建筑工程混凝土超长无缝施工技术手册

适用于超长结构构混凝土工程程适用于大体积混混凝土工程适用于对混凝土土抗裂性能要要求较高的工工程目录录HYPERLINK\l"_Toc311139667"一、传统后浇带带工法3HYPERLINK\l"_Toc311139668"二、膨胀加强带带设置依据44HYPERLINK\l"_Toc311139669"三、膨胀加强带带构造措施44HYPERLINK\l"_Toc311139670"四、膨胀加强带带工艺原理77HYPERLINK\l"_Toc311139671"五、WPA减缩缩纤维膨胀抗抗裂剂性能指指标8HYPERLINK\l"_Toc311139672"六、WPA施工工工艺10HYPERLINK\l"_Toc311139673"七、典型工程案案例12一、传统后浇带带工法1、后浇带定义义后浇带是在建筑筑施工中为防防止现浇钢筋筋混凝土结构构由于温度、收收缩不均可能能产生的有害害裂缝，按照照设计或施工工规范要求，在在基础底板、墙墙、梁相应位位置留设临时时施工缝，将将结构暂时划划分为若干部部分，经过构构件内部收缩缩，在若干时时间后再浇捣捣该施工缝混混凝土，将结结构连成整体体。其分类如下：eq\o\ac(○,1)为解决高层建筑筑主楼与裙房房的沉降差而而设置的后浇浇施工带称为为沉降后浇带带。eq\o\ac(○,2)为防止混凝土凝凝结收缩开裂裂而设置的后后浇施工带称称为收缩后浇浇带。eq\o\ac(○,3)为防止混凝土因因温度变化拉拉裂而设置的的后浇施工带带称为温度后后浇带2、后浇带设置置依据eq\o\ac(○,1)JGJJ3－2002《高层建筑筑混凝土结构构技术规程》12.1..10条规定，当当采用刚性防防水方案时，同同一建筑的基础应避免设置置变形缝。可可沿基础长度度每隔30～40m留一道贯通通顶板、底板板及墙板的施施工后浇缝，缝缝宽不宜小于于800mm，且宜设置置在柱距3等分的中间间范围内。后后浇缝处底板板及外墙宜采采用附加防水水层；后浇缝缝混凝土宜在在其两侧混凝凝土浇灌完毕毕2个月后再进进行浇灌，其其强度等级应应提高一级，且且宜采用早强强、补偿收缩缩的混凝土。eq\o\ac(○,2)JGJJ6－99《高层建筑筑箱形与筏形形基础技术规规范》6.6.22条规定，基基础长度超过过40m时，宜设置置施工缝，缝宽不宜小小于80cmm.在施工缝处处，钢筋必须须贯通。6.6.33条规定，当当主楼与裙房房采用整体基基础，且主楼楼基础与裙房房基础之间采采用后浇带时时，后浇带的的处理方法应应与施工缝相相同。eq\o\ac(○,3)GB550010－2002《混凝土结结构设计规范范》9.1.33条规定，如如有充分依据据和可靠措施施，伸缩缝最最大间距可适当增大，混混凝土浇筑采采用后浇带分分段施工。eq\o\ac(○,4)GB550007－2002《建筑地基基基础设计规规范》8.4.115条规定，对对高层建筑筏筏形基础与裙裙房基础之间间的构造应符合下列列要求：当高高层建筑与相相连的裙房之之间不设置沉沉降缝时，宜宜在裙房一侧侧设置后浇带带，后浇带的的位置宜设在在距主楼边柱柱的第2跨内；后浇浇带混凝土宜宜根据实测沉沉降值并计算算后期沉降差差能满足设计计要求后方可可进行浇注。eq\o\ac(○,5)GB550108－2001《地下工程程防水技术规规范》5.2.11条规定，后后浇带应设在在受力和变形形较小的部位位，间距宜为30~~60m，宽度宜为700~11000mmm.5.22.2条规定，后后浇带可做成成平直缝，结结构主筋不宜宜在缝中断开开，如必须断断开，则主筋筋搭接长度应应大于45倍主筋直径径，并应按设设计要求加设设附加钢筋。5.2.44条对后浇带带的施工规定定如下：后浇浇带应在其两两侧混凝土龄龄期达到42d后再施工，但但高层建筑的的后浇带应在在结构顶板浇浇筑混凝土14d后进行；后后浇带混凝土土的养护时间间不得少于28d。3、后浇带的若若干问题eq\o\ac(○,1)后浇带带部位极易发发生渗漏水，给给建筑物的正正常使用带来来隐患。eq\o\ac(○,2)后浇带带在主体施工工中留置时间间较长，将历历经整个结构构施工过程直直至结构封顶顶，在此期间间养护水及施施工垃圾对钢筋锈锈蚀极为严重重，浇注前的的清理工作及及成品保护难难度较大。eq\o\ac(○,3)在施工工当中，由于于模板的拆除除，后浇带两两侧的梁板成成为悬臂构件件，与设计意意图相违背。eq\o\ac(○,4)后浇带带贯穿整个地地下、地上结结构，所到之之处遇梁断梁梁、遇板断板板，给施工带带来很多不便便,影响施工进进度。eq\o\ac(○,5)在后浇浇带灌充混凝凝土前,需将两侧混混凝土凿毛,施工非常困困难,而有些结构构混凝土与后后浇带混凝土土浇筑时间间隔数月,,新老混凝土土的粘结强度度很难保证,又由于浇筑筑时间差,造成这些结结构的混凝土土的干缩大部部分已于后浇浇带灌充前完完成。因此,后浇带混凝凝土的干缩极极易在新老混混凝土的连接接处产生裂缝缝。设置施工工后浇带的初初衷是防止混混凝土裂缝的的产生,而后浇带处处理不好却人人为地在每条条后浇带处造造成两条贯穿穿裂缝,引起漏水。二、膨胀加强带带设置依据根据住建部20009年6月16日颁布的《补补偿收缩混凝凝土应用技术术规程》（JGJ/TT178-22009），规定可可以以设置膨膨胀加强带代代替后浇带，同同样可以满足足混凝土对温温度收缩应力力的要求。膨胀加强带的定定义：通过在在结构预设的的后浇带部位位浇筑补偿收收缩混凝土，减减少或取消后后浇带和伸缩缩缝、延长构构件连续浇筑筑长度的一种种技术措施，可可分为连续式式、间歇式和和后浇式三种种。连续式膨膨胀加强带是是指膨胀加强强带部位的混混凝土与两侧侧相邻混凝土土同时浇筑；；间歇式膨胀胀加强带是指指膨胀加强带带部位的混凝凝土与一侧相相邻的混凝土土同时浇筑，而而另一侧是施施工缝；后浇浇式膨胀加强强带与常规后后浇带的浇筑筑方式相同。我公司生产的WWPA减缩纤维膨膨胀抗裂剂是是膨胀加强带带的重要材料料。与传统的的膨胀剂不同同，传统膨胀胀剂由于主要要膨胀组分是是钙矾石，在在大体积混凝凝土或高水化化热混凝土中中，钙矾石极极易分解，待待温度降低冷冷却后又重新新形成，在此此过程中形成成延迟性钙矾矾石，体积大大幅度膨胀，易易引发开裂。WPA减缩纤维膨膨胀抗裂剂由由减缩组分、活活性密实组分分和混杂纤维维组分经高温温煅烧、粉磨磨配制而成。减减缩组分通过过降低水泥石石孔隙水表面面张力，减小小混凝土的收收缩；活性密密实组分通过过生成水镁石石等多种稳定定膨胀源，为为混凝土提供供微膨胀性能能；混杂纤维维是不同长度度、不同直径径的有机纤维维相混杂，可可对混凝土不不同尺度的孔孔径进行加强强和细化，从从而提高混凝凝土的整体性性和密实性。三、膨胀加强带带构造措施1、《补偿收缩缩混凝土应用用技术规程》第4.0.3条中规定：大体积、大面积及超长混凝土结构，可采取设置后浇带的措施。后浇带宽度不宜小于800mm，非沉降后浇带可在两侧补偿收缩混凝土浇筑28d后浇筑，大体积混凝土应待两侧混凝土中心温度降至环境温度时再浇筑。膨胀加强带一般按照后浇带的设置原则设置。膨胀加强带宽度宜为2m,应在其两侧用密孔钢（板）丝网将带内混凝土与带外混凝土分开。以下是工程实践践过程中应用用效果比较好好的三种膨胀胀加强带构造造示意图，工工程技术人员员可以根据工工程特点选择择更合理的构构造形式。2m2m12123连续式膨胀加强强带1——补偿收缩缩混凝土;2——密孔钢丝网;3——膨胀加强带带混凝土2m2m1253456间歇式膨胀加强强带1——先浇筑的的补偿收缩混混凝土;2——施工缝;3——钢板止水带;4——后浇筑筑的膨胀加强强带混凝土;5——密孔钢丝网;6——与膨胀加加强带同时浇浇筑的补偿收收缩混凝土11322m1234后浇式膨胀加强强带1——补偿收缩缩混凝土;2——施工缝;3——钢板止水水带;4——膨胀加强带混凝土2、《补偿收收缩混凝土应应用技术规程程》第4.0.4条中规定：：膨胀加强带带的浇注方式式和构造形式式应根据结构构长度，按下下表进行选择择。膨胀加强强带之间的间间距宜为30m～60m。强约束板板式结构宜采采用后浇式膨膨胀加强带分分段浇筑。结构类别结构长度L(mm)结构厚度H(mm)浇注方式构造形式墙体L≤60—连续浇筑连续式膨胀加强强带L＞60—分段浇筑后浇式膨胀加强强带板式结构L≤60—连续浇筑—60＜L≤1220H≤1.5连续浇筑连续式膨胀加强强带60＜L≤1220H＞1.5分段浇筑后浇式、间歇式式膨胀加强带带L＞120—分段浇筑后浇式、间歇式式膨胀加强带带3、《补偿收缩缩混凝土应用用技术规程》第4.0.5条中规定：膨胀加强带中的配筋应符合下列规定：a、补偿收缩混混凝土应采用用双排双向配配筋，钢筋间间距宜符合下下表的要求，当当地下室外墙墙的净高度大大于3.6mm时，在墙体体高度的水平平中线部位上上下500mmm范围内，水水平筋的间距距不宜大于100mmm。配筋率应应符合现行国国家标准《混混凝土结构设设计规范》GB500010的有关规定定。钢筋间距表结构部位钢筋间距(mmm)底板150～2000楼板100～2000屋面板、墙体水水平筋100～1500b、附加钢筋的的配置宜符合合下列规定：：1）当房屋平面面形体有较大大凹凸时，在在房屋和凹角角处的楼板、房房屋两端阳角角处及山墙处处的楼板、与与周围梁柱墙墙等构件整体体浇筑且受约约束较强的楼楼板，宜加强强配筋。2）在出入口位位置、结构截截面变化处、构构造复杂的突突出部位、楼楼板预留孔洞洞、标高不同同的相邻构件件连接处等，宜宜加强配筋。补偿收缩混凝土土主要用于避避免或减少混混凝土的干燥燥收缩和温度度收缩裂缝，并并不承担提高高承载能力的的任务，所以以配筋率按现现行设计规范范取值。改善善配筋方式，分分散配筋可以以充分发挥混混凝土的膨胀胀性能，提高高混凝土的抗抗裂能力，在在一些薄弱部部位增设附加加钢筋，能够够发挥混凝土土的补偿收缩缩效果，抵御御有害裂缝的的产生。对补偿收缩混凝凝土而言，均均衡配筋可以以保证在需要要补偿收缩的的部位产生均均匀有效的膨膨胀，因此建建议全截面双双层配筋。膨胀加强带位置置详见图纸中中各区施工图图。宽度设为0.8m，并在加强带的的两侧架设密密孔钢丝网，网网孔5mm，以防止带带外混凝土流流入加强带，加加强带混凝土土强度等级宜宜比两侧混凝凝土提高一级级，施工中，先先浇加强带的的带外混凝土土，浇筑完成成后再浇加强强带，加强带带用膨胀混凝凝土连续浇捣捣。地下室底底板、外墙、梁梁、楼板加强强带构造做法法如下图所示示。遇水膨胀止水带遇水膨胀止水带膨胀加强带素混凝土垫层柔性防水层地下室底板膨胀加强带构造柔性防水层柔性防水层保温层地下室外墙膨胀加强带构造膨胀加强带钢板止水带梁膨胀加强带构造铁丝网或快易收口网梁膨胀加强带构造铁丝网或快易收口网膨胀加强带楼板膨胀加强带构造铁丝网或快易收口网底筋面筋膨胀加强带四、膨胀加强带带工艺原理随着社会经济的的发展，城市市中超长结构构、大底盘多多塔式结构或或形体不规则则结构的建筑筑不断涌现。特特别是对地下下防水有特殊殊要求的超大大面积地下建建筑的不断出出现。为了建建筑立面及空空间使用功能能的要求，建建筑设计师往往往希望结构构设计师不留留变形缝；而而从业主及施施工单位考虑虑，则希望结结构可以一次次浇筑，缩短短工期，提高高工程经济性性。这就要求求在结构设计计中，设计师师能够通盘考考虑伸缩缝、后后浇带及膨胀胀加强带各自自的利弊，在在工程经济性性、结构安全全性、施工技技术水平之间间找到平衡点点。我国现行结构设设计规范中对对钢筋混凝土土结构伸缩缝缝及后浇带的的设置均有具具体要求。当当增大伸缩缝缝（后浇带）间间距或者是不不设置伸缩缝缝（后浇带）时时，必须采取取可行的措施施防止结构开开裂。膨胀加强带作为为补偿混凝土土收缩，提高高结构抗裂性性能的有效手手段，归纳起起来就是“以抗为主，抗抗放结合”。对于钢筋筋混凝土结构构的裂缝控制制有“抗”与“放”两种措施。设设膨胀加强带带方式属于“抗”，后浇带或或后浇式膨胀胀加强带方式式属于“放”，同时使用用补偿收缩混混凝土、后浇浇带、膨胀加加强带体现了了“抗”与“放”的结合。对对于地下结构构及较薄的构构件，以“抗”为主较为有有利；对于地地上结构及厚厚大构件，结结合采用“放”的措施较为为妥当。膨胀加强带的基基本原理是：：根据收缩应应力的分布，用用相应的膨胀胀应力予以补补偿，在收缩缩应力较大的的部位掺加膨膨胀剂做成膨膨胀加强带，其其它部位拌制制微膨混凝土土从而取消后后浇带，实现现连续浇捣。这这种施工方法法又称之为“无缝施工方方法”。其特征在在于根据建筑筑物的收缩应应力曲线，在在收缩大的部部位设置膨胀胀加强带，以以较高掺量的的WPA减缩纤维膨膨胀抗裂剂配配制成大膨胀胀的混凝土（限限制膨胀率在在3.0～5.0×110-4），其它它部位用较小小掺量的WPA配制成小膨膨胀混凝土(补偿收缩砼砼，其限制膨膨胀率控制在在1.5～3.0×110-4)。膨胀加强强带采用内掺掺8～10％WPA的膨胀混凝凝土，其强度度等级比两侧侧混凝土高一一等级，其他他部位混凝土土均内掺6～8％WPA。利用WPA中减缩组分分对混凝土干干燥收缩、自自生收缩的降降低及多种膨膨胀源膨胀效效能的释放，可可以有效改善善混凝土材料料的体积稳定定性，降低开开裂风险，整整体提高混凝凝土的抗裂性性能和耐久性性能。五、WPA减缩缩纤维膨胀抗抗裂剂性能指指标在水泥混凝土中中存在两类独独立的孔隙：：一种为无长长度但有体积积的开放孔，另另一类为无体体积但有长度度的封闭孔。前一种孔影影响混凝土的的抗压强度和和弹性模量，而而后者则决定定抗折强度与与抗裂能力，如如抗拉强度或或弯曲强度。因因此不同尺度度长短纤维的的混杂，减小小了此类孔隙隙，从而提高高了水泥混凝凝土的抗折强强度和抗裂能能力。不同几何尺寸纤维的混杂效应模型dbacfegbaa——短纤维；b——长纤维；c——微观裂纹；d——宏观裂纹e——C-S-H凝胶；f——细集料；g——粗集料WPA减缩纤维维膨胀抗裂剂剂中包含不同同几何尺寸的的聚丙烯纤维维、多个膨胀胀源形成的多多种膨胀组份份、改善混凝凝土工作性的的减缩组份、不同几何尺寸纤维的混杂效应模型dbacfegbaa——短纤维；b——长纤维；c——微观裂纹；d——宏观裂纹e——C-S-H凝胶；f——细集料；g——粗集料减缩组分主要针针对早龄期混混凝土材料的的塑性收缩及及自生收缩，而而膨胀组份、混混杂纤维主要要针对水化中中后期水泥浆浆体的自生及及干燥收缩，多多种材料叠加加共生，在不不同的水化阶阶段对水泥石石浆体的收缩缩形成全程立立体补偿过程程。1、纤维阻裂性性能不同尺度纤维对干燥收缩的影响不同纤维对抗折强度的影响两种纤维以不同同的混杂比例例掺入后对混混凝土抗折强强度和干燥收收缩的影响如如图所示，经经试验验证，聚聚丙烯纤维和和仿钢纤维的的混杂比例5:5或7:3时混凝土的力力学性能、抗抗裂性能和抗抗渗透性能达不同尺度纤维对干燥收缩的影响不同纤维对抗折强度的影响2、抗渗性能如图所示，混凝凝土的抗渗性性能与孔隙率率存在重要线线性关系。WPA的引引入可以显著著降低混凝土土孔隙率，细细化孔径分布布。如图所示示，空白样、纤纤维混凝土和和掺WPAA混凝土的最最可几孔径分分别为466.6nm、45.7nnm和37.3nnm，总孔隙隙率分别为20.777%、13.055%、7.51%%，可知纤维维和WPA的掺入入对水泥石中中孔径分布有有细化作用，对对总孔隙率有有非常明显的的降低作用。因因此，可以大大幅度提高混混凝土抗渗性性能。3、SEM图谱谱单硫型水化硫铝酸钙单一钙矾石膨胀源WPA产生的板状钙矾石各试样内部所形形成的Aft、Afm的微观形貌貌如图所示，掺掺入以钙矾石石为单一膨胀胀源的膨胀剂剂的混凝土，养养护后3d龄期形成的的钙矾石呈针针棒状。经高高温养护的试试样水化初期期生成的钙矾矾石分解，只只能观察到单单硫型水化硫硫铝酸盐的卷卷叶状晶体，而而在降温后水水养到3d龄期，在界界面处形成钙钙矾石（Aft），这种在在界面过度区区及孔隙中集集合的钙矾石石对混凝土体体积稳定性具具有不良影响响。而掺入WPA减缩纤维膨膨胀抗裂剂的的混凝土，内内部碱度降低低，因而生成成的钙矾石呈呈长板状，可可有效避免钙钙矾石和单硫硫型硫铝酸钙钙晶形转变，有有利于混凝单硫型水化硫铝酸钙单一钙矾石膨胀源WPA产生的板状钙矾石4、抗裂性能将掺有6%WPPA减缩纤维膨膨胀抗裂剂的的抗裂约束平平板混凝土试试件和普通抗抗裂约束混凝凝土试件成型型后置于加速速开裂条件（风风速6m/s）下进行测测试，测试过过程及结果如如图所示。未未掺WPA的混凝土在在加速条件下下出现多条微微细裂纹，裂裂纹宽度0.2～1.4mm不等，而掺掺有WPA的样品未见见任何裂缝。测试过程掺6%WPA的混凝土试样空白混凝土试样六、WPA施工工工艺测试过程掺6%WPA的混凝土试样空白混凝土试样1、总体施工工工艺流程如下下：绑扎膨胀加强带钢筋测量放线，确定膨胀加强带的位置绑扎膨胀加强带钢筋测量放线，确定膨胀加强带的位置浇加强带砼（大膨胀砼）浇大面砼（小膨胀砼）挂铁丝网分隔浇加强带砼（大膨胀砼）浇大面砼（小膨胀砼）挂铁丝网分隔养护再次浇大面砼（小膨胀砼）养护再次浇大面砼（小膨胀砼）（1）测量放线线根据设计的位置置确定膨胀加加强带的位置置，并应复核核无误。（2）绑扎膨胀胀加强带钢筋筋按设计要求绑扎扎膨胀加强带带的钢筋，一一般要求膨胀胀加强带的板板钢筋（或墙墙钢筋）配筋筋率比两侧板板的钢筋增加加0.5倍，并伸入入两侧砼各1m。（3）挂铁丝网网分隔先在膨胀加强带带的两侧立竖竖向短钢筋Φ12＠500，与板筋绑绑扎固定，然然后在竖向短短钢筋上挂密密孔铁丝网，网网孔直径Φ<10mm，目的是阻阻止砼中的石石子通过。（4）浇大面混混凝土（小膨膨胀混凝土）砼开始浇筑时，按按照事先拟定定的施工方案案先浇大面砼砼，大面砼采采用小膨胀砼砼(补偿收缩砼砼，其限制膨膨胀率控制在在1.5～3.0×110-4)。（5）浇加强带带混凝土（大大膨胀混凝土土）混凝土浇筑从一一边推进，当当小膨胀砼浇浇至加强带时时改用大膨胀胀砼(其限制膨胀胀率控制在3～5×10-44)，直至该加加强带浇筑完完毕。（6）再次浇大大面混凝土（小小膨胀混凝土土）加强带浇筑完毕毕再改回原配配比小膨胀砼砼，如此连续续浇筑，不留留伸缩缝或后后浇带，一次次施工完毕。（7）对于以上上3～6点，也可调调整为采用在在加强带两侧侧用方木临时时形成施工缝缝，防止混凝凝土流入加强强带中。待大大面混凝土（小小膨胀混凝土土）浇筑完毕毕，随即拆除除方木，浇筑筑内掺WPA的大膨胀混混凝土加强带带。若分界处处混凝土已初初凝，可在接接缝处先铺一一层20mm厚掺WPA去石砼湿润润，然后再用用大膨胀混凝凝土浇筑加强强带，并用插插入式振动器器和平板式振振动器振实，用用刮尺找平，最最后用木抹搓搓平。终凝前前必须再进行行一次压光，使使其接缝严密密。（8）养护对掺膨胀剂的混混凝土而言，及及时进行养护护是消除收缩缩裂缝的重要要措施。故在在混凝土刚初初凝硬化时，立立即覆盖2层麻袋湿水水养护，养护护时间不少于于14d。采用该法法既能及时养养护混凝土，保保持表面湿润润，又避免了了浇水对正在在初凝过程中中的混凝土表表面造成冲刷刷破坏。2、施工注意事事项（1）现拌工地地或搅拌站必必须按试验室室试配确定且且经设计部门门确认的混凝凝土配合比投投料，尤其WPA不得少掺或或误掺，要派派技术人员加加强监督。计计量装置必须须准确，开盘盘前要检验校校正，使用中中要进行校核核。（2）由于WPPA中含有有机机纤维组分，因因此混凝土搅搅拌时间要比比普通混凝土土延长30s，以使WPA分散更加均均匀。（3）混凝土