混凝土超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案

混凝土超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案

梁板混凝土超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案一、工程概況本工程位于XXXX地區(qū)，為框剪結(jié)構(gòu),采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁承臺(tái)基礎(chǔ)，安全等級(jí)二級(jí),使用年限50年。全部為地上結(jié)構(gòu)，共九層。長(zhǎng)78600mm，寬14000mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，板厚150~。長(zhǎng)向長(zhǎng)度超過了規(guī)范規(guī)定的伸縮縫間距要求后澆帶影響工期，且處理不好會(huì)留下開裂滲水隱患。經(jīng)幾方溝通和技術(shù)交流后，采用中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院的超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)，取消溫度后澆帶，連續(xù)澆筑混凝土。經(jīng)與設(shè)計(jì)單位溝通后，調(diào)整了部分鋼筋配置。采用小直徑小間距配筋，同時(shí)拉通部分相對(duì)薄弱位置的上層筋。盡量減低溫度應(yīng)力對(duì)混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力影響。二、梁板裂縫概述框架結(jié)構(gòu)的梁板一般來說在溫度應(yīng)力作用下，由于結(jié)構(gòu)本身外部或內(nèi)部的約束，容易引起拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫。這種裂縫在實(shí)際工程中頗為常見，裂縫寬度0.3至數(shù)毫米，雖然其危害程度較輕微，一般沒有承載力不足的危險(xiǎn)，但對(duì)于持久強(qiáng)度以及抗?jié)B功能卻會(huì)帶來一定影響，應(yīng)當(dāng)盡量加以控制，減少裂縫產(chǎn)生的數(shù)量和寬度。裂縫出現(xiàn)在板上者常為貫穿裂縫，出現(xiàn)在梁上者，常為表面裂縫。板的平面為矩形，則裂縫方向與較長(zhǎng)邊垂直。如超長(zhǎng)工程，則與長(zhǎng)邊垂直和平行方向均會(huì)產(chǎn)生裂縫。板的裂縫是由降溫及收縮引起，當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍的氣溫及濕度變化較大時(shí)，梁板都要產(chǎn)生變形――溫度變形及收縮變形，從而產(chǎn)生開裂。梁板的裂縫出現(xiàn)時(shí)間一般在7天～3個(gè)月，此后趨于穩(wěn)定。裂縫一般在最冷、最熱季節(jié)施工時(shí)更容易產(chǎn)生。梁板結(jié)構(gòu)的最大拉應(yīng)力一般出現(xiàn)在中部，只要使梁板中部的最大拉應(yīng)力σxmax小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，或混凝土中部的最大收縮ε小于混凝土的極限延伸率p,則混凝土不會(huì)開裂。三、采用膨脹混凝土控制裂縫的基本原則為控制混凝土的裂縫，傳統(tǒng)的方法是采用“放”的原則，最常用的方法是設(shè)置“后澆帶”或永久伸縮縫。本工程采用膨脹混凝土解決混凝土的超長(zhǎng)施工問題。采用的是“抗”、“放”結(jié)合的原則，一是利用鋼筋的約束以及膨脹混凝土的微膨脹作用，在混凝土中產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，來抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力，這是“抗”的原則；二是間隔一定的距離設(shè)一道“施工縫”，這是“放”的原則，留縫的位置建議設(shè)置在原后澆帶處。在混凝土中摻加適量的ZU-CM高性能膨脹劑，通過水泥的化學(xué)反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋混凝土中建立0.2～0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力?？纱笾碌咒N混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止混凝土開裂。同時(shí)，水化反應(yīng)生成的鈣釩石晶體屬針狀、棒狀晶體，填充、切斷、堵塞混凝土的毛細(xì)孔，使混凝土的抗?jié)B能力也大大提高，抗?jié)B標(biāo)號(hào)可達(dá)S12以上，高于本工程設(shè)計(jì)要求的S8。四、超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)是中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院的專利技術(shù)。在混凝土中摻加適量的膨脹劑或者抗裂防水劑，配制出補(bǔ)償收縮混凝土，解決超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)工程的無縫施工問題，并形成了較系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和理論。膨脹劑在常規(guī)摻量下，一般可60m不設(shè)縫，當(dāng)超過60m時(shí)，方案一：是采用“加強(qiáng)帶”解決，帶寬2m，以ZU-CM高性能膨脹劑為例，“加強(qiáng)帶”內(nèi)摻10～12％，帶兩側(cè)摻8％（冬施時(shí)提高1～2％）（圖1）。帶兩側(cè)設(shè)鋼絲網(wǎng)，目的是防止兩側(cè)混凝土流入“加強(qiáng)帶”內(nèi)。施工時(shí)連續(xù)澆筑，澆到加強(qiáng)帶時(shí)改換配合比。如果不想設(shè)加強(qiáng)帶，則可采用方案二：采用全部混凝土均提高膨脹劑摻量的方案，一般摻9～11％（冬施時(shí)提高1％或者根據(jù)工程的特點(diǎn)和難度而定）（圖2）。在采取措施的情況下,伸縮縫間距可延長(zhǎng)至100m以上。平均伸縮縫間距計(jì)算公式如下：L=1.5只要使｜T｜趨向p，則arcosh∞,則可實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的無縫施工。在混凝土中摻入適量的膨脹劑，由于混凝土的膨脹可補(bǔ)償混凝土的冷縮和干縮，可顯著地減少｜T｜，從而延長(zhǎng)伸縮縫的間距。膨脹應(yīng)力曲線膨脹應(yīng)力曲線ZU-CM10~12%收縮應(yīng)力曲線鋼絲網(wǎng)ZU-CM8％ZU-CM8％2m圖1膨脹加強(qiáng)帶取代后澆帶的基本做法示意圖膨脹應(yīng)力曲線ZU-CMZU-CM9～11％施工縫收縮應(yīng)力曲線圖2間歇式連續(xù)澆筑基本做法示意圖建議本工程采用方案二。優(yōu)點(diǎn)：（1）不留后澆帶，減少麻煩，節(jié)約工期。（2）避免了“加強(qiáng)帶”所帶來的綁扎鋼絲網(wǎng)麻煩以及更換混凝土配合比所帶來的混亂、泵送施工不好操作的缺陷。（3）避免有可能產(chǎn)生的窩工現(xiàn)象。五、本工程混凝土施工方案根據(jù)本工程的特點(diǎn)和我們以往進(jìn)行超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫施工的大量工程經(jīng)驗(yàn)及理論，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的配筋情況、施工期間的環(huán)境條件和原材料情況，配制的混凝土的限制膨脹率不宜小于2/萬，墻體混凝土限制膨脹率不宜低于2.5/萬。具體方案如下：1、原材料的選擇從材料上講，收縮是混凝土的固有特性，而混凝土是抗拉強(qiáng)度很低的材料，在干縮和溫度應(yīng)力的作用下，易產(chǎn)生收縮裂縫，特別是最近的十余年來，商品泵送混凝土在中國(guó)發(fā)展迅猛，市區(qū)以內(nèi)的混凝土工程大量采用商品泵送混凝土，混凝土的收縮率有所提高，而鋼筋混凝土的極限延伸率只有1～3/萬，這使混凝土的開裂問題更加突出。目前部分工程混凝土的裂縫出現(xiàn)時(shí)間較以前大幅度提前，在混凝土澆筑完畢后的兩周內(nèi)出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重時(shí)，拆模時(shí)就已產(chǎn)生裂。如何配制低收縮或者無收縮的混凝土，不僅要選擇膨脹率高的外加劑（膨脹劑或者抗裂防水劑），而且水泥、砂、石等原材料都必須進(jìn)行綜合考慮。由于國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)中沒有收縮這一指標(biāo)的具體規(guī)定和試驗(yàn)方法，因此。收縮小的水泥如何界定，是沒有依據(jù)的。但從混凝土裂縫控制和混凝土耐久性角度考慮，選用的水泥必須滿足以下要求：達(dá)到國(guó)標(biāo)GB175－1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求的強(qiáng)度等級(jí)為32.5#和42.5#的普通硅酸鹽水泥。（1）水泥細(xì)度水泥不宜過細(xì)，按水泥標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法檢驗(yàn)的水泥的比表面積不宜超過350m2（2）堿含量水泥的堿含量小于0.6％。盡量采用低堿水泥。（3）水泥出廠溫度水泥的出廠溫度不宜大于60℃，使用時(shí)嚴(yán)禁使用大于60℃的水泥。鑒于目前水泥普遍較細(xì)和早強(qiáng)，所以，必須摻加適量的粉煤灰，粉煤灰的摻量宜15～30％，優(yōu)先采用一級(jí)粉煤灰。從混凝土裂縫控制考慮，宜采用天然水洗的中、粗砂，連續(xù)級(jí)配的石子。2、混凝土配合比設(shè)計(jì)本工程梁板混凝土及外墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30。（1）設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，按《GB50119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的要求，做好混凝土限制膨脹率的測(cè)試工作，配制出真正的微膨脹混凝土。基礎(chǔ)底板及頂板梁的混凝土限制膨脹率不宜低于2/萬,外墻混凝土的限制膨脹率不宜低于2.5/萬。（2）根據(jù)試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合工程的實(shí)際要求，本工程的混凝土中膨脹劑的摻量確定如下：梁板混凝土膨脹劑摻量：10％。外墻混凝土膨脹劑摻量：11％。摻加方法：膨脹劑摻量％＝。（3）根據(jù)本工程現(xiàn)場(chǎng)的澆筑狀況以及上海地區(qū)的天氣情況，春夏季施工時(shí)，混凝土的初凝時(shí)間不宜低于10小時(shí)（現(xiàn)場(chǎng)）；秋冬季施工時(shí)，不易低于8小時(shí)。但是終凝不得超過24小時(shí)，從而避免混凝土冷縫出現(xiàn)。（4）控制單方混凝土中膠凝材料總量選用優(yōu)質(zhì)高效減水劑或泵送劑，通過調(diào)整泵送劑的摻量和減水率，在保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的情況下，盡量降低膠凝材料的總量（水泥、粉煤灰、抗裂防水劑總量），本工程采用P·O42.5水泥，根據(jù)本工程的重要性及微膨脹混凝土的性能綜合考慮，建議C30混凝土的膠凝材料總量不宜超過430kg/m3、混凝土澆筑方法為避免施工時(shí)間過長(zhǎng)造成混凝土冷縫，建議整個(gè)工作面劃分為兩個(gè)流水段進(jìn)行混凝土的施工，在流水段之間設(shè)施工縫，施工縫必須妥善處理。施工縫具體做法如下：在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土之前，施工縫處的混凝土必須進(jìn)行鑿毛、清除浮粒和雜物、并用水沖刷干凈。施工時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，混凝土入模坍落度不宜大于200mm?；炷翝仓椒ū仨毢侠恚苊饣炷脸霈F(xiàn)冷縫，從而產(chǎn)生滲水通路?；炷恋臐仓ㄗh沿縱向采用“一個(gè)坡度、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的連續(xù)澆筑方法，混凝土自然流淌形成一個(gè)斜坡。這種方法能較好地適應(yīng)泵送工藝，避免泵管的經(jīng)常拆除沖洗和接長(zhǎng)，提高泵送效率，保證及時(shí)接縫，避免冷縫的出現(xiàn)。在澆筑混凝土?xí)r，在每個(gè)澆筑帶的前后布置兩道振動(dòng)器，第一道布置在混凝土的卸料點(diǎn)，主要解決上部的振實(shí)，第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實(shí)。為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，并嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、振搗棒的移動(dòng)間距和插入深度。每個(gè)澆筑帶的寬度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的方量、結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)、寬及供料情況和泵送工藝等情況預(yù)先計(jì)算好，避免冷縫的出現(xiàn)。①②③④圖3混凝土澆筑流程圖①、②……表示澆筑順序六、混凝土施工技術(shù)要求1、原材料計(jì)量：水泥、砂、石、膨脹劑、粉煤灰、水必須經(jīng)過計(jì)量后才能投入攪拌機(jī)，計(jì)量偏差應(yīng)符合下列要求（按重量計(jì)）：水泥、膨脹劑、粉煤灰、水：±1％；砂、石：±2％2、混凝土攪拌：（1）應(yīng)派專人負(fù)責(zé)投料，并符合計(jì)量要求。（2）及時(shí)測(cè)定砂、石的含水量，以便及時(shí)調(diào)整混凝土拌合用水量，嚴(yán)禁隨意增加用水量。（3）混凝土攪拌時(shí)間：用自落式攪拌機(jī)比普通混凝土延長(zhǎng)30秒以上，用強(qiáng)制式則延長(zhǎng)10秒以上。應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，確?；炷涟韬衔锞鶆?。3、混凝土輸送：混凝土從攪拌機(jī)卸出后應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)，最短的時(shí)間運(yùn)至澆筑地點(diǎn)。4、混凝土澆灌前準(zhǔn)備鋼筋模板按設(shè)計(jì)圖紙安裝，綁扎、安裝要牢靠，模板表面涂上脫模劑。模板縫應(yīng)嚴(yán)密，不得漏漿。模板的支撐必須牢固。5、混凝土澆灌（1）在澆筑微膨脹混凝土前，模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈，清除有可能存在的積水。（2）混凝土的澆筑要連續(xù)，按施工組織設(shè)計(jì)方案和混凝土施工規(guī)范進(jìn)行，有效控制布料進(jìn)程，嚴(yán)格禁止混凝土出現(xiàn)冷縫。（3）膨脹劑混凝土振搗必須密實(shí)，不能漏振、欠振、也不可過振。振搗時(shí)間宜為10～30秒，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)。振搗時(shí)，快插慢拔，振點(diǎn)布置要均勻。在鋼筋密集、施工縫、預(yù)埋件處，加強(qiáng)振搗。避免長(zhǎng)時(shí)間在一處過分振搗。（4）嚴(yán)格控制混凝土接槎的時(shí)間，不得超過混凝土的初凝時(shí)間；兩層先后澆筑的混凝土處應(yīng)加強(qiáng)振搗均勻，保證混凝土的均一性。（5）梁板混凝土成型完，等表面收干后必須用木抹子搓壓混凝土表面，以防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫（主要是塑性沉降裂縫、和表面快速失水干縮裂縫），抹壓共2～3遍，最后一遍搓毛。底板混凝土表面快見白時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，建議覆蓋草簾子保水養(yǎng)護(hù)。如果遇到有風(fēng)天氣，混凝土找平后應(yīng)立即覆蓋一層塑料布，防止水分過快散失，不利于膨脹劑作用的發(fā)展。（6）雨天施工，必須有防雨措施。6、混凝土養(yǎng)護(hù)：微膨脹混凝土的養(yǎng)護(hù)是保證質(zhì)量的最重要的措施之一，一定要派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)期14天。建議：混凝土澆筑完畢，經(jīng)抹壓搓毛后，立即覆蓋一層塑料薄膜保水養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝后，灑水養(yǎng)護(hù)（薄膜可拆除），需保證養(yǎng)護(hù)期內(nèi)混凝土表面保持潤(rùn)