建筑長大化和多功能的發(fā)展,鋼筋混凝土結構超長100m以上，水平面積超1萬m2以上者越來越多。樓層數(shù)十層，設置后澆縫以防止結構收縮開裂成為必要措施。然而，它給結構設計和施工帶來很多麻煩，工期延長,模板周轉、降水和施工管理費都增加,能否取消后澆縫這具有技術經濟意義.工民建的整體式基礎、箱形基礎的底板、車間混凝土地面、地下隧道、涵管等結構的底板和墻體的特點是，其厚度(高度)H遠小于長、寬方向尺寸L,當H／L＜0。2時,板在溫度收縮變形作用下，離開端部區(qū)域,全截面受拉應力較均勻。在地基約束下，將出現(xiàn)水平法向力σx；從工程實踐可知，σx是設計主要控制應力,是引起垂直裂縫的主要應力，其σmax出現(xiàn)在截面的中點x＝0處如下圖：當法向應力σmax超過混凝土抗拉強度R,在中部出現(xiàn)第一垂直裂縫，將板一分為二，每塊板的水平應力重新分布σx，如σx＞Rt,則形成第二批裂縫……，這種裂縫有序性?？稍诠こ讨幸姷健榉乐惯@種有序裂縫的出現(xiàn)，工業(yè)與民用建筑中以設置后澆縫作為釋放收縮應力和控制裂縫的主要措施之一。從以下法向應力公式可見:бmax=-EаT（1-）式中β=Cx－水平阻力系數(shù);H－板厚；E－混凝土彈性模量。后澆縫只在較短的間距（L）范圍對削減溫度收縮應力(EαT）起顯著作用,超過一定長度,即使設后澆縫也沒有意義。按理論計算，削減有效間距為20-60m。下面談到的膨脹加強帶間距應設置在此范圍內.研究表明，膨脹混凝土在硬化過程中產生膨脹作用，在鋼筋和鄰位約束下,鋼筋受拉，而混凝土受壓,當鋼筋拉應力與混凝土壓應力平衡時，則Ac·σc＝As·σs＝As·Es·ε2設μ＝As／Ac則σc＝μ·Es·ε2(1）式中:σc—-混凝土預壓應力，MPa；As—-鋼筋截面積；μ--配筋率,％;Ac--混凝土截面積；Es—-鋼筋彈性模量。MPa;ε2--混凝土的限制膨脹率(也即鋼筋伸長率），％。由（1）式可見，σc與ε2成正比關系，而限制膨脹率ε2隨SY-G摻量增加而增加，所以，我們通過調整SY-G摻量,可使混凝土獲得不同的預壓應力。根據(jù)水平法向力σx分布曲線，我們設想在σmax地方給與較大的膨脹應力σc，而在兩側給與較小的膨脹應力如下圖，全面地補償結構的收縮應力，控制有序裂縫的出現(xiàn).膨脹應力σc補償收縮應力σx示意圖6.2無縫設計的應變分析根據(jù)我國著名的水泥混凝土專家、中國工程院資深院士吳中偉教授關于膨脹混凝土的基本理論和觀點，防止混凝土開裂,有如下判據(jù)：∣ε2—(St+Sd-CT)∣≦Sk式中，ε2—限制膨脹率St—干縮率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SY—G時，規(guī)范規(guī)定約30m設一道伸縮縫,以避免收縮應變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：［L］=1。5arcosh)式中:H—底板厚度或側墻每次施工高度（mm)E—混凝土的彈性模量（MPa）Cx—基礎的水平阻力系數(shù)（N/mm3）α-混凝土的線膨脹系數(shù),為1。0×10-5arcosh—雙曲余弦函數(shù)的反函數(shù)Sk—配筋混凝土的極限拉伸T—為綜合溫差，普通混凝土T=T1+T2，膨脹混凝土T=T1+T2-T3式中：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——膨脹混凝土的膨脹當量溫差根據(jù)裂縫平均間距計算公式可見，當而這樣上式就變?yōu)楱OSt+Sd—ε2∣≦Sk,[L]→∞比較可見，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,當∣αT∣→Sk即ε2-St—Sd＜0,且∣ε2-St—Sd∣>Sk時，混凝土開裂,裂縫間距可由王鐵夢公式求得；當∣αT∣≦Sk即∣ε2-St-Sd∣≦Sk時混凝土不開裂。七、無縫施工技術7。1膨脹加強帶膨脹加強帶是一種旨在提高混凝土構件抗裂性能的技術措施,施工中采用膨脹加強帶的目的是減免后澆帶。膨脹加強帶的數(shù)量和位置，要根據(jù)混凝土的膨脹率、混凝土內部中心溫度、地基水平阻力系數(shù)、結構厚度、混凝土彈性模量、配筋率等參數(shù)來估算。膨脹加強帶的設置應放在結構受力最不利的位置，如變截面、鋼筋變化的部位及應力集中部位。膨脹加強帶一般設在后澆帶的位置上.設置的膨脹加強帶條數(shù)及形狀應依工程構造與尺寸確定，當長／寬比較大或構造復雜時,相鄰加強帶／后澆帶的間距應適當減小.為了有效發(fā)揮膨脹效果,增加長度方向的膨脹絕對量，所以其寬度應該比后澆帶更寬一些.根據(jù)構件厚度帶寬2.5m，其它構造與后澆帶基本相同,在帶的兩側用密孔鐵絲網將帶內混凝土與帶外混凝土分開。膨脹加強帶是一種“抗"的措施,所以在連續(xù)施工的混凝土構件中，為提高其抵御收縮應力的能力,增設一些附加筋.7。2膨脹加強帶鋼筋設計要求為了達到更好的抗裂性能，建議膨脹加強帶內底板（墻）中增設Φ10@150水平溫度鋼筋（垂直于加強帶長度方向),并均勻布置在上下層鋼筋上，兩端各伸出膨脹帶LaE（約1000mm），并固定在上下層(或內外層）鋼筋上，膨脹加強帶配筋圖以及SY—G建議使用摻量（膨脹加強帶內摻量為10％，兩側為8％）如下圖所示：7.3膨脹加強帶設置本方案根據(jù)該項目尺寸超長的特點，結合上述理論依據(jù)和工程實際施工需要,把原后澆帶設置膨脹加強帶,帶寬宜設置為2。5米。膨脹加強帶的兩側采用5mm密目鋼絲網（快易收口網),為防止混凝土壓壞鋼絲網，HYPERLINK”mailto:并用立筋Φ8＠150及水平筋Φ16＠200骨架加固”并用立筋Φ8@150及水平筋Φ16@200骨架加固，防止混凝土流入加強帶,影響抗裂性能。這樣就可以實現(xiàn)混凝土連續(xù)澆筑或稱無縫施工.根據(jù)補償收縮混凝土應用技術規(guī)范JGY/T6178—2009相關規(guī)定，考慮本工程實際情況,確定了膨脹加強帶和后澆帶的劃分,及補償收縮混凝土的澆筑方式和構造形式。7.4膨脹加強帶的澆筑方式膨脹加強帶澆筑方式有連續(xù)式、間歇式或后澆式三種，《補償收縮混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T178—2009規(guī)定：膨脹加強帶澆筑方式宜按下表進行選擇（具體可參照下圖進行)：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L≤60-連續(xù)澆筑連續(xù)式膨脹加強帶L＞60-分段澆筑后澆式膨脹加強帶板式結構L≤60—連續(xù)澆筑—60＜L≤120H≤1。5連續(xù)澆筑連續(xù)式膨脹加強帶60＜L≤120H＞1.5分段澆筑后澆式、間歇式膨脹加強帶L＞120—分段澆筑后澆式、間歇式膨脹加強帶根據(jù)本工程膨脹加強帶設置間距以及底板厚度，板式結構宜采用連續(xù)式膨脹加強帶的方式進行澆筑；墻體由于養(yǎng)護難度較大,宜采用后澆式膨脹加強帶進行澆筑，7-14天后回填.八、施工控制技術8.1混凝土材料控制8.1。1原材料要求(1）水泥本工程宜采用P。O。42。5級普通硅酸鹽水泥。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。并應盡可能降低其含碳量.（3）粗骨料本工程采用泵送混凝土，為適應混凝土泵送工藝，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、石質量及檢驗方法標準》要求.（5)SY—G本工程采用SY—G復合纖維抗裂劑，其符合產品相關技術標準要求。（6）減水劑其技術指標應符合GB8076-2008《混凝土外加劑》標準要求，并應盡可能延長其緩凝時間(初凝10小時左右）。上述全部材料應經檢驗合格，符合使用要求時方可入場。且材料供應充足，特別是指定的水泥品種有足夠的儲備量或后續(xù)供應有保證。8.1。2混凝土配合比設計補償收縮混凝土最重要的指標除了普通混凝土強度性能,重要的控制指標還有混凝土限制膨脹率，因此必須通過實驗確定混凝土配合比，經過實驗確定的混凝土配合比是超長結構施工的基礎,必須要個執(zhí)行,否則，將達不到預期的效果?；炷辽a單位嚴禁任意改變水泥,活性摻合料、外加劑的摻量。一般補償收縮混凝土配合比設計要求如下：（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35%～40％，泵送時可增至45％。（3）灰砂比宜為1:1。5～1：2.5。（4）補償收縮混凝土采用預拌混凝土時，入泵坍落度宜控制在160±20mm，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3％～5％。（6）補償收縮混凝土單位膠凝材料用量應不小于300kg/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。8。2混凝土生產控制8.2。1工作準備混凝土澆筑前對混凝土生產廠家進行實地檢察,進行統(tǒng)一的技術交底，要求統(tǒng)一配合比，統(tǒng)一關鍵的原材料。8。2.2原材料的計量水泥、砂、石、SY-G、粉煤灰、磨細礦粉、外加劑、水經過計量才能投入攪拌機，計量誤差應符合下列要求: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±28.2。3混凝土攪拌（1）在攪拌混凝土時，要與攪拌人員協(xié)商好，按照配合比投料，SY—G應有專門的計量儀器;（2）及時測定、石的含水量，調整混凝土拌合物用水量，變更混凝土坍落度必須有現(xiàn)場技術人員執(zhí)行,嚴禁隨意增加用水量.（3）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。8.3施工控制8。3。1混凝土澆灌（1）混凝土自攪拌機中卸出后，應及時運到澆筑地點,延續(xù)時間不能超過初凝時間.在運輸過程中，要防止混凝