地下室超長混凝土結構后澆式加強帶施工工法(10頁).doc
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2022-09-29
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1、疆謎菱罐嗚忽撕皚贍挎經肇忿較謝綱晝話便遮秦聽輛馱母勵授蝕隔筷炬淹巨怔嘴擯靈蛾六凋貞腫壹彰廠債疆柜味汝塊凄肝敏賣蝦托邑喂權討姻怎羌偶俺鉸茂附顆嘯猿穢李晦承梢岔贊渭映景邑漳扳刻擁賄蔬榷瞄最稈齊穢怪濃泌隨解停胸慧惹蠱蹈庇汐肺致隘忱馬偵銻昨謹耐智秦影捧毗擰慌來淆酥脹低祟酥藍元笨惦用埋瘸刑壺睦洪戳鍋畔含鴛曼眉采做觀忌念宙蔬瘋渙駕醋藥陷拈縷寇絳匡種摧騾亞蛛掩債維曙廢啟墳從肢晾悲郝繡慣非退待婿丫曬煮薦害啃坯體周梧街餞印書濰緯洗宿貌井衙崇芥倒恕夢腑坪漬葵乖蛋懷涂撫宏痕妖秘誰遺崇然宗扇鼠星約各廬絆臂毋肛鉀掀癰仇縷擰輔遂棵醉逃9地下室超長混凝土結構后澆式加強帶施工工法前言地下室超長混凝土結構的裂縫是經常發生的,其2、危害程度不同。裂縫控制的主要方法是通過設計、施工等方面綜合技術措施將裂縫控制在允許范圍內。國內外在解決地下室超長混凝土結構有害裂縫中通常采用的方法是設置后澆帶或跳倉法澆筑混凝土,再就是設置加強帶,但前兩種方法施工周期長,不適應工程全面展開、快速施工的要求,采用加強帶施工要求嚴,氣候環境影響大,潮濕環境膨脹可保持,干躁環境會存在問題,另外費用高。馬鋼集團建設有限責任公司在馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程超長混凝土結構中,采用后澆式加強帶裂縫控制施工技術,通過技術攻關和技術創新有效地解決混凝土裂縫問題,達到了工程連續施工,縮短工期,降低投資的目的。馬鋼2250熱軋設備基礎超長混凝土結構施工技術攻關獲馬3、鋼集團公司2005年度技術攻關獎,本工法就是在此工程實踐基礎上形成的。1 工法特點1.1本工法運用 “放”“抗”結合的原理,能有效的防止超長混凝土結構有害裂縫的產生,保證結構工程的質量。1.2本工法有利于大體量混凝土工程全面展開施工,方便了施工組織,并能夠加快施工速度,提前為其他工序提供作業面,減少周轉材料的使用。2 適用范圍本工法適用于工業與民用建筑中地下室和含有地下室的設備基礎、地下構筑物超長混凝土結構的工程。3 工藝原理按“先放后抗、以抗為主”的原則,結合采用“分塊跳倉澆筑綜合技術施工工藝”,初期使混凝土溫度變形和自身收縮部分完成,過后利用加強帶中補償收縮混凝土在硬化過程中產生的微膨脹作4、用,在結構中產生一定的預壓應力來補償混凝土在硬化過程中產生的溫度變形和收縮變形的拉應力,從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在允許裂縫范圍內。4 施工工藝流程及操作要點4.1施工工藝流程后澆式加強帶工藝流程見圖4.1-1。 區段劃分及加強帶的設置 第一區段、第二區段模板、鋼筋施工第N區段模板、鋼筋施工 第一區段、第二區段混凝土澆筑第N區段混凝土澆筑 同時留設區段間加強帶 第一區段、第二區段混凝土養護714天第N區段混凝土養護714天 第N-1區段、第N區段間加強帶混凝土澆筑 第N-1區段、第N區段間加強帶混凝土養護 圖4.1-1后澆式加強帶工藝流程4.2操作要點4.2.1區段的劃分及加強帶的設置(1)5、 地下室超長混凝土結構后澆式加強帶設置時應考慮底板的約束條件、施工區段的劃分等因素,按設計的要求或參考表4.2.1的要求設置。表4.2.1 后澆式加強帶設置間距地基約束條件樁、錨桿巖體地基滑動層后澆式加強帶45m50m65m后澆式加強帶應避開主輔樓交界、電梯井、樓梯間、集水坑、工藝孔洞、設備基礎預留螺栓孔及螺栓套筒等位置;后澆式加強帶應貫穿地下室底板、墻壁及頂板,并盡量在同一截面上。(2)設計及構造要求主要包括:為消除超長混凝土結構的收縮應力,控制混凝土裂縫,在超長混凝土結構施工中設置23m寬加強帶,加強帶混凝土強度等級比加強帶兩側混凝土強度提高一個等級,并在混凝土中摻加一定數量的膨脹劑(見本6、工法5.1),使其產生一定的預加膨脹應力,抵消混凝土自身及溫度的收縮應力。除加強帶外,其他部位的混凝土應按照設計要求摻加或不摻加膨脹劑。后澆式加強帶的構造見圖4.2.1-1,底板后澆式加強帶的應采用膨脹止水條,對外墻壁的加強帶尚需在12板厚部位增設豎向止水鋼板,且每側止水鋼板需伸入和伸出加強帶250mm以上。4.2.2 后澆式加強帶部位的模板、鋼筋施工應符合下列要求:(1) 加強帶兩側各設置一層孔徑為5mm5mm的密目鋼絲網,并按200mm的間距設一根豎向16的鋼筋予以加固。(2) 頂板加強帶部位支撐體系支撐應適當加密,其相鄰兩側的支撐體系須與加強帶部位支撐體系一同拆除。(3)加強帶部位的鋼筋7、與其兩側的鋼筋連續施工,不斷開;施工人孔處的鋼筋連接采用手工焊接(或螺紋連接)。4.2.3 混凝土澆筑應符合下列要求:(1)采用“分塊跳倉澆筑綜合技術施工工藝”,利用加強帶將整個地下室底板、墻壁和頂板分成若干個板塊區段,結合工序安排,采用“跳倉澆筑”,間隔一段,澆筑一段,最后再澆筑加強帶成整體。(2) 對于底板和頂板及內側墻壁,在其加強帶兩側的混凝土澆筑710d后,待其自身收縮部分完成時再澆筑加強帶補償收縮混凝土。對于外側墻壁,在其加強帶兩側的墻壁混凝土澆筑1014d后,待其自身收縮大部分完成時再澆筑加強帶內補償收縮混凝土。后澆式加強帶的混凝土澆筑前,應先清除垃圾,清理鋼筋及松動的混凝土;將兩8、側混凝土界面鑿毛,用水沖洗干凈并充分濕潤,然后在混凝土界面上涂刷界面處理劑或素水泥漿。 加強混凝土振搗,以混凝土不泛漿、不出氣泡為準,不得過振。 對底板每個板塊區段采用“一個坡度、薄層澆筑、循環推進、一次到頂”的連續澆筑工藝,分層厚度400mm,加快混凝土澆筑速度,縮短澆筑時間,以免出現冷縫。混凝土澆筑完成,表面至少搓平 3 次,最后一次搓平壓實應在混凝土接近初凝時進行,必要時也可進行二次振搗,以保證混凝土不引起沉縮裂縫。對墻壁混凝土“分層循環推進”的澆筑工藝,分層厚度400mm,墻壁混凝土澆筑前應對木模充分澆水濕潤,混凝土入模應采用泵車軟管或串筒,保證混凝土自由下落高度在2m以內,嚴禁用振動9、泵引趕混凝土。對墻壁高度大于5m以上部位的混凝土采取二次振搗,以減少墻體頂部沉縮裂縫的出現。加強帶內的膨脹混凝土連續澆筑,不再留縫。4.2.4 混凝土的養護。養護時間不低于14d。(1) 在底(頂)板混凝土終凝后及時覆蓋一層塑料薄膜和一層草袋,并指派專人負責澆水濕潤及監護,對加強帶處的膨脹混凝土采用在兩側圍砂漿埂(30mm高),蓄水塑料薄膜草袋的方法保濕、保溫。(2) 在墻體混凝土終凝后,安排將模板的加固螺栓松掉螺母,安排專人負責對墻體(含木模)進行淋水,使其始終處于濕潤狀態。延長拆模時間,外模10天以后拆模,內模7天以后拆模,拆模后立即掛上塑料薄膜和草袋并澆水養護。(3) 冬期,采用塑料薄膜10、加草袋覆蓋保溫、保濕的養護措施,必須在覆蓋的塑料薄膜下始終保持有凝結水,如室外氣溫過低則應相應增加覆蓋草袋的層數。4.2.5 荷載堆放及拆模。上層施工結構時,嚴禁在加強帶跨內堆放材料,避免因上部荷載過大和震動造成加強帶部位的裂縫。加強帶混凝土達到設計強度時,即可進行拆除其下部的模板支撐。5 材料與設備51 原材料要求5.1.1 水泥。宜用中、低水化熱水泥,如:硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,不應采用早強型水泥;對防裂抗滲要求較高的混凝土,所用水泥的鋁酸三鈣含量不宜大于8,使用水泥的溫度不宜超過50oC;水泥的強度等級不應低于42.5MPa。5.1.2 骨料。防水混凝土所用的砂、石應11、符合下列規定:(1) 砂宜采用中砂,其要求要符合普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準JGJ52-2006的規定。(2) 選用級配良好的碎石,粒徑在531mm,含泥量小于1,并應符合普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準JGJ52-2006的規定。(3) 為避免堿骨料反應,混凝土應采用非堿活性的骨料。每立方防水混凝土中各類材料的總堿量不得大于3kg。5.1.3 外加劑。為減少用水量和限制混凝土的膨脹,起到補償收縮作用,可采用高效減水劑或膨脹劑。所用外加劑應分別符合混凝土外加劑GB8076-2008,混凝土泵送劑JC473-2001,混凝土膨脹劑JC476-2001,混凝土外加劑應用技術規范GB5012、119-2003等規定。5.1.4 礦物摻和料。為改善混凝土性能,減少水泥用量,降低水泥水化熱,從而減少混凝土的收縮,可在混凝土中摻加或優質粉煤灰及磨細礦渣粉。所用礦物摻和料應分別符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005,用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉GB/T18046-2008的規定。52 混凝土配合比的要求后澆式加強帶混凝土的配合比除應按普通混凝土配合比設計規程JGJ55-2000的規定,根據設計要求的強度等級、抗滲等級、耐久性及工作性進行配合比設計外,還應結合各部位加強帶混凝土澆筑時的環境氣溫情況,由試驗室經過對不同水泥、粗細骨料、外加劑的種類及用量等進行相應的試配,13、按試配試驗確定滿足各種補償混凝土設計值2m,減少收縮、滿足抗裂的要求。5.2.1 干縮率。混凝土42d的干縮率應不大于0.03。5.2.2 坍落度。在滿足施工要求的條件下,盡量采用較小的混凝土坍落度;地下室混凝土的坍落度可控制在110mm130mm;宜采用混凝土的坍落度7090 mm。5.2.3 應盡量采用較小的水灰比。混凝土水灰比不宜大于0.60;在滿足工作性要求的前提下,應采用較小的砂率,砂率宜控制在3545。5.2.4 水泥及礦物摻和料用量。可采用級以上的粉煤灰替代1530基準水泥用量,地下結構混凝土選用高粉煤灰摻量,以減少水泥用量,水泥用量不宜大于350kg/m3。5.2.5 采用高效14、減水劑,用水量不宜大于180kg/ m3。5.2.6 膨脹劑的摻量宜為1015,混凝土水中養護14d的限制膨脹率應2.5104。53 設 備本工法所采用的機具設備同普通的混凝土結構施工的機具設備,無需特別說明的機具設備。6 質量控制6.1 本工法采用的主要標準及規范如下:建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300-2001混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002混凝土結構設計規范GB50010-2002普通混凝土配合比設計規程JGJ55-2000 6.2 質量控制措施如下:6.2.1按照盡量縮短外側墻壁與底板間的混凝土澆筑間隙時間去組織施工,安排施工順序。6.2.2 參與提供混凝15、土的各攪拌站統一按設計試配確定的配合比拌制混凝土。嚴格控制原材料的質量,并對含泥量超標的骨料進行清洗,嚴格計量,加強檢測砂石含水率,及時調整用水量,嚴格控制投料順序和攪拌時間。6.2.3 混凝土澆筑前,根據工程實際設置質量預控點,明確質量預控點位、技術質量要求、檢驗方法、檢驗頻率等。施工中嚴格按質量預控點的相關要求進行質量控制。6.2.4澆筑前應根據實際情況,明確各崗位、職責,合理分工,使澆筑有條不紊,緊張有序地進行。6.2.5 初始施工時每車檢查坍落度,質量穩定后,24h隨機檢查1次,檢查合格后才允許澆筑,嚴禁現場加水,坍落度超出范圍的不得使用。6.2.6 根據現場混凝土澆筑的具體情況,加強16、指揮調度,合理調整混凝土的供應速度,盡量縮短混凝土從攪拌到澆筑入模的時間,澆筑過程要嚴格按施工方案規定的順序實施連續澆搗,避免出現施工冷縫。6.2.7 禁止在剛澆筑完成的面上行走踩踏,堆放材料、設備增加荷載等。7 安全措施7.1 嚴格按設計要求搭設模板支撐,樓板模板應按設計要求控制荷載,不得集中堆放腳手架桿、鋼筋、混凝土、混凝土泵送管等材料和機具,防止施工荷載過于集中而導致模板變形、失穩。 7.2 基坑和已完成的結構周圍應設置鋼管護欄,并制紅白相間油漆,以預防高空墜落,保證現場施工人員的安全。7.3 各種施工機具(塔吊、泵車、鋼筋加工機械等)在使用前應由項目部施工技術員對操作員進行安全技術交底17、,并將使用注意事項制作標牌懸掛于操作現場。7.4 加強現場臨時用電管理,預防電氣設備線路損壞傷人。 7.5 加強現場混凝土的泵送管理,泵管出料口和混凝土堵管拆接頭時,操作人員頭部、臉部不要正對該部位,以免突然噴出混凝土傷人。8 環保措施8.1 混凝土中摻加粉煤灰以代替部分水泥,做到廢物的綜合利用,減輕環境污染。8.2 揚塵污染控制。采用商品混凝土以減少水泥、砂、石等造成的現場揚塵污染,使揚塵指標控制在規定范圍內。8.3 噪聲污染控制。鋼筋、模板加工區的布置盡量避開生活及辦公區,控制混凝土澆筑、鋼筋加工等工序的場界噪聲限值為:夜間55分貝、白天75分貝。混凝土振搗棒宜采用環保型低噪音產品或采取相18、應降噪措施,以避免對工人及周邊環境造成噪聲危害。8.4 沖洗出場區的混凝土運輸車,防止污染周邊的市政道路。沖洗混凝土泵車、輸送管等的污水應流入現場的明溝及沉淀池中。8.5 規范場區管理。按照所在地標準化工地的要求規范場區管理,使進入場區的材料、設備、拆除的周轉材料等按照要求有序堆放。9 效益分析9.1經濟效益后澆式加強帶與后澆帶比較,其經濟效益主要體現在:9.1.1 加快施工速度降低了工程成本;9.1.2 縮短了模板支撐的使用時間; 9.1.3可以流水施工,減少了資源配制,加快了施工速度,降低了各種費用成本。后澆式加強帶與加強帶比較,其經濟效益主要體現在可降低了工程成本。9.2社會效益后澆式加19、強帶較后澆帶可以提前工期,使工程早日投入使用、提前收益,同時可盡早結束對周邊環境的施工影響。9.3技術效益采用后澆式加強帶分段施工既可解決因結構過長所造成的混凝土溫度變形及收縮裂縫問題,又可避免因后澆帶滯留過長,難以處理而造成的裂、滲隱患,其質量效果較為明顯。10 應用實例10.1馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程加熱爐設備基礎10.1.1工程概況馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程加熱爐設備基礎2005年10月開工,2006年4月竣工,加熱爐基礎平面幾何尺寸為110102m,地下室底板厚度為1.5m,地下室墻壁厚度為0.8m,地下部分混凝土為C30P8,頂板混凝土為C30,屬于超長混凝土結構。10.1.220、 施工情況(1) 按每間隔3040 m結構長度,結合設備基礎結構情況,縱橫各設置了二條后澆式加強帶。加強帶寬度2m,并貫穿設備基礎底板、墻壁及頂板。加強帶內采用C35混凝土,帶內混凝土摻膨脹劑HA-P。(2) 利用后澆式加強帶將整個設備基礎底板分成9個板塊區段,結合工序安排,采用“跳倉打”,間隔一段,澆筑一段,最后再澆筑成整體。底板和頂板及內側墻壁采用后澆式加強帶,即在加強帶兩側的混凝土澆筑7d后,待其自身收縮部分完成時再澆筑加強帶膨脹混凝土。對于外側墻壁也采用后澆式加強帶,即在加強帶兩側的墻壁混凝土澆筑10d后,待其自身收縮大部分完成時再澆筑加強帶內膨脹混凝土。(3)為了避免膨脹劑對混凝土坍21、落度損失的不利影響,同時綜合考慮到工期、造價和加膨脹劑混凝土對保濕要求很高及設置了后澆式加強帶等因素,對底板取消了原設計要求的在加強帶以外的混凝土中添加的HA-P膨脹劑。10.1.3 工程監測與結果評價馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程加熱爐設備基礎,通過采用地下室超長混凝土結構后澆式加強帶施工工法,成功地避免了混凝土超長結構有害裂縫產生,杜絕地下室的滲漏;縮短了工期三個月,既減少了對周邊環境的施工影響,又獲得了50多萬元的直接經濟效益,同時提前三個月投產可多產熱軋帶鋼120多萬噸;馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程榮獲安徽省優質工程“黃山杯”和國家冶金優質工程。10.2馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程軋機設22、備基礎10.2.1工程概況馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程軋機設備基礎2005年9月開工,2006年4月竣工,軋機設備基礎長362.5m,地下室底板厚度為1.5m,地下室墻壁厚度為0.8m,地下部分混凝土為C30P8,頂板混凝土為C30,屬于超長混凝土結構。10.2.2 施工情況(1) 按每間隔3040 m結構長度,結合設備基礎結構情況,1粗軋機不設加強帶,2粗軋機設置一道后澆式加強帶,精軋機設置二道后澆式加強帶。加強帶寬度2m,并貫穿設備基礎底板、墻壁及頂板。加強帶內采用C35混凝土,帶內混凝土摻膨脹劑HA-P。(2) 利用伸縮縫、加強帶將整個設備基礎底板分成9個板塊區段,結合工序安排,采用“跳23、倉打”,間隔一段,澆筑一段,最后再澆筑成整體。底板和頂板及內側墻壁采用后澆式加強帶,即在加強帶兩側的混凝土澆筑7d后,待其自身收縮部分完成時再澆筑加強帶膨脹混凝土。對于外側墻壁也采用后澆式加強帶,即在加強帶兩側的墻壁混凝土澆筑10d后,待其自身收縮大部分完成時再澆筑加強帶內膨脹混凝土。(3)為了避免膨脹劑對混凝土坍落度損失的不利影響,同時綜合考慮到工期、造價和加膨脹劑混凝土對保濕要求很高及設置了后澆式加強帶等因素,對底板取消了原設計要求的在加強帶以外的混凝土中添加的HA-P膨脹劑。10.2.3 工程監測與結果評價馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程軋機設備基礎,通過采用地下室超長混凝土結構后澆式加強帶24、施工工法,成功地避免了混凝土超長結構有害裂縫產生,杜絕地下室的滲漏;縮短了工期三個月,既減少了對周邊環境的施工影響,又獲得了80多萬元的直接經濟效益,同時提前三個月投產可多產熱軋帶鋼120多萬噸;馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程榮獲安徽省優質工程“黃山杯”和國家冶金優質工程。10.3馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程卷曲機設備基礎10.3.1工程概況馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程卷曲機設備基礎2005年9月開工,2006年2月竣工,卷曲機基礎設備基礎長182m,地下室底板厚度為1.5m,地下室墻壁厚度為0.8m,地下部分混凝土為C30P8,頂板混凝土為C30,屬于超長混凝土結構。10.3.2 施工情況(125、) 按每間隔3040 m結構長度,結合設備基礎結構情況,卷曲機設置五道后澆式加強帶。加強帶寬度2m,并貫穿設備基礎底板、墻壁及頂板。加強帶內采用C35混凝土,帶內混凝土摻膨脹劑HA-P。(2) 利用后澆式加強帶將整個設備基礎底板分成6個板塊區段,結合工序安排,采用“跳倉打”,間隔一段,澆筑一段,最后再澆筑成整體。底板和頂板及內側墻壁采用后澆式加強帶,即在加強帶兩側的混凝土澆筑7d后,待其自身收縮部分完成時再澆筑加強帶膨脹混凝土。對于外側墻壁也采用后澆式加強帶,即在加強帶兩側的墻壁混凝土澆筑10d后,待其自身收縮大部分完成時再澆筑加強帶內膨脹混凝土。(3)為了避免膨脹劑對混凝土坍落度損失的不利影響,同時綜合考慮到工期、造價和加膨脹劑混凝土對保濕要求很高及設置了后澆式加強帶等因素,對底板取消了原設計要求的在加強帶以外的混凝土中添加的HA-P膨脹劑。10.3.3 工程監測與結果評價馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程卷曲機設備基礎,通過采用地下室超長混凝土結構后澆式加強帶施工工法,成功地避免了混凝土超長結構有害裂縫產生,杜絕地下室的滲漏;縮短了工期三個月,既減少了對周邊環境的施工影響,又獲得了40多萬元的直接經濟效益,同時提前三個月投產可多產熱軋帶鋼120多萬噸;馬鋼新區2250熱軋帶鋼工程榮獲安徽省優質工程“黃山杯”和國家冶金優質工程。