杭政储出超长无缝(补偿收缩混凝土)施工方案

杭政储出（2016)8号地块商品住宅项目施工电梯专项方案编制人___________审核人___________审批人___________2017年3月10日编制依据：1、《杭政储出（2016）8号地块商品住宅工程设计图纸》 2、土建工程施工涉及的现行国家建筑工程质量验收规范和规程:《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2011《混凝土质量控制标准》 GB50164—2011《商品混凝土质量管理规程》 DBJ01—6—903、超长结构无缝施工所涉及的有关的标准及工法：《补偿收缩混凝土应用技术规范》 JGJ/T178—2009《砼外加剂应用技术规范》 GB50119—2003《混凝土SY-G》 GB23439-2009《补偿收缩混凝土防水工法》YJGF22—92《超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工方法》(专利号:93117132.6）目录TOC\o"1—3”\h\z\u_Toc338954850”三、工程难点以及解决方法 1HYPERLINK\l”_Toc338954851"3.1工程难点 1四、技术支持 2五、补偿收缩混凝土抗裂的基本原理 4HYPERLINK\l”_Toc338954855"六、无缝施工理论依据 5_Toc338954857"6.2无缝设计的应变分析 7_Toc338954859”7.1膨胀加强带 8_Toc338954861”7。3膨胀加强带设置 9HYPERLINK\l”_Toc338954862"7.4膨胀加强带的浇筑方式 10HYPERLINK\l”_Toc338954863”八、施工控制技术 10_Toc338954865"8.1.1原材料要求 108.1。2混凝土配合比设计 10_Toc338954868"8。2。1工作准备 11_Toc338954870”8。2。3混凝土搅拌 12HYPERLINK\l”_Toc338954871"8.3施工控制 12HYPERLINK\l”_Toc338954872”8.3。1混凝土浇灌 13指的是释放收缩应力的后浇带或永久伸缩缝，不包括沉降缝。其设计思路是“抗放兼施,以抗为主”。即用掺SY-G的补偿收缩混凝土作为结构材料,其在水化硬化过程中产生膨胀作用,该膨胀由于受到钢筋和邻位的约束，能在结构中建立一定的预压应力σc,由此来抵抗收缩变形时产生的拉应力，防止混凝土开裂。膨胀混凝土用于超长结构无缝抗裂施工，其限制膨胀率(ε2)的设定至为重要。ε2偏小，则补偿收缩能力不足，无缝施工难以实现；ε2过大，对混凝土强度有明显影响。经大量研究与工程实践，补偿收缩混凝土可在结构中建立0.2-0。7MPa预压应力，这一预压应力大致可以抵消混凝土在硬化过程中因温度和干缩产生的拉应力,从而防止混凝土收缩开裂，或把裂缝控制在无害裂缝范围内(小于0.1mm）。基于这一“抗”的原理,采用补偿收缩混凝土,后浇缝的间距延长至60m是安全的,比规范20—40m增加l倍左右。这是无缝设计概念中的”少缝"含义,已成功应用于结构设计中。随着我国建筑长大化和多功能的发展,钢筋混凝土结构超长100m以上，水平面积超1万m2以上者越来越多。楼层数十层，设置后浇缝以防止结构收缩开裂成为必要措施。然而，它给结构设计和施工带来很多麻烦，工期延长,模板周转、降水和施工管理费都增加,能否取消后浇缝这具有技术经济意义.工民建的整体式基础、箱形基础的底板、车间混凝土地面、地下隧道、涵管等结构的底板和墙体的特点是，其厚度(高度)H远小于长、宽方向尺寸L,当H／L＜0。2时,板在温度收缩变形作用下，离开端部区域,全截面受拉应力较均匀。在地基约束下，将出现水平法向力σx；从工程实践可知，σx是设计主要控制应力,是引起垂直裂缝的主要应力，其σmax出现在截面的中点x＝0处如下图：当法向应力σmax超过混凝土抗拉强度R,在中部出现第一垂直裂缝，将板一分为二，每块板的水平应力重新分布σx，如σx＞Rt,则形成第二批裂缝……，这种裂缝有序性常可在工程中见到。为防止这种有序裂缝的出现，工业与民用建筑中以设置后浇缝作为释放收缩应力和控制裂缝的主要措施之一。从以下法向应力公式可见:бmax=-EаT（1-）式中β=Cx－水平阻力系数;H－板厚；E－混凝土弹性模量。后浇缝只在较短的间距（L）范围对削减温度收缩应力(EαT）起显著作用,超过一定长度,即使设后浇缝也没有意义。按理论计算，削减有效间距为20-60m。下面谈到的膨胀加强带间距应设置在此范围内.研究表明，膨胀混凝土在硬化过程中产生膨胀作用，在钢筋和邻位约束下,钢筋受拉，而混凝土受压,当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则Ac·σc＝As·σs＝As·Es·ε2设μ＝As／Ac则σc＝μ·Es·ε2(1）式中:σc—-混凝土预压应力，MPa；As—-钢筋截面积；μ--配筋率,％;Ac--混凝土截面积；Es—-钢筋弹性模量。MPa;ε2--混凝土的限制膨胀率(也即钢筋伸长率），％。由（1）式可见，σc与ε2成正比关系，而限制膨胀率ε2随SY-G掺量增加而增加，所以，我们通过调整SY-G掺量,可使混凝土获得不同的预压应力。根据水平法向力σx分布曲线，我们设想在σmax地方给与较大的膨胀应力σc，而在两侧给与较小的膨胀应力如下图，全面地补偿结构的收缩应力，控制有序裂缝的出现.膨胀应力σc补偿收缩应力σx示意图6.2无缝设计的应变分析根据我国著名的水泥混凝土专家、中国工程院资深院士吴中伟教授关于膨胀混凝土的基本理论和观点，防止混凝土开裂,有如下判据：∣ε2—(St+Sd-CT)∣≦Sk式中，ε2—限制膨胀率St—干缩率Sd—干缩率CT-受拉徐变率,徐变CT对补偿收缩防止开裂是有利因素.Sk—极限延伸率满足上述判据，就不必设伸缩缝,否则应设伸缩缝.当不掺SY—G时，规范规定约30m设一道伸缩缝,以避免收缩应变从自由端沿长向积累，引起中段开裂。我国著名的裂缝专家王铁梦教授通过对结构物应力—应变分析与计算,求得了平均伸缩缝间距（或裂缝间距)计算公式如下：［L］=1。5arcosh)式中:H—底板厚度或侧墙每次施工高度（mm)E—混凝土的弹性模量（MPa）Cx—基础的水平阻力系数（N/mm3）α-混凝土的线膨胀系数,为1。0×10-5arcosh—双曲余弦函数的反函数Sk—配筋混凝土的极限拉伸T—为综合温差，普通混凝土T=T1+T2，膨胀混凝土T=T1+T2-T3式中：T1—-混凝土因水泥水化热而引起的温升值T2—-混凝土的收缩当量温差T3——膨胀混凝土的膨胀当量温差根据裂缝平均间距计算公式可见，当而这样上式就变为∣St+Sd—ε2∣≦Sk,[L]→∞比较可见，王铁梦的裂缝间距计算公式在极限状态下其本质同吴中伟的防止混凝土开裂的判据公式完全一致,当∣αT∣→Sk即ε2-St—Sd＜0,且∣ε2-St—Sd∣>Sk时，混凝土开裂,裂缝间距可由王铁梦公式求得；当∣αT∣≦Sk即∣ε2-St-Sd∣≦Sk时混凝土不开裂。七、无缝施工技术7。1膨胀加强带膨胀加强带是一种旨在提高混凝土构件抗裂性能的技术措施,施工中采用膨胀加强带的目的是减免后浇带。膨胀加强带的数量和位置，要根据混凝土的膨胀率、混凝土内部中心温度、地基水平阻力系数、结构厚度、混凝土弹性模量、配筋率等参数来估算。膨胀加强带的设置应放在结构受力最不利的位置，如变截面、钢筋变化的部位及应力集中部位。膨胀加强带一般设在后浇带的位置上.设置的膨胀加强带条数及形状应依工程构造与尺寸确定，当长／宽比较大或构造复杂时,相邻加强带／后浇带的间距应适当减小.为了有效发挥膨胀效果,增加长度方向的膨胀绝对量，所以其宽度应该比后浇带更宽一些.根据构件厚度带宽2.5m，其它构造与后浇带基本相同,在带的两侧用密孔铁丝网将带内混凝土与带外混凝土分开。膨胀加强带是一种“抗"的措施,所以在连续施工的混凝土构件中，为提高其抵御收缩应力的能力,增设一些附加筋.7。2膨胀加强带钢筋设计要求为了达到更好的抗裂性能，建议膨胀加强带内底板（墙）中增设Φ10@150水平温度钢筋（垂直于加强带长度方向),并均匀布置在上下层钢筋上，两端各伸出膨胀带LaE（约1000mm），并固定在上下层(或内外层）钢筋上，膨胀加强带配筋图以及SY—G建议使用掺量（膨胀加强带内掺量为10％，两侧为8％）如下图所示：7.3膨胀加强带设置本方案根据该项目尺寸超长的特点，结合上述理论依据和工程实际施工需要,把原后浇带设置膨胀加强带,带宽宜设置为2。5米。膨胀加强带的两侧采用5mm密目钢丝网（快易收口网),为防止混凝土压坏钢丝网，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，防止混凝土流入加强带,影响抗裂性能。这样就可以实现混凝土连续浇筑或称无缝施工.根据补偿收缩混凝土应用技术规范JGY/T6178—2009相关规定，考虑本工程实际情况,确定了膨胀加强带和后浇带的划分,及补偿收缩混凝土的浇筑方式和构造形式。7.4膨胀加强带的浇筑方式膨胀加强带浇筑方式有连续式、间歇式或后浇式三种，《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178—2009规定：膨胀加强带浇筑方式宜按下表进行选择（具体可参照下图进行)：结构类别结构长度L(m)结构厚度H(m）浇筑方式构造形式墙体L≤60-连续浇筑连续式膨胀加强带L＞60-分段浇筑后浇式膨胀加强带板式结构L≤60—连续浇筑—60＜L≤120H≤1。5连续浇筑连续式膨胀加强带60＜L≤120H＞1.5分段浇筑后浇式、间歇式膨胀加强带L＞120—分段浇筑后浇式、间歇式膨胀加强带根据本工程膨胀加强带设置间距以及底板厚度，板式结构宜采用连续式膨胀加强带的方式进行浇筑；墙体由于养护难度较大,宜采用后浇式膨胀加强带进行浇筑，7-14天后回填.八、施工控制技术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级普通硅酸盐水泥。所用水泥应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定。（2）粉煤灰应选用二级以上粉煤灰,其技术指标应符合GB1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准要求。并应尽可能降低其含碳量.（3）粗骨料本工程采用泵送混凝土，为适应混凝土泵送工艺，先用粒径5-31.5mm碎石,其技术指标应符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》,所含泥土不得呈块状或包裹石子表面,吸水率不大于1。5%.（4）细骨料、中砂所有技术指标应符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》要求.（5)SY—G本工程采用SY—G复合纤维抗裂剂，其符合产品相关技术标准要求。（6）减水剂其技术指标应符合GB8076-2008《混凝土外加剂》标准要求，并应尽可能延长其缓凝时间(初凝10小时左右）。上述全部材料应经检验合格，符合使用要求时方可入场。且材料供应充足，特别是指定的水泥品种有足够的储备量或后续供应有保证。8.1。2混凝土配合比设计补偿收缩混凝土最重要的指标除了普通混凝土强度性能,重要的控制指标还有混凝土限制膨胀率，因此必须通过实验确定混凝土配合比，经过实验确定的混凝土配合比是超长结构施工的基础,必须要个执行,否则，将达不到预期的效果。混凝土生产单位严禁任意改变水泥,活性掺合料、外加剂的掺量。一般补偿收缩混凝土配合比设计要求如下：（1)水胶比不得大于0。50,有侵蚀性介质时水胶比不宜大于0.45。（2)砂率宜为35%～40％，泵送时可增至45％。（3）灰砂比宜为1:1。5～1：2.5。（4）补偿收缩混凝土采用预拌混凝土时，入泵坍落度宜控制在160±20mm，坍落度每小时损失值不应大于20mm,坍落度总损失值不应大于40mm.（5）掺加引气剂或引气型减水剂时，混凝土含气量应控制在3％～5％。（6）补偿收缩混凝土单位胶凝材料用量应不小于300kg/m3，用于后浇带的补偿收缩混凝土，其单位胶凝材料用量不应小于350kg/m3。8。2混凝土生产控制8.2。1工作准备混凝土浇筑前对混凝土生产厂家进行实地检察,进行统一的技术交底，要求统一配合比，统一关键的原材料。8。2.2原材料的计量水泥、砂、石、SY-G、粉煤灰、磨细矿粉、外加剂、水经过计量才能投入搅拌机，计量误差应符合下列要求:材料名称允许偏差（%）水泥、SY-G、矿物掺合料±2粗、细骨料±3水、外加剂±28.2。3混凝土搅拌（1）在搅拌混凝土时，要与搅拌人员协商好，按照配合比投料，SY—G应有专门的计量仪器;（2）及时测定、石的含水量，调整混凝土拌合物用水量，变更混凝土坍落度必须有现场技术人员执行,严禁随意增加用水量.（3）混凝土搅拌时间:补偿收缩混凝土应搅拌均匀。对预拌补偿收缩混凝土,其搅拌时间可与普通混凝土的搅拌时间相同，现场拌制的补偿收缩混凝土的搅拌时间应比普通混凝土的搅拌时间延长30s以上。8.3施工控制8。3。1混凝土浇灌（1）混凝土自搅拌机中卸出后，应及时运到浇筑地点,延续时间不能超过初凝时间.在运输过程中，要防止混凝