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1、天津梅江南5、6號地地下車庫超長結構施工技術方案唐山北極熊建材有限公司天津市梅江南5、6號地地下車庫超長結構施工技術方案一、工程概況本工程混凝土強度等級C40,防水混凝土抗滲等級P8。基礎承臺厚900，底板厚500。該工程形狀不規則,最長邊長214m，最寬處101m.由于結構超長，橫向留置了2道、縱向留置了3道溫度后澆帶，將整個地下工程分割成了10塊。其它詳細情況見設計圖紙。后澆帶不僅影響工期，而且處理不好會留下滲水隱患。而本工程結構超長，必須采取相應的措施。經與施工單位等相關單位溝通和技術交流后，本工程擬采用超長結構無縫施工技術，不留溫度后澆帶。本方案是根據本工程的具體情況和大量的超長結構施2、工的經驗基礎上制定的。二、混凝土裂縫現狀影響混凝土裂縫的原因是多方面的，也是很復雜的。如荷載的受力計算、配筋率和配筋形式；混凝土的配合比設計、水泥的品質、用量和單方混凝土中膠凝材料的總用量、水膠比、外加劑的種類和摻量；混凝土的振搗、養護情況；澆筑期間混凝土的支撐情況、混凝土的拆模時間等?；炷恋牧芽p涉及到了設計、施工和材料三大方面。目前混凝土的一般裂縫規律如下：1、大量工程混凝土的裂縫在混凝土澆筑后不久就已經出現，一般出現在拆模后的三天到兩周內。部分工程拆模時就有一些細微的裂縫。拆模后，裂縫的數量和長度、寬度都會迅速增加、發展。2、裂縫集中出現在墻體、樓板等工程部位，開裂嚴重時,墻體出現規則的3、約25m間距的裂縫。 C50以上的混凝土柱子存在環裂現象，而基礎大體積混凝土開裂問題一般能得到較好的控制。3、施工季節對裂縫的影響較大，這是因為不同的溫度、濕度環境對混凝土的水化、硬化過程產生了很大的影響，夏季高溫季節、大風天氣等環境下施工的混凝土開裂現象較多.4、混凝土強度發展較快，一些工程3天混凝土強度就達到了設計要求，造成混凝土水化熱集中、溫度應力大,同時，混凝土的自收縮和干縮也加大，因此,加大了混凝土產生裂縫的幾率或者加劇了裂縫的數量和寬度。5、施工過程控制非常重要,施工是否規范等對裂縫有著顯著的影響，不合理的混凝土配合比設計和施工過程中一些不規范的操作會導致混凝土裂縫出現的數量較多、4、裂縫的危害性明顯加大。6、混凝土后期裂縫的數量與混凝土早期裂縫的數量存在著密切的關系，一般情況下，如果混凝土早期不開裂或者裂縫數量較少，則后期裂縫明顯較少，除了結構原因外，后期出現的少量裂縫主要與建筑物使用期間的溫度應力、徐變有關.顯然，上述的混凝土裂縫現象主要發生在混凝土硬化的早期.混凝土早期裂縫控制應該作為混凝土裂縫控制的重點來抓，混凝土裂縫控制的技術路線應該主要圍繞采用何種技術措施控制混凝土的早期水化硬化規律、以及相應的配套的施工措施來展開，采用抗裂防水劑是一條成功的技術路線，已經在國家重點工程和大型工程中得到驗證。混凝土的早期裂縫顯然與材料和施工有著密切的關系。收縮是混凝土的固有特性，5、而混凝土是極限延伸率很低的材料，在干縮和溫度應力的作用下,易產生收縮裂縫，特別是最近的十余年來，商品泵送混凝土在中國發展迅猛，市區以內的混凝土工程大量采用商品泵送混凝土，混凝土流態化后，混凝土的收縮加大，大量的研究資料表明,混凝土的收縮率由過去的46104提高到了68104，有的甚至達到了12104，而混凝土的極限延伸率很低，這使混凝土的開裂問題更加突出，混凝土開裂的時間大大提前，在材料方面，如何控制混凝土的收縮性，在選材時，必須作為重點。對于超長結構，混凝土收縮控制應作為重點來抓，通過對混凝土的收縮控制，配套相應的施工措施,可以對超長結構混凝土的裂縫進行有效的控制。三、CSA抗裂防水劑系列簡6、介CSA混凝土抗裂防水劑是由多種有機和無機組分配制而成的剛性抗裂防水材料，其中不僅含有高效膨脹組分，而且配有塑性膨脹組分、防滲減縮組分，成功地將塑性膨脹、硬化后的膨脹與減縮有機結合起來，達到防水抗裂的雙重目的 CSA混凝土抗裂防水劑的性能既能符合JC476-1998混凝土膨脹劑標準要求，又能滿足JC474-1999砂漿、混凝土防水劑標準中混凝土防水劑要求.為適應商品泵送混凝土的發展需要,并滿足不同工程、不同氣溫條件和不同混凝土強度等的要求,也可將CSA混凝土抗裂防水劑配制成同時具有防滲、抗裂、防腐、阻銹、減水、緩凝、早強、高強、防凍和泵送等功能。CSA混凝土抗裂防水劑為粉狀產品，堿含量低，無氯7、,對鋼筋無銹蝕；CSA抗裂防水劑系列根據工程需要有三大種類的產品：CSA抗裂防水劑CSA防腐型抗裂防水劑CSA抗裂減縮劑。本工程地下水沒有腐蝕性，因此，采用CSA抗裂防水劑即可。CSA抗裂防水劑的推薦摻量為911（內摻，取代膠凝材料量）.其技術性能如下：(1）在水泥混凝土中摻加911的CSA防水劑，除減少混凝土的塑性收縮外，對于硬化后的混凝土,可產生2/萬以上的微膨脹，補償或減少混凝土的體積收縮，由于含有防滲密實組分和減縮組分，混凝土后期收縮小，混凝土的密實性比摻膨脹劑的混凝土進一步提高。（2）CSA混凝土抗裂防水劑的膨脹穩定期短，一般14天以后不再有明顯膨脹，對砼后期強度無影響。（3）摻CS8、A混凝土抗裂防水劑可大大提高砼的抗滲性,在適當條件下，可使砼抗滲標號大于P30（4）由于配有防滲減縮的有機物組分，加入CSA抗裂防水劑的混凝土黏聚性好，不易離析、泌水;因而可有效防止蜂窩麻面的出現。(5）CSA抗裂防水劑膨脹率高，后期收縮小，摻加CSA抗裂防水劑的混凝土，性能優于摻加膨脹劑的混凝土,對于超長結構工程的無縫施工，其抗裂效果優于膨脹劑。(6）CSA抗裂防水劑的早期膨脹發揮快，膨脹率大,適應于目前的水泥普遍變細、早期強度發展較快、裂縫出現較早的特點.四、CSA抗裂防水劑防水、抗裂基本原理與方法CSA抗裂防水劑是一種低堿的抗裂防水劑，它既能滿足防水工程的要求,又適用于超長結構工程.CS9、A抗裂防水劑中引進了塑性膨脹組分、高聚物的減縮組分、有機和無機的防滲組分、也含有唐山北極熊的專利產品類似日本DENKA20的高效膨脹劑.既有塑性膨脹，也有良好的硬化后的膨脹性；與傳統的膨脹劑、膨脹型防水劑相比,不僅早期的膨脹率高，膨脹穩定性好，而且后期的收縮大大減少，混凝土的抗裂性得到進一步的提高。這是CSA抗裂防水劑與傳統的膨脹劑以及其它的防水劑的區別。在防水方面,在混凝土摻加CSA抗裂防水劑后，CSA與水泥反應生成大量的鈣礬石，與摻加的聚合物組分共同填充混凝土的毛細空，使混凝土更加密實;CSA抗裂防水劑中的有機防滲減縮組分有堵塞混凝土毛細孔的作用，進一步提高混凝土的抗滲性。摻加適量的CSA10、抗裂防水劑可實現超長結構的無縫施工，由于含有減縮組分，其超長施工的效果更加明顯.在混凝土中摻加911的CSA抗裂防水劑，通過其與混凝土中的膠凝材料的化學反應，使混凝土產生適量膨脹，在鋼筋和臨位限制下，在鋼筋混凝土中建立0。31。0MPa的預壓應力。可大致抵銷混凝土收縮時產生的拉應力，防止混凝土開裂。對于超長結構工程的無縫施工問題，有兩種方式可以選擇。方案一：“抗的原則，即采用“加強帶”解決，帶寬23m,“加強帶”內摻12，帶兩側摻79。帶兩側設密孔鋼絲網,目的是防止兩側混凝土流入“加強帶”內。施工時連續澆筑。優點：混凝土連續澆筑，形成一個整體.無后澆帶，減少滲水隱患.缺點：混凝土一次性澆筑,周11、期長,數量大,作業面大,不利于管理，混凝土產生冷縫的幾率大，冷縫的滲水比施工縫、后澆帶的危害更大。一次性的投入大，需要模板、支撐的數量多，水泥等物資的供應必須連續、確保。由于目前混凝土廣泛采用泵送混凝土，更換混凝土配合比非常麻煩，也不易控制好。外墻設“加強帶”對施工控制和防水都不利，豎向“加強帶”的固定問題有一定的難度，內設的鋼板網是穿透整個混凝土斷面的（包括保護層），與施工縫一樣存在滲漏隱患。方案二:是“抗“、放結合的原則,即采用分段澆筑法，是隧道等工程普遍采用的混凝土澆筑方法。部分工程采用“跳倉方式施工。采用分段澆筑法后，采用一個混凝土配合比就能解決問題，混凝土中的抗裂防水劑摻量與“加強帶12、”法稍有不同，摻量介于中間值，一般1011（基礎底板可810)，每段澆筑的混凝土本身確保不開裂，并有良好的膨脹性，由于澆筑的每段澆筑的混凝土都是無收縮的良好膨脹性能的混凝土，兩段之間的混凝土的不存在收縮問題。另外，兩段之間的間隔一般3天左右，可以釋放部分混凝土水化熱產生的溫度應力。優點：采用一個混凝土配合比進行澆筑，不存在更換配合比問題,施工簡單，特別適用于流水作業法施工和泵送施工。一次性的物資投入少,加快模板周轉。施工的混凝土量少，容易控制，避免冷縫?？狗沤Y合，對混凝土的裂縫控制更加有利。缺點:各個澆筑段之間設施工縫,施工縫處需要進行防水處理。在采取以上兩種方案之一的情況下，伸縮縫間距可延長13、至100m以上。鋼絲網膨脹應力曲線加強帶CSA12收縮應力曲線 CSA810CSA810% 圖1 “加強帶”做法示意圖CSA1011（底板810）施工縫收縮應力曲線膨脹應力曲線圖2 分段澆筑示意圖平均伸縮縫間距計算公式如下： L=1。5只要使aT趨向ep，則arcosh,則可實現超長結構的無縫施工。在混凝土中摻入適量的抗裂防水劑,由于混凝土的膨脹可補償混凝土的冷縮和干縮，可顯著地減少aT,從而延長伸縮縫的間距。五、本工程超長施工的技術方案無論混凝土是否超長，原材料的選擇是確保混凝土質量、防水質量的前提。1、混凝土原材料選擇水泥、砂、石本工程混凝土強度等級C40，應采用達到國標GB175199914、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥中各項技術指標要求的強度等級為42。5的普通硅酸鹽水泥.鑒于目前市場上各個生產廠的水泥或者同一水泥廠不同批的水泥有時候差異很大,應對水泥的以下性能進行一些控制:水泥細度:水泥不宜過細，水泥越細，收縮越大，早期水化熱也大，建議按水泥標準試驗方法檢驗的水泥的比表面積不宜超過350m2/kg，即使水泥細度有波動，其最大比表面積也不得超過360m2/kg。堿含量：水泥的堿含量應小于0。6。應根據天津預防混凝土堿集料反應技術管理規定執行，采用低堿水泥。水泥出廠溫度：水泥的出廠溫度不宜大于60，使用時不得使用大于60的水泥。砂、石、摻合料應達到國家標準的有關要求，采用天然的水洗的15、河砂和525mm的碎石，人工砂應慎重使用.泵送劑、摻合料目前氣溫逐漸升高，且本工程基礎承臺為大體積混凝土，因此，必須選擇具有緩凝功能的泵送劑，應根據氣溫變化及時調整泵送劑的緩凝性能.混凝土的初凝時間宜為1418小時（現場），終凝時間接近但不超過24小時.避免因氣溫較高、水泥水化速度較快,混凝土早強帶來的早期溫度應力大、收縮大的弊病。為減少水泥用量,控制混凝土的水化熱，應盡量采用減水率達到18%以上的泵送劑，盡量降低混凝土的水膠比,減小混凝土的收縮性.摻合料：宜采用級粉煤灰,級亦可，但是不得采用高鈣粉煤灰。2、混凝土澆筑方案(超長）根據本工程的特點和我們以前進行超長結構無縫施工的大量工程經驗及理16、論，并根據施工期間的環境條件和原材料情況，為確保超長結構混凝土的裂縫控制效果,配制的混凝土的限制膨脹率不宜小于2/萬，墻體和樓板混凝土限制膨脹率不宜低于2。5萬。28天收縮率不超過1/萬.具體方案如下:A、基礎底板混凝土澆筑方案留置施工縫134562圖3 基礎底板分縫、分塊原則示意圖在原設計的部分后澆帶位置留置施工縫，將整個平面劃分為6個施工流水段。北京地鐵采用抗裂防水劑后，廣泛地采用了此種方法分段澆筑、流水作業法施工.采用CSA抗裂防水劑,通過施工過程和混凝土配合比的控制，可確保混凝土不會因收縮而產生裂縫.采用分段施工、間歇式澆筑法,便于施工單位合理各工序之間合理安排,節約模板費用，加快工期17、。由于是地下工程,施工縫必須進行防水處理，設鋼板止水帶。采用分段施工法的CSA抗裂防水劑的摻量如下：底板： 8%局部車庫頂板：10摻加方法：CSA摻量%B、側墻混凝土澆筑方案側墻混凝土按照每次澆筑長度不超過30m的原則，進行分段澆筑。既可按順序連續澆筑,亦可跳倉法澆筑混凝土.墻體混凝土是最容易產生裂縫的部位，目前側墻混凝土豎向裂縫在全國都是一個普遍的現象，因此,側墻混凝土每次澆筑的長度不宜過長，不宜超過30m，所以，側墻混凝土宜采用分段澆筑的方法施工，每段之間留置施工縫即可.另外，側墻混凝土中抗裂防水劑的摻量必須適當提高.采用分段澆筑法，也便于施工單位合理各工序之間合理安排，節約模板費用，加快18、工期。由于是地下工程，施工縫必須進行防水處理，設鋼板止水帶。采用分段施工法的CSA抗裂防水劑的摻量如下：側墻： 不宜低于11；摻加方法:CSA摻量3、施工縫的細部處理鑒于施工縫是混凝土結構自防水的薄弱環節,因此，施工縫處混凝土在選擇性能好的止水帶的同時,還必須進行外側的防水處理。施工縫外側防水處理建議采用聚合物類的界面處理劑或者聚合物水泥涂料。豎向施工縫建議采用鋼板止水帶，水平施工縫采用鋼板止水帶或者遇水膨脹膠條皆可。在施工縫處繼續澆筑混凝土之前，施工縫處的混凝土必須進行鑿毛、清除浮粒和雜物、并用水沖刷干凈。墻體水平施工縫在繼續澆筑混凝土之前，除對施工縫處進行鑿毛、清洗外，必須先澆筑一層厚度為19、5cm左右與混凝土同配比的砂漿。六、混凝土溫度應力控制本工程承臺混凝土較厚,且馬上進入夏季高溫施工季節,因此，必須采取有效的措施控制混凝土的水化熱,避免混凝土因水化熱引起的溫差所產生的裂縫。摻加適量的粉煤灰,降低混凝土的水化熱。粉煤灰摻量宜1822%?；A底板混凝土亦可采用粉煤灰磨細礦渣雙摻的技術路線.以上技術路線,在攪拌站進行配合比試配時應該考慮. 采取混凝土緩凝措施要盡量采取混凝土緩凝措施,優點是明顯的，第一，采取緩凝措施后，可以明顯降低水泥的早期水化速度,并推遲混凝土水化熱峰值的時間，降低峰值，減小溫度應力。第二，本工程施工作業面大、混凝土方量大，因此,混凝土必須有足夠的接槎時間，從而避20、免混凝土施工出現冷縫?；炷恋哪Y時間建議：現場混凝土初凝時間1418小時，終凝時間不超過24小時,并根據氣溫變化及時調整.混凝土入模坍落度宜18020mm?；炷寥肽囟炔灰顺^30?；炷寥肽囟鹊目刂埔恢睕]有得到足夠的重視，特別是高溫季節,混凝土入模溫度經常失控，有的甚至達到35以上，對混凝土的水化熱控制非常不利?？刂苹炷恋娜肽囟炔皇呛唵蔚募颖畣栴}。實踐證明,加冰水后,混凝土的入模溫度僅僅降低了12，控制混凝土的入模溫度必須從原材料抓起，1、水泥溫度控制，建議水泥溫度不得超過60；2、骨料溫度，建議選擇砂、石料有大棚的攪拌站。七、混凝土的澆筑方法混凝土澆筑方法必須合理，避免混凝土出21、現冷縫，從而產生滲水通路?；炷恋臐仓ㄗh沿縱向采用連續澆筑方法，混凝土自然流淌形成一個斜坡。這種方法能較好地適應泵送工藝，避免泵管的經常拆除沖洗和接長，提高泵送效率，保證及時接縫，避免冷縫的出現。在澆筑混凝土時，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土的卸料點,主要解決上部的振實，第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的密實.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，并嚴格控制振搗時間、振搗棒的移動間距和插入深度。 圖5 混凝土澆筑流程圖 、 表示澆筑順序每個澆筑帶的寬度應根據現場混凝土的方量、結構物的長、寬及供料情況和泵送工藝等情況預先計算好22、,避免冷縫的出現.本工程混凝土采取摻加CSA抗裂防水劑粉煤灰緩凝溫差控制措施后,完全可以采用以上的澆筑方法,不需要分層澆筑。這種做法已在大量的工程上應用.八、混凝土施工過程控制1、原材料計量：水泥、砂、石、CSA、粉煤灰、水必須經過計量后才能投入攪拌機，計量偏差應符合下列要求(按重量計）： 水泥、CSA、粉煤灰、水: 1；砂、石： 2 2、混凝土攪拌: （1）應派專人負責投料，并符合計量要求。 （2)及時測定砂、石的含水量,以便及時調整混凝土拌合用水量,嚴禁隨意增加用水量. （3)混凝土攪拌時間：用自落式攪拌機比普通混凝土延長30秒以上，用強制式則延長10秒以上。應嚴格控制攪拌時間，確?；炷?3、拌合物均勻。3、混凝土輸送：混凝土從攪拌機卸出后應以最少的轉載次數，最短的時間運至澆筑地點。4、混凝土澆灌前準備鋼筋模板按設計圖紙安裝，綁扎、安裝要牢靠,模板表面涂上脫模劑。模板縫應嚴密，不得漏漿。模板的支撐必須牢固。5、混凝土澆筑(1）在澆筑CSA混凝土前，模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈.(2）混凝土的澆筑要連續，按施工組織設計方案和混凝土施工規范進行，并避免混凝土出現冷縫。如果現場由于高溫天氣出現混凝土坍落度損失過大現象時，可在現場混凝土罐車內摻加適量的高效減水劑，并快速轉動罐車5分鐘，確?；炷涟韬暇鶆?現場每個罐車內混凝土只允許調整一次。（3）CSA混凝土振搗必須密實，不能漏振、欠24、振、也不可過振。振搗時間宜為1030秒，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準。振搗時,快插慢拔，振點布置要均勻。在施工縫、預埋件處，加強振搗。（4)混凝土接槎時間不得超過3小時。如果有特殊情況，超過3小時并形成表面硬結現象時，應在接槎部位先澆筑5cm厚左右的與混凝土同配合比的砂漿，并加強振搗。（5）底板常規做法：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23遍，最后一遍搓毛。底板混凝土表面快見白時，應立即進行養護。但是，由于北方空氣比較干燥,特別是高溫季節澆筑的混凝土，混凝土表面失水很快,當混凝土內部的水分遷移25、速度小于混凝土表面的失水速度時,會產生混凝土表面起硬殼、而內部還松軟的現象。因此，在高溫季節施工底板、樓板混凝土時，混凝土施工面不宜暴露時間過長,應該快速找平，并立即覆蓋塑料薄膜進行保濕養護，覆蓋要及時并且嚴密，待混凝土終凝并且表面見白后,方可揭開塑料薄膜進行灑水養護.高溫季節施工混凝土，不具備二次抹壓條件，可以不進行二次抹壓工藝。（6)雨天、大風天氣施工，必須有防雨、防風措施.6、混凝土養護：CSA混凝土的養護是保證質量的最重要的措施之一,一定要派專人負責養護工作.養護期14天。具體的養護措施與現場商量確定，并根據外界氣候情況調整.外墻混凝土硬化后，應立即在水平施工縫上方進行澆水養護，每天不少于3次。高溫時，墻體裸露暴曬部位,應采取在模板外進行淋水降溫措施。外墻脫模后,應立即涂刷養護劑進行養護，并適當進行淋水養護。脫摸時間不宜早于3天.7、混凝土質量檢測與控制：每班檢測砂的含水率和混凝土的坍落度不少于2次.每班檢查原材料的稱量不少于2次。按GB50204-20XX混凝土結構工程施工及驗收規范留置抗壓強度試塊及檢驗評定.建議:具有條件的施工部位采用60天強度,避免混凝土水化熱帶來的溫度應力產生裂縫。如果對于混凝土配合比設計和施工過程發生的一些具體技術問題需要我們做進一步的技術服務，我方將聘請有關專家進行現場服務。 唐山北極熊建材有限公司20XX年5月8日