超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)膨脹加強(qiáng)帶連續(xù)無(wú)縫施工方案

1、XXXX項(xiàng)目膨脹加強(qiáng)帶無(wú)縫施工方案編制單位：河北建設(shè)集團(tuán)保定項(xiàng)目部 編制日期： 2016年 6月 13日目錄1、工程概況 0_2、工程特點(diǎn)及施工難度 0_3、補(bǔ)償收縮混凝土無(wú)縫施工的理論依據(jù) 0_3.1 補(bǔ)償收縮混凝土裂縫控制的基本原理 03.2 無(wú)縫設(shè)計(jì)的理論依據(jù)之一：應(yīng)力分析 13.3 無(wú)縫設(shè)計(jì)的理論依據(jù)之二：變形分析 34、主要施工技術(shù)措施 3_4.1 膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置 34.2 加強(qiáng)帶的施工 35、混凝土配合比設(shè)計(jì) 7_5.1 對(duì)原材料的要求 75.2 補(bǔ)償收縮混凝土配合比設(shè)計(jì)要求 76、混凝土的施工 8_6.1 原材料計(jì) 量 86.2 混凝土攪拌 86.3 混凝土澆筑 86.4 混凝

2、土養(yǎng)護(hù) 96.5 施工縫、防水節(jié)點(diǎn)和施工缺陷的處理措施 96.6 質(zhì)量檢查 101、工程概況序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容1工程名稱XXXXXXXX2工程地址3建設(shè)單位4設(shè)計(jì)單位5監(jiān)理單位河北佳航工程項(xiàng)目管理有限公司6監(jiān)督單位保定市建委質(zhì)量監(jiān)督站7施工單位河北建設(shè)集團(tuán)有限公司8層數(shù)9建筑功能2、工程特點(diǎn)及施工難度本工程為超長(zhǎng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 結(jié)構(gòu)及工程條件復(fù)雜， 施工技術(shù)要求較高。 除必須滿足強(qiáng)度、 剛度、整體性和耐久性外， 還存在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)裂縫控制及結(jié)構(gòu)防 水問題。所以，如何控制混凝土硬化期間由于水泥水化過程釋放的水化熱所產(chǎn)生 的溫度應(yīng)力和混凝土干縮應(yīng)力的共同作用， 導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的開裂， 破壞結(jié) 構(gòu)防水

3、封閉性及耐久性，將成為設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的關(guān)鍵。為提高該工程超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲能力，建議采用 FEA高性能低 碳混凝土膨脹劑配制成補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行無(wú)縫施工， 根據(jù)中國(guó)建筑材料科學(xué)研 究院的超長(zhǎng)鋼筋 混 凝土結(jié) 構(gòu) 無(wú)縫設(shè) 計(jì)和施工方 法專 利技術(shù)（專 利號(hào)93117132.6 ），將伸縮后澆帶改為膨脹加強(qiáng)帶， 達(dá)到節(jié)約工期及裂縫控制的目的。3、補(bǔ)償收縮混凝土無(wú)縫施工的理論依據(jù)3.1 補(bǔ)償收縮混凝土裂縫控制的基本原理 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因復(fù)雜， 就材料而言， 混凝土水化硬化過程中 產(chǎn)生的干縮、冷縮、化學(xué)減縮、塑性收縮等是主要原因。采用 FEA高性能低碳混 凝土膨脹劑拌制的補(bǔ)償收縮

4、混凝土是結(jié)構(gòu)抗裂和自防水的理想材料， 膨脹劑在水 化過程中形成大量鈣礬石晶體， 使混凝土產(chǎn)生適度膨脹， 在鋼筋和鄰位的約束下 產(chǎn)生 0.2 0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力可大致抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn) 生的收縮應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)不裂或把裂縫控制在無(wú)害裂縫 （有防水要求 , 縫寬小于 0.2mm）的范圍內(nèi)。補(bǔ)償收縮混凝土的工作原理： 當(dāng)砼膨脹時(shí)， 砼中的鋼筋對(duì)它的膨脹產(chǎn)生限制 作用，鋼筋本身也因與砼一起膨脹而產(chǎn)生拉應(yīng)力 s，同時(shí)砼中產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng) 力 c 。c當(dāng)鋼筋拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時(shí)，則Ac· c As· s As·Es · 2 設(shè) As Ac

5、 則 c·Es· 2 式中：c- 混凝土預(yù)壓應(yīng)力， MPa； As- 鋼筋截面積； - 配筋率，； Ac- 混凝土截面積； Es- 鋼筋彈性模量， MPa； 2- 混凝土的限制膨脹率 （ 也即 鋼筋伸長(zhǎng)率 ） 。由上式可見， c與 2成正比例關(guān)系，而限制膨脹率隨膨脹劑摻量的增加而 增加，所以，可以通過調(diào)整膨脹劑的摻量，使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。FEA 高性能低碳混凝土膨脹劑使混凝土塑性收縮能量被分散到每立方米上 千萬(wàn)條具有抗拉強(qiáng)度較高而彈性模量相對(duì)較低的纖維單絲上， 從而極為有效地增 強(qiáng)了混凝土的韌性， 抑制了微細(xì)裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。 同時(shí)， 無(wú)數(shù)的纖維單絲在混 凝土內(nèi)部形

6、成的亂向撐托體系可以有效阻礙骨料的離析，阻止了粗細(xì)集料的沉 降，減少了混凝土表面的析水，阻礙了沉降收縮裂縫的形成。3.2 無(wú)縫設(shè)計(jì)的理論依據(jù)之一：應(yīng)力分析“無(wú)縫設(shè)計(jì)”是相對(duì)的，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)具體情況， 可無(wú)縫或少縫。這里的“縫” 指的是釋放收縮應(yīng)力的后澆帶或永久伸縮縫， 不包括沉降縫。 其設(shè)計(jì)思路是 “抗 放兼施，以抗為主”。即以摻 FEA高性能低碳混凝土膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土作 為結(jié)構(gòu)材料， 其在水化硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用， 該膨脹由于受到鋼筋和鄰位的 約束，能在結(jié)構(gòu)中建立一定的預(yù)壓應(yīng)力 C，由此來抵抗收縮變形時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng) 力，防止混凝土開裂。必須指出，鋼筋或鄰位的約束（或限制）對(duì)于補(bǔ)償收縮混

7、 凝土而言是至關(guān)重要的因素。補(bǔ)償收縮混凝土用于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無(wú)縫施工，其限制膨脹（ 2）設(shè)計(jì)和設(shè)定非 常重要。 2偏小則補(bǔ)償收縮能力不足，無(wú)縫施工難以實(shí)現(xiàn)； 2 過大，對(duì)混凝土 強(qiáng)度有明顯影響。經(jīng)大量試驗(yàn)研究與工程實(shí)踐證明，替代混凝土中的膠凝材料， 對(duì)強(qiáng)度無(wú)影響，限制膨脹率適宜， 2（2.03.0）×104，在配筋率 0.2% 0.8%的條件下，可在結(jié)構(gòu)中建立 0.2 0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力值可以抵 消混凝土在硬化過程中因溫度和干縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而防止混凝土收縮開裂， 或把裂縫控制在無(wú)害裂縫范圍內(nèi)（小于 0.2mm）?；谶@一“抗”的原理，采用 后澆縫的間距延長(zhǎng)至 60m是安

8、全的，比規(guī)范 2040m增加一倍左右。 這是無(wú)縫設(shè) 計(jì)概念中的“少縫”含義，已成功應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。3.3 無(wú)縫設(shè)計(jì)的理論依據(jù)之二：變形分析根據(jù)我國(guó)著名的水泥混凝土專家， 中國(guó)工程院院士吳中偉教授關(guān)于補(bǔ)償收縮 混凝土的基本理論和觀點(diǎn)，防止混凝土開裂，有如下判據(jù)： 2（ St Sd CT） SK（1）式中 2 限制膨脹率；St 冷縮率；Sd 干縮率；CT 受拉徐變率，徐變 CT 對(duì)補(bǔ)償收縮防止開裂是有利因素；SK 極限延伸率。 滿足上述判據(jù)，就不必設(shè)伸縮縫，否則應(yīng)設(shè)伸縮縫。當(dāng)不摻時(shí)，規(guī)范規(guī)定約 30m設(shè)一道伸縮縫，以避免收縮應(yīng)力從自由端沿長(zhǎng)向積累，引起中段開裂。我國(guó)著名的裂縫專家王鐵夢(mèng)教授通過對(duì)

9、結(jié)構(gòu)物應(yīng)力應(yīng)變分析與計(jì)算， 求得 了平均伸縮縫間距（或裂縫間距） ，計(jì)算公式如下。詳見（工程結(jié)構(gòu)裂縫控制一書）L 1.5arcosh| T|/ （|T| Sk）（2）式中 H 底板厚度或側(cè)墻高度（ mm）；E 混凝土彈性模量（ MPa）；Cx 基礎(chǔ)的水平阻力系數(shù) Nmm3，配筋混凝土 1.0 ×1.5Nmm3； 混凝土的線性膨脹系數(shù)，取 1.0 ×105；T 為綜合溫差，普通混凝土 T T1T2，補(bǔ)償收縮混凝土 TT1 T2T（3 T1混凝土因水泥 水 化熱而引起的溫升值； T2混凝土的收縮當(dāng)量溫差； T3補(bǔ)償收縮混凝土的膨脹 當(dāng)量溫差）； T約束體與被約束體的相對(duì)自由溫差

10、變形（ mm）；S K混凝土的極限拉伸值；arcosh 雙曲余弦函數(shù)的反函數(shù)。該公式是用極限變形計(jì)算伸縮縫間距。 這表明王鐵夢(mèng)的裂縫間距計(jì)算公式在 極限狀態(tài)下其本質(zhì)同吳中偉的防止混凝土開裂的判據(jù)公式完全一致。由上式可見，溫差或收縮很重要，一般總是 T大于 SK。它們的差距越大，伸縮縫間 距越?。徊罹嘣叫?，伸縮縫間距越大。如設(shè)法使約束程度下降，即可增大伸縮縫 的間距。如 TSK，則 L， 即在理論上建筑物任意長(zhǎng)度均可取消伸縮縫 。這就需要降低溫差或減小混凝土收縮， 提高混凝土的極限拉伸 SK。然而， 提高混凝土的 SK 是十分困難的，只有設(shè)法降低混凝土的水化熱和收縮，即控制 裂縫原則是 T SK

11、，這是“抗”的辦法。工程實(shí)踐表明，在混凝土中摻入適 量的 FEA高性能低碳混凝土膨脹劑， 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，從而可延長(zhǎng)伸縮縫的間距。4、主要施工技術(shù)措施4.1 膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ/T178-2009 規(guī)定，用于后澆帶和膨脹 加強(qiáng)帶的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比兩側(cè)混凝土提高一個(gè)等級(jí)， 并應(yīng)在其兩側(cè)用密 孔鋼絲網(wǎng)將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分開。 補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率取值如 下：用途限制膨脹率水中 14d水中 14d 轉(zhuǎn)空氣中 28d用于補(bǔ)償混凝土收縮0.015-0.030用于后澆帶、膨脹加強(qiáng)帶 和工程接縫填充0.025-0

12、.0204.2 加強(qiáng)帶的施工膨脹加強(qiáng)帶澆筑方式有連續(xù)式、間歇式和后澆式三種， 補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng) 用技術(shù)規(guī)程 JGJ/T178-2009規(guī)定外包剪力墻要求采用后澆式膨脹加強(qiáng)帶， 14 天 后回填。本工程沉降后澆帶必須待主樓的主體結(jié)構(gòu)施工全部完成后， 且主樓的沉 降接近穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，方可澆灌后澆帶。伸縮后澆帶改為膨脹加強(qiáng)帶，底板、樓板膨 脹加強(qiáng)帶澆筑方法見下圖。補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ/T178-2009規(guī)定 膨脹加強(qiáng)帶一般設(shè)在原設(shè)計(jì)留有后澆帶的部位， 收縮應(yīng)力比較集中， 需要采用自 應(yīng)力大的補(bǔ)償收縮混凝土對(duì)兩側(cè)混凝土進(jìn)行強(qiáng)化補(bǔ)償。 加強(qiáng)帶寬 2 米，加強(qiáng)帶以 外用小膨脹混凝土（底板、樓板膨

13、脹率 3/萬(wàn)，外墻膨脹率 4/萬(wàn)），澆筑到加強(qiáng)帶 時(shí)，用大膨脹混凝土（膨脹率 5/萬(wàn)），其強(qiáng)度等級(jí)比兩側(cè)高 5MPa，到另一側(cè)時(shí) 又改為小膨脹混凝土。本工程膨脹加強(qiáng)帶澆筑方式參考如下：本工程沉降后澆帶做法及膨脹加強(qiáng)帶澆筑方法如下：連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶1- 補(bǔ)償收縮混凝土； 2- 密孔鐵絲網(wǎng)； 3- 膨脹加強(qiáng)帶混凝土后澆式膨脹加強(qiáng)帶1- 補(bǔ)償收縮混凝土； 2- 施工縫； 3- 鋼板止水帶； 4-膨脹加強(qiáng)帶混凝土間歇式膨脹加強(qiáng)帶1-補(bǔ)償收縮混凝土； 2-密孔鐵絲網(wǎng)； 3- 膨脹加強(qiáng)帶混凝土5、混凝土配合比設(shè)計(jì)5.1 對(duì)原材料的要求（1）水泥 本工程所用水泥應(yīng)符合通用硅酸鹽水泥 （GB175-2007）

14、的規(guī) 定。（2）粉煤灰 應(yīng)選用二級(jí)以上粉煤灰， 其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 GB1596-2005用 于水泥和混凝土中的粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)要求。（3）粗骨料 本工程采用泵送混凝土，為適應(yīng)混凝土泵送工藝，先用粒徑 5-31.5mm 碎石，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 JGJ52-2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢 驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面，吸水率不大于1.5%。（4）細(xì)骨料 中砂。所有技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 JGJ52-2006普通混凝土用砂、 石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)要求。（ 5）膨脹劑 選用 FEA 高性能低碳混凝土膨脹劑 ，其技術(shù)指標(biāo)符合 GB23439-2009混凝土膨脹劑標(biāo)準(zhǔn)要求。（6）減水劑 其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)

15、符合 GB8076-2008混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)要求。5.2 補(bǔ)償收縮混凝土配合比設(shè)計(jì)要求（1）水膠比不得大于 0.50 ，有侵蝕性介質(zhì)時(shí)水膠比不宜大于 0.45 。（2）泵送時(shí)宜采用復(fù)合型 FEA以保證緩凝，泵送功能。（3）灰砂比宜為 1:1.5 1:2.5 。（4）防水混凝土采用預(yù)拌混凝土?xí)r，入泵坍落度宜控制在 120 160mm，坍 落度每小時(shí)損失值不應(yīng)大于 20mm，坍落度總損失值不應(yīng)大于 40mm。（5）摻加引氣劑或引氣型減水劑時(shí)，混凝土含氣量應(yīng)控制在3 5。（6）補(bǔ)償收縮混凝土單位膠凝材料用量應(yīng)不小于 300 kg/m3，用于后澆帶的 補(bǔ)償收縮混凝土，其單位膠凝材料用量不應(yīng)小于 350

16、kg/m3。6、混凝土的施工6.1 原材料計(jì)量 補(bǔ)償收縮混凝土的各種原材料應(yīng)采用專用計(jì)量設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。 計(jì)量設(shè)備 應(yīng)定期校驗(yàn)，使用前進(jìn)行零點(diǎn)校核。 原材料每盤稱量的允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。原材料每盤稱量的允許偏差材料名稱允許偏差（ %）水泥、 FEA、礦物摻合料±2粗、細(xì)骨料±3水、外加劑±26.2 混凝土攪拌（1）膨脹劑投料應(yīng)做到準(zhǔn)確可靠， 嚴(yán)格執(zhí)行混凝土配合比并符合計(jì)量要求。試驗(yàn)室技術(shù)人員對(duì)外加劑投料、混凝土生產(chǎn)應(yīng) 24 小時(shí)跟班監(jiān)督。（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）對(duì)混凝土配比的執(zhí)行及外加劑計(jì)量準(zhǔn)確

17、性建立定期或不定期抽查制度。 確?；炷辽a(chǎn)質(zhì)量。（4）混凝土攪拌時(shí)間：補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)攪拌均勻。對(duì)預(yù)拌補(bǔ)償收縮混凝 土，其攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土的攪拌時(shí)間延長(zhǎng) 30s 以上。6.3 混凝土澆筑（1）在計(jì)劃澆筑區(qū)段內(nèi)連續(xù)澆筑混凝土，不得中斷；混凝土澆筑以階梯式 推進(jìn)，澆筑間隔時(shí)間不得超過混凝土的初凝時(shí)間。 對(duì)于大體積混凝土可采取全面 分層連續(xù)澆筑方法， 混凝土澆筑層厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的 和易性確定。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土澆筑層厚度不宜大于500mm；當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r，混凝土澆筑層厚度不宜大于 300mm；具體參考下圖。（2）補(bǔ)償收縮自防水混凝土振搗必須密實(shí)，不能漏振

18、、欠振、也不可過振。 混凝土應(yīng)采用高頻機(jī)械振搗密實(shí)， 振搗時(shí)間一般 10s為宜，應(yīng)使混凝土表面浮漿， 無(wú)氣泡，不下沉為止。使用插入式振動(dòng)器應(yīng)做到快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐 點(diǎn)移動(dòng)，按順序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振實(shí)。移動(dòng)間距不大于振動(dòng)棒作用半 徑的1.5倍（一般為 300-400mm），與模板的距離不應(yīng)大于其作用半徑的 0.5倍，并 不應(yīng)碰撞模板、 鋼筋和預(yù)埋件。 對(duì)于本工程中的大體積混凝土宜采用二次振搗工 藝。（3）底板、頂板混凝土澆筑完畢，在混凝土終凝前必須用木抹刀或鐵抹刀 搓壓混凝土表面， 以防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫 （主要是沉降裂縫、 塑性收縮裂縫 和表面失水干縮裂縫） ，抹壓共2-3

19、遍。底板、頂板混凝土原漿收面后，應(yīng)立即進(jìn) 行養(yǎng)護(hù)。6.4 混凝土養(yǎng)護(hù)（1）摻膨脹劑的混凝土要求特別加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，因?yàn)榕蛎浗Y(jié)晶體鈣礬石及髙硫 型硫酸鈣的形成需要水， 如不充分養(yǎng)護(hù)， 就難以發(fā)揮膨脹劑的作用樓板混凝土澆 筑面積約 300400平米后，即應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜， 保水養(yǎng)護(hù)。 水養(yǎng)時(shí)間不低于 14 天。墻體澆筑完成后，可在頂端設(shè)多孔淋水管，達(dá)到脫模強(qiáng)度后，可松動(dòng)對(duì) 拉螺栓，使墻體外側(cè)與模板之間有 23mm的縫隙，確保上部淋水進(jìn)入模板與墻 壁間，也可采取其他保濕養(yǎng)護(hù)措施。（2）冬期施工時(shí)，構(gòu)件拆模時(shí)間應(yīng)延至 7d 以上，表層不得直接灑水，可采 用塑料薄膜保水，薄膜上部再覆蓋巖棉被等保溫材料。（3）已澆筑完混凝土的地下室， 應(yīng)在進(jìn)入冬期施工前完成灰土的回填工作。6.5 施工縫、防水節(jié)點(diǎn)和施工缺陷的處理措施（1）墻體混凝土預(yù)留的水平施工縫和豎向施工縫應(yīng)在迎水面進(jìn)行混凝土自 防水的修補(bǔ)處理， 可在澆筑混凝土?xí)r沿縫頂預(yù)留凹槽， 也可在拆模后再施工縫位 置開鑿深 10mm、寬 100mm的凹形槽。穿墻管（盒） 、固定模板的對(duì)穿螺栓等節(jié)點(diǎn) 位置、應(yīng)開鑿凹槽。應(yīng)先用清水將凹槽沖洗干凈，