地下室超長結構無縫工程施工設計方案

1、. .1、 編制依據(jù)1.1 施工組織設計及設計文件名 稱 編 號 備注順義勞動力實訓基地和順義區(qū)電子政務中心、順義區(qū)電子信息服務中心施工組織設計 LD-001設計變更 011.2 施工圖紙名稱 編號 日期順義勞動力是實訓基地和順義區(qū)電子政務中心 、順義區(qū)電子信息服務中心工程建總-01建施-01建施-282011 年 7月建筑施工藍圖順義勞動力實訓基地和順義區(qū)電子政務2011 年 7結施-01結施-70中心 、 順義區(qū)電子信息服務中心工程月結構施工藍圖1.3 主要規(guī)范 、規(guī)程 、標準表 1 主要規(guī)范 、規(guī)程、標準類別 名稱 編號大體積混凝土施工規(guī)范 GB50496-2009建筑工程施工質量驗收統(tǒng)

2、一標準 GB50300-2001混泥土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50204-2002鋼筋混凝土用熱軋帶助鋼筋 GB1499.2-2007word 完美格式. .鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋 GB1499.1-2008混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2010普通混凝土力學性能試驗方法標準 GB/T50081-2002混凝土質量控制標準 GB50164-2011國家通用硅酸鹽水泥 GB175-2007中熱硅酸鹽水泥 、 低熱硅酸鹽水泥 、低熱 GB200-2003礦渣硅酸鹽水泥用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB1596-2005混凝土外加劑 GB8076-2008建筑抗震設計規(guī)范 GB50011

3、-2010混凝土強度檢驗標準 GBJ107-2010混凝土外加劑應用技術規(guī)范 GB50119-2003補償收縮混凝土應用技術規(guī)程 JGJ/T178-2009混凝土泵送施工技術規(guī)程 JGJ/T10-2011普通混凝土配合比設計規(guī)程 JGJ55-2011混凝土用水標準 JGJ63-2006混凝土泵送劑 JC473-2001混凝土膨脹劑應用技術規(guī)范 GBJ50119-2003建筑施工安全檢測標準 JGJ59-2011行業(yè)建筑結構長城杯工程質量評審標準 DBJ/T01-69-2003建筑工程資料管理規(guī)程 DB11/T695-2009地方 預防混凝土結構工程堿集料反應規(guī)程 DBJ01-95-2005wo

4、rd 完美格式. .混凝土結構工程施工工藝標準混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)程 DBJ01-82-2005法規(guī) 關于印發(fā) 北京市建設工程見證取樣和送 京建質 （2009）文件 檢管理規(guī)定 （ 試行）的通知 289 號1.4 企業(yè)標準表 2 企業(yè)標準文件名稱 編號 備注質量 、環(huán)境 、職業(yè)健康安全 ZB-QEOHS-A-29管理手冊程序文件 （1-24 ） ZB-QEOHS-B24工程部綜合管理制度 ZB-GC-QEOHS-C01-25-20112、 工程概況2.1 工程總體概況word 完美格式. .表 3 工程總體概況表序號 項 目 內(nèi) 容1 工程名稱 順義勞動力實訓基地和順義區(qū)電子政務中心

5、、順義區(qū)電子信息服務中心2 建設單位 順義區(qū)人力資源和社會保障局3 勘察單位 北京中地大勘查設計研究院4 設計單位 北京京業(yè)建筑設計有限公司5 監(jiān)理單位 北京順金盛建設工程監(jiān)理公司6 施工單位 中北華宇建筑工程公司7 地理位置 北京市順義區(qū)北二環(huán)北側8 職 務 建設項目負施工項目負 總監(jiān)理工程師責人 責人9 姓 名 李軍 李海濤 單大娟10 電 話11 總建筑面積 73269m 212 層數(shù) 地上 11 層、6 層、4 層13 檐高 48m 、28 米14 絕對標高 34.3m（± 0.00 ）15 基底相對標高 -11.500m16 自然地面標高 -0.450m序號 項 目 內(nèi) 容

6、word 完美格式. .17 地下二層 5.40m18 地下一層 4.00m19 層高 一層 5.40m20 二-十一層 4.00m2.2 、 大體積混凝土結構設計概況表 4 結構設計概況序號 項 目 內(nèi) 容結構形式 1基礎結構形式 筏板基礎 ，局部獨立柱基主體結構形式 鋼筋混凝土框架剪力墻結構 、 框架結構屋蓋結構形式 鋼筋混凝土梁板結構2 基底以上土質分電子政務中心 、實操培訓中心和純地下車庫基礎埋深層情況10m 左右 ， 相應持力層為細中砂 層，地基承載力標準值fka=230kPa 職介中心相應持力層為第四紀粉質粘土，砂質粉土 層，地基承載力標準值 fka=130kPa地下水水質 對混凝

7、土有弱腐蝕性3 地基 復合地基 、天然地基地基土質層類別 砂土層地基承載力 天然地基 230Kpa、130 Kpaword 完美格式. .3、 主要施工技術難點3.1 地下室超長結構工程概況順義勞動力公共實訓基地和順義電子政務中心工程 ，本工程由電子政務中心 、實操培訓中心 、 職介中心和純地下車庫四部分組成 。 其中電子政務中心結構尺寸約為 104×33m ； 實操培訓中心結構尺寸約為96×29m； 職介中心結構尺寸約為 65×49m ；廣場下布置了純地下車庫 ， 結構尺寸為 104×48m 。工程地下 12 層不等 ，均為超長結構 。3.2 需要解決

8、的技術難題3.2.1 后澆帶的留置與工程工期及質量的矛盾后澆帶做法為遇板斷板 、遇梁斷梁 ，設置復雜對施工不便 ，管理費用很高 ， 且澆筑時間為兩側混凝土澆筑后 4260 天（ 指溫度后澆帶 ）。 后澆帶的留置不但將大大延長工期 ， 而且后澆筑混凝土與兩側混凝土的結合能力很弱 ，往往會成為裂滲的隱患 。本工程主要部位又在底板及樓板 ， 底板部分屬于大體積混凝土 ，樓板屬于典型的超長超薄結構 ，在施工過程中均是容易出現(xiàn)裂縫的部位 ， 因此必須采用可靠的抗裂措施和施工工藝來控制超長結構混凝土的收縮 。為減少溫度后澆帶的設置條數(shù) ， 加快工程進度并保證工程質量 ，因此，我項目部計劃采用上海武冠新材料

9、有限公司生產(chǎn)的 WG-CMA 三膨脹源抗裂劑 （以下簡稱WG-CMA ）配制成補償收縮混凝土 ，并采用膨脹加強帶的施工工藝進行施工 ，對混凝土的早期 、中期以及后期的收縮均進行有效的補償 ，從而解決混凝土冷縮和干縮問題 , 達到本工程超長設計與施工的目的 。3.2.2 混凝土耐久性的控制混凝土收縮是其一個本身的特性 ， 即使是補償收縮混凝土在保濕養(yǎng)護條件不足特別是終止養(yǎng)護的情況下也可能出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象 ，這是因為混凝土在保濕養(yǎng)護不足和由水中轉入到空氣中時 ， 混凝土限制膨脹率會回落甚至倒縮 ，不能在鋼筋中產(chǎn)生足夠的預應壓力來補償收縮產(chǎn)生的拉應力 ，從而使混凝土的收縮值大于自身的拉伸極限值 ， 從而

10、導致裂縫的產(chǎn)生 。 國內(nèi)外的研究表明 ： 作為抗裂劑膨脹率不一定要很大 ， 關鍵是要膨脹后收縮落差小 ， 這樣才能保證良好的word 完美格式. .抗裂效果 ，對于超長結構來說尤其需要保證膨脹后收縮落差小 ，否則極容易造成后期開裂 。WG-CMA 不但能產(chǎn)生較大的膨脹率 ，而且膨脹回落率極小 ，這一優(yōu)異特性為良好的抗裂效果提供了基礎和保證 ， 避免混凝土后期裂縫的產(chǎn)生 ， 因此混凝土的耐久性能得到大幅度的提高 ， 建筑物結構的安全更得以保證 。3.2.3 補償砼綜合溫差以控制大體積混凝土產(chǎn)生裂縫大體積砼施工技術難點在于抗裂 ， 由于混凝土內(nèi)部水化放熱升溫很快 ， 加上混凝土為熱的不良導體 ，

11、導致混凝土內(nèi)部溫度高而表面散熱快 ， 易形成溫度梯度 ， 從而開成溫度應力引起混凝土的開裂 。 因此在大體積砼施工中 ， 控制砼中心溫度與表面溫度 ， 表面溫度與環(huán)境溫度之差是非常重要的 。 工程裂縫控制理論認為 ： 假定補償收縮砼的后期限制干縮率相比普通砼的后期限制干縮率減小了 =2 ×10-4 ，則其可以補償?shù)臏夭?T=/=2 ×10-4 /1×10-5 =20 。 普通大厚度砼的規(guī)范規(guī)定 ， 只要砼中心溫度與表面溫度之差不超過25，普通大厚度砼就不會產(chǎn)生溫差裂縫 。摻加 WG-CMA 后的砼 ，其限制干縮率比普通砼的后期限制干縮率要減小 2×10-

12、4 ，這就意味著摻加 WG-CMA 的砼不僅可以在長度方向上補償 20的內(nèi)外溫差 ， 同樣可以在厚度方向上補償 20 的內(nèi)外溫差 。也就是說 ，對于大體積砼 ，摻加 WG-CMA 后 ， 其中心溫度與表面溫度只差如果不超過 25+20=45 ， 就不會產(chǎn)生溫差裂縫 ， 這就是 WG-CMA 補償收縮砼控制大體積砼裂縫的理論依據(jù) 。4、 抗裂劑產(chǎn)品的選用對于本工程來說 ， 解決以上技術難題的方法是采用補償收縮混凝土進行施工 ，因此混凝土的補償收縮性能的優(yōu)劣直接影響到工程質量 ， 而選用高品質的抗裂劑產(chǎn)品則是混凝土發(fā)揮補償收縮性能的關鍵。4.1 WG-CMA 技術說明WG-CMA 引入了早期收縮補

13、償組分 、中期收縮補償組分和后期收縮補償組分 。其中硫酸鋁起混凝土早期收縮補償?shù)淖饔?， 由于其水化速度較快 ，可以補償混凝土早期產(chǎn)生的更大的收縮 ；硫鋁酸鹽熟料和本公司自制的激發(fā)劑主要起混凝土中期收縮補償?shù)淖饔?，可word 完美格式. .以補償混凝土中期產(chǎn)生的較大的收縮 ； 鎂質熟料以及高分子減縮組分由于與水泥水化產(chǎn)物起化學反應的時間長 ， 主要用以補償并減少混凝土后期產(chǎn)生的收縮 ， 維持混凝土的長期的體積穩(wěn)定性 。 三種機理的共同作用從而維持混凝土的體積穩(wěn)定 ，避免混凝土在早期 、中期和后期由于冷縮和干縮產(chǎn)生開裂 。4.2 WG-CMA 技術指標4.2.1 、補償收縮混凝土 （ 即非加強

14、帶內(nèi)混凝土 ）：WG-CMA 在摻量 8%的情況下水中 7d 限制膨脹率 2.5×10-4 ，水中7d， 空氣中 21d 限制膨脹率 -2.0× 10-4 ；較高的早期限制膨脹率是抵抗混凝土較高的早期收縮 ， 而空氣中 21 d 限制膨脹率是反映混凝土后期體積穩(wěn)定性的重要指標 ，混凝土的干縮隨著齡期的變長會越來越大 ，但在 42d后收縮曲線一般比較平緩 。4.2.2 、 填充用混凝土 （ 即加強帶帶內(nèi)混凝土 ）： 加強帶與后澆帶一樣均屬于特殊部位 ， 必須得用很高的抗裂能力作為保證 。WG-CMA 在摻量 12%時水中 7d 限制膨脹率 2.5× 1 0-4 ，水

15、中 7d，空氣中 21 d 限制膨脹率 -2.0×10-4 。4.2.3 、耐久年限更長 ：WG-CMA 配制的混凝土 28d 限制干縮率2.0× 10-4 遠遠小于國家標準 3.0×10-4 ， 這說明其后期回落率小 ，混凝土的體積穩(wěn)定性好 ； 本產(chǎn)品不含氯離子 ， 對鋼筋無銹蝕作用 ，而且不含明礬石 ， 總堿含量極低 （0.5%）， 避免了由于使用抗裂劑類型產(chǎn)品總堿含量過大所帶來的 "堿-集料"反應造成的危害 ， 增加了工程的使用壽命和耐久性 。4.3 、 售后服務措施4.3.1 、保證產(chǎn)品按照合同要求及時 、保質 、 足量到達工地 。4.

16、3.2 、在整個施工過程中 ，根據(jù)工程需要 ， 全天侯 24 小時隨時提供服務 。4.3.3 、到施工現(xiàn)場密切注意施工關鍵點的施工情況 。4.3.4 、協(xié)助攪拌站準確計量 ， 嚴格按照施工配合比要求投料 。4.3.5 、配合施工方 （ 或攪拌站 ） 及時處理施工過程中出現(xiàn)的各項意外情況 。4.3.6 、配合現(xiàn)場調(diào)度總負責人協(xié)調(diào)與業(yè)主 、設計 、 監(jiān)理及施工word 完美格式. .等各方的關系 。4.3.7 、在砼的養(yǎng)護期內(nèi) ，協(xié)助施工方做好砼的保濕養(yǎng)護工作 。5、超長結構連續(xù)無縫施工技術理論依據(jù)我國著名的裂縫專家王鐵夢教授通過對結構物應力 應變分析與計算 ， 可以求得平均伸縮縫 （ 后澆帶 ）

17、 設置間距 ， 計算公式如下：詳見 （工程結構裂縫控制 一書 ） L 1.5 arcosh| T | / （ | T | Sk ）（2）式中 H 板計算厚度 （mm ）；E 砼彈性模量 （MPa）；Cx 基礎的水平阻力系數(shù) N mm 3 ， 配筋砼 1.01.5N mm 3； 砼的線性膨脹系數(shù) ，取 1.0×10 5；T 為綜合溫差 。普通砼 TT1T2，膨脹砼 T1T2T3（T1 砼因水泥 水化熱而引起的溫升值 ；T2 砼的收縮當量溫差 ；T3 膨脹砼的膨脹當量溫差 ）；T 約束體與被約束體的相對自由溫差變形 （mm ）；SK 砼的極限拉伸值 ；arcosh 雙曲余弦函數(shù)的反函數(shù)

18、。由上述計算公式可見 ，延長 L 的方法有很多 ， 增加板的計算厚度的成本太高 ，增大砼彈性模量 E 或提高砼的極限拉伸 Sk 是十分困難的 ，所以 ，延長 L 主要有降低約束程度 Cx 和降低砼綜合變形 |T |幾種方法 。首先 ，設法降低砼的約束程度 ，可增大伸縮縫的設置間距 。如Cx0，則 L，即在理論上任意長度的建筑物均可取消伸縮縫 。降低混凝土的約束程度 ，在設計和施工中不容易做到 。另外 ，依據(jù)|T |Sk， 其差值越大 ， 伸縮縫設置間距越小 ， 差值越小 ， 伸縮縫的設置間距就可以越大 。當|T |Sk，方程無解 ，也就意味著 L 可以無窮大 。 但這是不可能的 ， 在干空中

19、， 補償收縮砼的長期綜合變形word 完美格式. .總是會大于砼的極限拉伸 ，現(xiàn)實工程中唯一可行性的辦法是使砼的長期綜合變形 |T |變得更小些 ， 更接近于砼的極限拉伸 Sk。對于普通砼 ， 由于其總收縮遠大于砼的極限拉伸 ， 所以其伸縮縫（后澆帶 ）的設置間距比較短 ，一般為 2040 米左右 。在砼中摻入WG-CMA 以后 ， 由于補償了砼的收縮 ， 減小了補償收縮砼的長期綜合變形 |T |，使得 |T |Sk 的差值變得更小了 ， 所以使用WG-CMA 后混凝土的伸縮縫 （ 后澆帶 ） 的設置間距可以大幅度延長。6、 加強帶的設置及澆筑6.1 、 加強帶的設置根據(jù) 補償收縮混凝土應用技

20、術規(guī)程 （JGJ/T178-2009 ），結合設計要求和實際應用經(jīng)驗 ， 特提出以下加強帶設置方案 ： 保留所有的沉降后降帶不變 ， 其澆筑時間請按規(guī)范執(zhí)行 。6.1.1 、地下二層底板 ： 在原設計圖紙長度方向 （2/9 ） （10）軸間設置一條膨脹加強帶 ； 另在原設計圖紙寬度方向 （M ） （N）軸間設置一條膨脹加強帶 。 膨脹加強帶的帶寬均為 2m ，施工時 ，先對帶外側部分用小膨脹量混凝土 （摻 WG-CMA8% ，占膠凝材料總重量 ）進行澆筑 ，澆筑到膨脹加強帶時改用大膨脹量混凝土 （摻WG-CMA12% ， 占膠凝材料總重量 ， 混凝土強度等級比帶外提高5MPa） 進行澆筑 ，然

21、后繼續(xù)用小膨脹量混凝土澆筑加強帶另一側 ，實現(xiàn)連續(xù)澆筑 。6.1.2 、地下一層樓板 、 底板：對于具有地下二層的混凝土樓板 ， 將與底板膨脹加強帶相對應的位置均設置成后澆膨脹加強帶 ，帶寬仍為 2m。施工時 ， 先用小膨脹量混凝土 （摻 WG-CMA8% ，占膠凝材料總重量 ）對帶外部分進行澆筑 ，待后澆膨脹加強帶兩側混凝土澆筑完 14 天后 ，再用大膨脹量混凝土 （摻 WG-CMA12% ，占膠凝材料總重量 ， 混凝土強度等級比帶外提高 5MPa） 對后澆膨脹加強帶進行澆筑 。對于只有地下一層的混凝土底板 ， 在原設計圖紙長度方向（15） （16）軸間設置一條膨脹加強帶 ； 另在原設計圖紙

22、寬度方向（P） （R） 軸間設置一條膨脹加強帶 。 膨脹加強帶的帶寬均為word 完美格式. .2m ，其澆筑方法同上 。6.1.3 、側墻 、 頂板 ： 與底板膨脹加強帶相對應的位置均設置成后澆膨脹加強帶 ， 帶寬仍為 2m 。 后澆膨脹加強帶待兩側砼澆筑完14 天后用大膨脹量砼 （摻WG-CMA12% ， 占膠凝材料總重量 ，混凝土強度等級比帶外提高 5MPa）進行澆筑 。6.1.4 、側墻配筋等要求 ：由于墻體薄 、面積大 ，養(yǎng)護困難 ， 受到風速 、 大氣溫度 、施工和鄰位的約束等因素影響較大 ， 容易出現(xiàn)豎向收縮裂縫 。砼強度等級越高 ， 開裂機率也越多 。設計上要重視溫度筋的配置即

23、增加一定量的配筋率 ， 尤其是在墻與柱連接部位 、 結構開口部位 、變截面部位和出入口部位應適當增加附加筋 ， 使其應力均勻分散 ，以增強其抗裂能力 。由于已澆砼結構最怕溫降產(chǎn)生裂縫 ，因此地下室要及時復土保濕保溫 。6.2 加強帶的加強措施6.2.1 、膨脹加強帶及后澆膨脹加強帶帶寬一般為 2m， 帶的兩側布置密孔鋼絲網(wǎng) （ 板）， 將帶內(nèi)砼與帶外砼分隔開 。鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層 (或內(nèi)外層 )鋼筋之間 ， 兩端分別綁扎在上下層 (或內(nèi)外層 )鋼筋上 ，并用鋼筋加固 ，以避免帶外砼流入加強帶內(nèi) 。6.2.2 、 在加強帶內(nèi)增設 （1015 ）%的水平雙層橫向加強鋼筋 ， 加強鋼筋按照原設計

24、圖中鋼筋的間距布置 ，即在原鋼筋布置的基礎上每空上下各加一根加強筋 ， 梁中不設置加強鋼筋 。加強鋼筋長 6 米 ， 鋼筋寬出加強帶兩側各 2 米。6.2.3 、WG-CMA 砼膨脹加強帶及后澆膨脹加強帶帶內(nèi)設計強度比帶外提高 5MPa，帶內(nèi) WG-CMA 摻量提高到膠凝材料總量的12%。 膨脹加強帶是可以連續(xù)澆筑的 ， 而后澆膨脹加強帶是等兩側混凝土澆筑完 14 天后再進行澆筑 。6.2.4 、后澆膨脹加強帶的其它做法與普通后澆帶相同 。word 完美格式. .膨脹加強帶示意圖1 補償收縮混凝土 2密孔鋼絲網(wǎng)3摻 12%的 WG-CMA 大膨脹量混凝土后澆膨脹加強帶示意圖1 補償收縮混凝土

25、2施工縫3 鋼板止水帶 4摻 12%的WG-CMA 大膨脹量混凝土7、 砼的拌制與質量控制施工單位和砼攪拌站要對使用的輸送和計量設備進行檢修 ，確保施工期間的使用 ,進場的原材料要進行嚴格的把關 ，必須符合國家有關標準 ，現(xiàn)場要加強管理 ， 有明確的生產(chǎn)紀錄 ， 對砼質量控制要點如下 ：7.1 、 各種原材料必須符合有關標準 ，并檢驗合格后才能入庫 。7.2 、WG-CMA 的儲存應做好防潮工作 。7.3 、 定期校驗計量設備 ， 混凝土攪拌應由專人負責 ，WG-CMAword 完美格式. .的摻加也要有專人負責 。根據(jù)每拌混凝土的方量計算好每拌應摻加WG-CMA 的重量 ，可事先制做好裝 W

26、G-CMA 的容器 ，以減少添加的誤差 。7.4 、 投料順序為 ：砂、石 、水泥 、WG-CMA 、 粉煤灰 、水，攪拌時間應比普通砼延長 30-60 秒。7.5 、由于砂 、石材料的含水率經(jīng)常變化 ， 因此拌和砼應以塌落度為準 ，混凝土在運輸途中和施工現(xiàn)場嚴禁隨意加水 。7.6 、現(xiàn)場應按國家有關規(guī)定留取砼試塊 。8、砼的澆筑與養(yǎng)護8.1 、 砼澆筑前應檢查鋼筋綁扎 、 加強帶內(nèi)和墻體溫度鋼筋配置是否按設計圖紙進行 ， 加強帶鐵絲網(wǎng)固定是否牢靠 ，模板嚴密不得漏漿等 。8.2 、 不宜在高溫 、大風的氣候條件下澆筑混凝土 ， 以避免水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生收縮裂縫 。8.3 、施工時 ，按計劃開始從一側澆筑砼 ， 分層布料以階梯式前進 ，每層砼振搗要密實 ，不得過振或漏振 。8.4 、在計劃澆筑區(qū)段內(nèi)砼必須連續(xù)澆筑 ， 不得出現(xiàn)冷縫 ，必須保證"軟接茬"。8.5 、 應根據(jù)施工具體要求 ， 做好混凝土入模坍落度的控制工作 ， 因為坍落度過大 ， 會導致混凝土冷縮和干縮值增大 ，增加混凝土開裂的幾率 。8.6 、 砼振搗完畢后 ， 可用木抹子找平 ，在砼初凝后 ，再進行二次抹壓 ， 這是解決混凝土表面出現(xiàn)沉降裂縫和干縮裂縫簡便而行之有效的辦法 。8.7 、 底板 、 樓板及頂板混凝土施工完畢后