地下室混凝土超長墻體裂縫控制施工工法

1、地下室混凝土超長墻體裂縫控制施工工法RJGF(閩 ) 342008福建省閩南建筑工程有限公司莊建文莊建宗 莊奕謀邱志祥楊銀枝1 前言地下室混凝土墻體在施工期間經(jīng)常產(chǎn)生裂縫，該裂縫會對建筑使用功能、結(jié)構(gòu)耐久性能、結(jié)構(gòu)承載能力等造成影響。有時即使對建筑的使用功能、耐久性及承載能力的影響不大，也會對用戶心理造成不良影響。目前采用預拌混凝土的地下室墻體產(chǎn)生施工期間裂縫已經(jīng)成為較為普遍的現(xiàn)象。混凝土墻體產(chǎn)生施工期裂縫后，特別是某些較為復雜的裂縫問題或由諸多因素復合誘發(fā)的裂縫問題，往往難以發(fā)現(xiàn)其主要矛盾所在，不能確定裂縫原因，最終很難有好的處理效果。福建省閩南建筑工程有限公司結(jié)合工程組織科技攻關(guān)，建立了地

2、下室預拌混凝土墻體施工期裂縫防治控制體系，提出了基于全過程控制的地下室預拌混凝土超長墻體（長度超出規(guī)范要求一次澆筑的墻體）施工期裂縫控制技術(shù)，該技術(shù)在深圳市寶安香繽廣場商住樓、 廈門金門海景山莊工程等地下室混凝土墻體施工中得到應用，取得了良好的控制效果，經(jīng)有關(guān)專門機構(gòu)檢測，“剪力墻中混凝土的收縮和膨脹都在允許的范圍內(nèi)，所監(jiān)測墻體沒有發(fā)現(xiàn)寬度大于0.05 毫米以上裂縫”。通過工程應用形成了地下室混凝土超長墻體裂縫控制施工工法，由于在預拌混凝土地下室超長墻體裂縫防治上效果明顯，技術(shù)先進，故有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益，且相關(guān)工程獲得所在省市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程及優(yōu)質(zhì)工程獎。2 工法特點在傳統(tǒng)混凝土配合比設計

3、的基礎上提出了專門的混凝土抗裂優(yōu)化設計，且強調(diào)全過程綜合控制。將跳倉無縫施工技術(shù)運用到長墻混凝土澆筑中，可以更好地保證建筑功能使用要求，在質(zhì)量、工期、造價等技術(shù)經(jīng)濟效能方面具有先進性和新穎性。3 適用范圍該工法適用于地下室預拌混凝土超長墻體施工期裂縫防治。4 工藝原理預拌混凝土墻體施工期間開裂主要是由于混凝土主動收縮、溫度變形等引起，裂縫主要分為三大類， 包括初始微裂縫， 塑性收縮、沉降收縮等引起的裂縫，以及混凝土墻體由于溫度、 收縮應力過大引起的開裂。 各類裂縫的研究尺度、 機理、防治措施有所不同。現(xiàn)澆混凝土墻體在施工期間開裂，有些是由單一因素引起的，如環(huán)境溫度、濕度變化等， 但更多的是由多

4、種因數(shù)的綜合作用形成。諸如，原材料及配合比方面：混凝土配合比不合理， 各種原因?qū)е碌幕炷吝^大收縮變形等；施工過程方面：澆筑時混凝土的工作性能、 養(yǎng)護方案不合理等。 預拌混凝土墻體施工期間裂縫可在事前、事中從原材料優(yōu)選、施工配合比優(yōu)化設計、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造優(yōu)化設計、施工過程控制及施工過程監(jiān)測等多方面采取措施進行綜合控制。本工法強調(diào)全過程綜合控制， 在傳統(tǒng)混凝土配合比設計的基礎上進行專門的原材料優(yōu)選及混凝土配合比優(yōu)化設計；考慮預拌混凝土施工期裂縫防治的要求，進行結(jié)構(gòu)設計及構(gòu)造措施的優(yōu)化；在混凝土澆筑中采用跳倉無縫施工技術(shù)，合理劃分跳倉墻體長度及跳倉施工間隔；加強混凝土澆筑、 養(yǎng)護等施工過程的有效控制，

5、尤其是澆筑時混凝土內(nèi)外溫差及外表面與環(huán)境溫差的限制、混凝土工作性能的要求及對模板、對拉螺栓等要求。5 施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程建立全過程控制體系是預拌混凝土超長墻體施工期裂縫控制所必不可少的，該體系是在傳統(tǒng)混凝土工藝流程的基礎上，針對施工期裂縫防治完善而成。主要工藝流程如圖5.1 所示。5.2操作要點結(jié)構(gòu)及構(gòu)造措施優(yōu)化設計1 混凝土應具有足夠的強度，較小的早期收縮變形及良好的抗裂能力，混凝土強度等級建議為C30 C40，應不大于 C40；2 墻體中的鋼筋應有足夠的配筋率， 鋼筋布置宜細而密。 墻體中的鋼筋除應滿足強度要求外， 還應充分考慮混凝土收縮而加強配筋。 水平構(gòu)造鋼筋宜置于受

6、力鋼筋外側(cè)，當置于內(nèi)側(cè)時，宜在混凝土保護層內(nèi)加設防裂鋼筋網(wǎng)片( 圖 5.2.1) 。考慮混凝土收縮變形規(guī)律，結(jié)合結(jié)構(gòu)計算和工程經(jīng)驗確定配筋率及間距。建議：鋼筋混凝土剪力墻的水平和豎向分布鋼筋的配筋率為水平分布鋼筋的間距 ) 和為豎向分布鋼筋的間距) 不應小于0.2%。結(jié)構(gòu)中重要部位的剪力墻，其水平和豎向分布鋼筋的配筋率宜適當提高。剪力墻中溫度、收縮應力較大的部位，水平分布鋼筋的配筋率宜適當提高。3 墻中的預埋管線宜置于受力鋼筋內(nèi)側(cè)，當置于保護層內(nèi)時，宜在其外側(cè)加置防裂鋼筋網(wǎng)片。 預留孔、預留洞周邊應配有足夠的加強鋼筋并保證有足夠的錨固長度。原材料優(yōu)選及混凝土配合比優(yōu)化1 水泥選用 32.5 、

7、42.5 ，品種詳見附錄。2 當摻合料為粉煤灰時，摻合量應小于 25%；當摻合料為礦渣時，摻合量應小于 10%。3 砂應選用天然中粗砂，石子級配良好，兩者含泥量小于規(guī)范要求。4 外加劑建議采用 聚羧酸系列， 不主張采用萘系列。其它要求詳見附錄A 混凝土原材料優(yōu)選。5 在優(yōu)選原材料和常規(guī)配合比設計的基礎上，進行體積穩(wěn)定性配合比優(yōu)化設計，從而滿足那些嚴格要求施工期間不出現(xiàn)早期裂縫的結(jié)構(gòu) ( 構(gòu)件 ) 或一般要求施工期間不出現(xiàn)早期裂縫的結(jié)構(gòu) ( 構(gòu)件 ) ，使混凝土除具有符合設計和施工所要求的性能外，還具有抵抗收縮開裂所需要的性能。 具體原則及要求詳見附錄 B 配合比體積穩(wěn)定性優(yōu)化設計。6 預拌混凝

8、土供應方應在優(yōu)選原材料、優(yōu)化配合比的基礎上進行收縮、體積穩(wěn)定性試驗及評價，從而提供有良好抗裂性能的混凝土。具體要求詳見附錄C收縮、體積穩(wěn)定性試驗及評價?；炷涟柚萍斑\輸1 混凝土拌制應有詳細的技術(shù)要求，從而有效的進行預拌混凝土施工期裂縫控制。應嚴格記錄每車混凝土的攪拌時間、出站時刻、進場時刻、開始澆筑時刻、澆筑完成時刻，并分批匯總分析。2 如果異常天氣情況下輸送混凝土， 容器上應加蓋， 以防進水或水份蒸發(fā)。冬期施工應加以保溫。3 混凝土出廠時的坍落度建議在 160mm180mm之間，運輸過程中的坍落度損失控制在 20mm以內(nèi)為宜。跳倉無縫施工1 混凝土跳倉段的劃分應結(jié)合結(jié)構(gòu)受力及墻體抗裂的理想

9、長度確定，一般跳倉段墻體長度以 30mm40m為宜，不應小于 25m，且不應大于 45m。2 跳倉段間墻體的施工間隔以 74 天為宜，不應小于 7 天。3 跳倉混凝土墻體劃分對混凝土底板無特殊要求。4 跳倉段墻體用鋼絲網(wǎng)封掛預留直線施工縫， 后澆混凝土與施工縫相接時，無需填加膨脹劑，但應留設止水鋼板，按常規(guī)施工縫要求施工?；炷翝仓? 混凝土澆筑時，應保證振搗的時間和位置，防止漏振、欠振和過振。對已經(jīng)初凝的混凝土不應再次進行振搗， 避免破壞已形成的混凝土結(jié)構(gòu)強度， 應待其充分凝固、硬化后按施工縫進行處理。2 混凝土的入模坍落度不宜過大，建議不大于 160mm，混凝土擴展度以 40 0mm以上為

10、宜，嚴禁在攪拌機外二次加水攪拌。3 對于墻與板等截面相差較大的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，應先澆筑較深的部分，根據(jù)氣候條件靜停 0.5 1.5 小時后再與較薄部分一起澆筑， 以防止沉降裂縫的產(chǎn)生。4 施工縫的留置應嚴格按設計要求和施工技術(shù)方案確定。超長的墻體宜采用無縫跳倉施工技術(shù)，以有效控制其收縮、溫度裂縫。5混凝土澆筑時，其內(nèi)外溫差應不大于25，外表面與環(huán)境溫差應不大于25，澆筑高度不超過2m。6模板建議采用保溫保濕效果較好的木模板。對拉螺栓要求具有止水功能?；炷琉B(yǎng)護及拆模1 混凝土初凝后應及時養(yǎng)護。當采用木模板時建議帶模養(yǎng)護，或適當延緩拆模時間。2 模板拆除除應符合強度及外觀的限定要求外， 還應考慮混凝

11、土水化溫升、溫降變化規(guī)律及混凝土收縮變化規(guī)律、 自然環(huán)境溫度、 濕度、風速、日照等情況，合理確定拆模時間。 不宜在混凝土溫度峰值時拆除模板及淋冷水養(yǎng)護。 可以在混凝土澆筑 3 天后，采用模板上口開小縫隙的方法， 小水慢淋進行墻體養(yǎng)護， 養(yǎng)護用水以與墻體外表面溫度相近為宜。有條件時建議混凝土澆筑7 天后脫模。3 混凝土施工應根據(jù)天氣情況，盡量避免雨中混凝土澆筑施工，防止剛澆筑完的混凝土被雨水澆淋。4 在干燥、高溫、暴曬或風力較大的環(huán)境條件下澆筑的預拌混凝土或泵送混凝土，應加強覆蓋或保濕養(yǎng)護。6 材料與設備6.1材料混凝土用水泥、 骨料、水應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定，水泥應選用 32.5 、42.5

12、 ，品種詳見附錄 A。砂選用天然中粗砂，石子保證級配良好，兩者含泥量應小于規(guī)范要求。在混凝土中宜加入一定量的粉煤灰或磨細礦渣（部分替代水泥），摻量通過配合比設計、 試驗確定， 以改善混凝土的抗裂性能。 要求粉煤灰摻合量不大于25%，礦渣摻合量不大于10%，粉煤灰或磨細礦渣應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定，有關(guān)要求詳見附錄A。摻加合適的外加劑有利于裂縫的防治。摻加的外加劑應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定，并應注意外加劑之間的相容以及與水泥的相容性，建議摻加聚羧酸系列，不主張采用萘系列。有關(guān)要求詳見附錄A。在混凝土中摻入一定量的纖維、有機聚合物，可提高混凝土的抗裂性能。摻加的纖維應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。當采用聚

13、丙烯纖維絲時，建議長度12mm，直徑 0.032mm，密度 910kg/m3，抗拉強度 400Mpa，具體要求詳見錄A?；炷帘Ｗo層內(nèi)加設的鋼板網(wǎng)建議采用450 雙向鋼筋網(wǎng)片。6.2設備混凝土攪拌運輸車、混凝土泵、混凝土內(nèi)部振動器、附著式振動器、灑水養(yǎng)護裝置；鋼卷尺、水平尺、輕便腳手架。預拌混凝土收縮及體積穩(wěn)定性評價設備見表。表混凝土收縮及體積穩(wěn)定性評價設備7 質(zhì)量控制7.1有關(guān)標準、規(guī)范除按上述施工工藝進行嚴格操作控制外，還應滿足國家和地方的有關(guān)標準、規(guī)范，見表 7.1 。表 7.1該工法應滿足的有關(guān)標準、規(guī)范7.2施工期裂縫質(zhì)量控制新拌混凝土的坍落度不宜過大，建議出廠時為160 mm180

14、mm，入模時為140 mm 160mm；在控制混凝土坍落度的同時應控制有合適的坍落擴展度，建議大于400mm為宜，試驗按普通混凝土拌合物性能試驗方法標準GB/T 50080 2002 進行。硬化混凝土的強度和外觀應符合混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 50204 2002 的規(guī)定。墻體允許偏差見表。表墻體允許偏差混凝土施工完畢不應出現(xiàn)寬度大于0.05 毫米以上的裂縫。跳倉段的墻體長度控制在3040m左右，不應小于 25m，且不應大于 45m；跳倉段間墻體的施工間隔控制在714 天之間，不應小于 7 天；后澆混凝土與跳倉段墻體施工縫相接時，無需填加膨脹劑，但應留設止水鋼板，按常規(guī)施工縫要求施工

15、?；炷翝仓r，其內(nèi)外溫差應控制在25以內(nèi)，外表面與環(huán)境溫差應控制在 25以內(nèi)。 混凝土初凝后應及時養(yǎng)護。 建議采用木模板帶模養(yǎng)護，或在混凝土澆筑 3 天后，采用模板上口開小縫隙的方法，小水慢淋進行墻體養(yǎng)護，養(yǎng)護用水以與墻體外表面溫度相近為宜。有條件時建議混凝土澆筑7 天后脫模。7.3質(zhì)量保證措施在澆筑混凝土之前，應對模板工程進行驗收。模板及其支架拆除的順序及安全措施應按施工技術(shù)方案執(zhí)行。模板接縫不應漏漿；在澆筑混凝土前，木模板應澆水濕潤，但模板內(nèi)不應有積水；模板與混凝土的接觸面應清理干凈并涂刷隔離劑，但不得采用影響結(jié)構(gòu)性能或妨礙裝飾工程施工的隔離劑。模板拆除時混凝土強度應滿足規(guī)范要求，不應對

16、樓層形成沖擊荷載。拆除的模板和支架宜分散堆放并及時清運。在混凝土澆筑前，應進行鋼筋隱蔽工程驗收。鋼筋應平直、無損傷，表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。鋼筋安裝時，受力鋼筋的品種、級別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設計要求。水泥進場時應對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查，并應對其強度、安定性及其他必要的性能指標進行復檢，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標準硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥GB175等的規(guī)定。當在使用中對水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠超過三個月 （快硬硅酸鹽水泥超過一個月）時，應進行復檢，并按復檢結(jié)果使用。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，嚴禁使用含氯化物的水泥?；炷林袚接猛饧觿┑馁|(zhì)量及應用技術(shù)應符合現(xiàn)行

17、國家標準混凝土外加劑 GB8076、混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范GB50119等和有關(guān)環(huán)境保護的規(guī)定。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，當使用含氯化物的外加劑時，混凝土中氯化物的總含量應符合現(xiàn)行國家標準混凝土質(zhì)量控制標準GB50164的規(guī)定?；炷吝\輸、澆筑及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間。同施工段的混凝土應連續(xù)澆筑，并應在底層混凝土初凝之前將上一層混凝土澆筑完畢。當?shù)讓踊炷脸跄鬂仓弦粚踊炷習r，應按施工技術(shù)方案中對施工縫的要求進行處理。施工縫的位置應在混凝土澆筑前按設計要求和施工技術(shù)方案確定。施工縫的處理應按施工技術(shù)方案執(zhí)行?；炷翝仓戤吅?， 應按施工技術(shù)方案及時采取有效的養(yǎng)護措施，并應符合下列

18、規(guī)定：1 應在澆筑完畢后的 12h 以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護；2 混凝土澆水養(yǎng)護的時間：對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土， 不得少于 7d；對摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于 14d；3 澆水次數(shù)應能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)；混凝土養(yǎng)護用水應與拌制用水相同；4 采用塑料布覆蓋養(yǎng)護的混凝土，其敞露的全部表面應覆蓋嚴密，并應保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水；25混凝土強度達到 1.2N/mm 前，不得在其上踩踏或安裝模板及支架。現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量不應有嚴重缺陷；現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)不應有影響結(jié)構(gòu)性能和使用功能的尺寸偏差。8 安全措施遵守建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程和地方有關(guān)施工現(xiàn)

19、場安全生產(chǎn)管理規(guī)定。認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負責人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡，執(zhí)行安全生產(chǎn)責任制， 明確各級人員的職責，抓好工程的安全生產(chǎn)。認真落實安全生產(chǎn)崗位責任制、交底制和獎罰制。每道工序施工前必須逐級進行安全交底，并落實到書面上。從事施工的各級人員，必須持證上崗，各級機械操作人員，嚴格遵守操作規(guī)程，無證上崗、酒后上崗，違章作業(yè)造成事故的追究當事人直接責任。混凝土澆筑施工作業(yè)中，要注意觀察模板及支架、混凝土輸送泵管等有無過大變形或松脫現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，應及時處理。施工現(xiàn)場的臨

20、時用電嚴格按照施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。施工現(xiàn)場使用的手持照明燈應采用36V 的安全電壓。施工現(xiàn)場按符合防火、防風、防雷、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進行布置，并完善各種安全標識。各類房屋、庫房、料場等的消防安全距離做到符合公安部門的規(guī)定，室內(nèi)不堆放易燃品； 嚴格做到不在木工加工場、 料庫等處吸煙； 隨時清除現(xiàn)場的易燃雜物；不在有火種的場所或其近旁堆放生產(chǎn)物資。氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂。乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝置。電纜線路應采用“三相五線”接線方式，電氣設備和電氣線路必須絕緣良好，場內(nèi)架設的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規(guī)定要求進行外，將其布置在專用電桿上。室內(nèi)配電柜、配電箱前要有絕緣墊，并安裝漏電保護裝置。建立完善的施工安全保