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1、沈阳xxxx广场工程超长结构施工方案沈阳xxxx广场工程项目 超长结构施工方案 中国建筑XX局（集团）有限公司沈阳xxxx广场二零零八年二月目 录一、工程概况3二、混凝土裂缝原因分析4三、混凝土裂缝控制措施41、混凝土原材料选择与配合比设计42、地下室墙体、各层楼板小流水段控制措施7四、混凝土施工工艺131 地下室墙体混凝土浇筑工艺132 梁、板混凝土浇筑133.砼养护措施14一、工程概况沈阳xxxx广场工程东西长189m、南北宽171m，面积约31000m2，地下室混凝土墙体厚750mm，两条后浇带之间的结构楼板、地下室混凝土墙体长度大部分超过了50m，结构超长的特点非常明显。本工程结构主要
2、特征如下：a、 梁、板混凝土强度等级C35、地下室墙体C30S8b、 地下室楼板厚度均为200mm厚、地上各层楼板厚度：F1层250mm 厚、F2层150mm厚、F3F4层120mm厚 c、 外墙剪力墙厚度为750mm；d、 结构布置的7条1m宽后浇带将结构平面划分为8个区域，每个区域面积分别为：2760m2、3000 m2、3440 m2、3450 m2、3950 m2、4400 m2、4860 m2、5060 m2；地下室外墙分为8段，长度分别为：37.5m、39.6m、45m、56.2m、57.3m、58.7m、58.9m、67.1m、65m 、68.3m、70.1m、71.4m、二、混
3、凝土裂缝原因分析混凝土裂缝是国内外结构工程中普遍存在的工程难题，其原因是多方面的，按成因可分为两大类：第一类，由外荷载直接引起的裂缝，即荷载产生的拉应力超过混凝土极限抗拉强度所致，称结构性受力裂缝。如应力裂缝，主要由外界不均布荷载和应力集中在混凝土微观缺陷处引起的裂缝，与结构设计、不均布荷载、支模不牢、先期扰动等因素有关。第二类，由变形引起的裂缝，包括温度、湿度、收缩等因素，也称非结构性裂缝。如收缩裂缝，收缩是混凝土本身固有特性之一，但收缩率的大小与混凝土生产及施工的关系十分密切，如水灰比、砂率、含泥量、坍落度，混凝土表面系数、温差、气候条件、混凝土浇筑振捣情况等都会对混凝土的收缩率大小产生影
4、响。本工程中，地下室墙体超长、超厚、结构楼板双向超长，且地上F1F4层楼板结构受温度影响约束非常大，使得混凝土胀缩不一致，如果各项控制措施不利，则很容易出现竖向收缩裂缝。三、混凝土裂缝控制措施1、混凝土原材料选择与配合比设计1）配合比设计原则在进行超长超厚墙体、双向超长楼板混凝土配合比设计时，主要考虑降低混凝土的收缩率及水化热，以减少混凝土裂缝的产生。a. 尽可能降低混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量，进一步降低水泥水化收缩。b.控制水化热，降低混凝土温差。尽量选用非早强型水泥，避免混凝土水化热迅速释放，造成混凝土早期水化温升过高、温度梯度过大，混凝土早期强度低于温度应力、导致混凝土产生温差裂缝
5、；选用缓凝型泵送剂，将混凝土的初凝时间控制在68小时左右，这样混凝土水化热的释放时间加长，降低水化热最高峰值，以达到降低混凝土内外温差的目的；适量掺加I级粉煤灰，对水泥与粉煤灰的化学、矿物组成和含量进行分析，在强度与收缩率测定的基础上确定粉煤灰的最大掺量，一般粉煤灰掺量可控制在胶凝材料总量的20%30%，以进一步降低混凝土水化热绝热温升，将混凝土内外温差和表面温差控制在25以内。这样就可以有效地控制水化温升，降低了混凝土出现温度裂缝的危险。限制单方混凝土中胶凝材料的最小用量和最高用量，本工程地下室墙体、楼板砼的强度等级分别为C30S8、C35，胶凝材料应控制在320kg/m3470kg/m3之
6、间。C控制水胶比：自收缩是因混凝土自干燥引起的本身不可避免的现象。对水胶比大于0.4时，自收缩在（20100）10-6，其大小比混凝土长期收缩小510倍，可以忽略不计。然而对低水胶比的混凝土就并非如此，水胶比越低，与干收缩相比，自收缩的比例增大。当水胶比为0.3时掺硅灰的混凝土的自收缩与干缩大致相等，当水胶比小于0.3时自收缩成为混凝土的主要收缩类型。当水胶比小于0.4时，混凝土的自收缩也应当不可忽略。水胶比越低，自收缩越大，或确切的说，自收缩潜在势能越大。可见水胶比是影响混凝土自收缩的主要因素之一。当水胶比很低时，混凝土内部的水不足以使水泥粒子充分水化，因此，当外界水渗入混凝土内，它就与混凝
7、土中水泥颗粒发生水化。在此种情况下，水泥水化使得毛细孔可能被这些多于的水化产物填充，造成混凝土的绝对体积增大。但当水胶比很低，混凝土的密实度高、渗透性低，及时在外界水中养护，水气也很难渗透到混凝土内部仍然会发生自干燥和自收缩现象，混凝土外部膨胀与内部收缩的极端情况会加速混凝土产生裂缝并可能导致破坏。d. 在保持混凝土良好的和易性与可泵性的基础上合理降低砂率至38%。e. 尽量降低拌合水用量，选用有高效减水功能的泵送剂，其收缩率比不大于100%。f.严格控制混凝土的入模坍落度。在保证可泵性的前提下，尽量降低混凝土的坍落度，避免发生混凝土坍落度设计要求较大而造成施工现场加减水剂调整的现象，保证混凝
8、土水灰比的波动在设计控制范围内。2）原材料选择根据以上配合比设计思路，原材料选择如下：a.选用普通硅酸盐42.5级水泥，水泥细度（比表面积）不超过350m2/kg。本工程选择抚顺大火房水泥厂生产的普通硅酸盐42.5级水泥，其各项性能指标详见表1：表1 水泥性能指标项 目细度/%标准稠度用水量/%凝结时间/(h:min)安定性抗压强度/MPa抗折强度/MPa混 合 材初 凝终 凝3d28d3d28d名称掺量国家标准10/0:4510:00合格16.042.53.56.5矿渣/%粉煤灰/%石膏/%检测结果0.628.004:175:11合格20.150.84.38.67%7%5%b.粉煤灰为I级粉
9、煤灰，其各项性能指标详见表2：表2 粉煤灰性能指标品种规格表观密度/(kg/m3)细 度/%需 水 量 比/%烧 失 量/%SO3含量/%国家标准检测结果国家标准检测结果国家标准检测结果国家标准检测结果F类I级2400127.195845.00.23.00.3c.选用级配合格、粒形良好、吸水率低、空隙率不超过40%的洁净骨料。如果砂的细度模数偏小、含泥量过大则必然会引起混凝土的收缩率大幅增加，因此选择细度模数大、含泥量小的搅拌用砂是降低混凝土收缩率的一个重要手段。同时，控制石子的含泥也是我们采取的重要措施之一。经筛选，砂选用细度模数均不小于2.5；石子采用碎石，连续级配，粒径5mm25mm，含
10、泥量与泥块含量均小于0.5%。砂石具体指标详见表3、表4：表3 砂性能指标品 种细度模数表观密度/(kg/m3)堆积密度/(kg/m3)含泥量/%0.16mm细粉含量/%天然砂2.9262015202.43.0表4 石子性能指标粒径品种表观密度/(kg/m3)堆积密度/(kg/m3)含泥量/%泥块含量/%空隙率/%针片状颗粒含量/%525mm261015300.50.0393.3d.选择收缩率比小的优质混凝土泵送剂。目前，市场上常用的泵送剂的收缩率比在110%-125%，这对混凝土裂缝控制不利，在超长结构施工时，应选用收缩率比较小的泵送剂。本工程中选用的泵送剂为沈阳北方外加剂厂生产的BFN-5
11、复合外加剂，其各项性能指标详见：表5 外加剂性能指标项 目减水率/%含气量/%28d收缩率比/%必水率/%抗压强度比/%Cl-含量/%试验掺量/%3d7d28d国家标准104.013595120115110/检测结果212.19602251681490.001.02、地下室墙体、各层楼板小流水段控制措施1）地下室外墙超长、超厚采取小流水段控制措施根据结构设计图纸，整个地下室墙体被7条结构后浇带分成8段，每段墙体的长度平均6570m，均超过规范50m的限值，为避免在超静定结构中累计过大的约束力而引起墙体间的裂缝，对地下室墙体采取增设临时施工后浇带的方式，将地下室墙体分割为相对独立的部分，减少每段
12、墙体砼浇筑的长度。根据结构后浇带位置，按照30米左右距离，增设临时施工后浇带。临时施工后浇带宽度同结构后浇带，宽度为1米。临时施工后浇带位置的防水采用止水钢板，止水钢板3mm厚，每边150mm，总宽度为300mm。迎水面迎水面临时后浇带在两侧砼强度达到设计强度值1.15倍以后，用提高一个强度等级的C35S8砼进行浇筑封闭，结构后浇带仍按结构设计图纸总说明要求施工。A 临时施工后浇带节点详图：（常规做法）B 地下室外墙临时施工后浇带平面划分详见下图：地下室墙体后浇带立面展开图：2）超长楼板控制措施结构设计图纸7道结构后浇带将整个楼板分成8个区域，使楼板长度超过规范的限值，超长楼板混凝土浇筑后易产
13、生收缩裂缝，为了避免裂缝产生，根据各层楼板图纸设计情况，按30米左右的距离进行小区域流水段划分，以减少砼收缩产生的应力使砼裂缝，具体划分方式如下： A 地下室各层楼板：划分为23个小流水段；施工部位区域流水段面积(m2)地下室楼板区11100211003110041100区11270213203118041290区194029803103041000区115102173031620区1182021620区1154021480区3174041690区1133021430 地下室结构施工各区分段示意B 地上F1F4层流水段划分划分为18个小流水段：施工部位区域流水段面积(m2)地上结构1-4层区1
14、140021390区11000212003100041350区1600285038404950区1140021630区11620区1109021130区1150021630区1100021300地上结构（1-4层）施工流水段划分示意四、混凝土施工工艺1 地下室墙体混凝土浇筑工艺1）地下室墙体混凝土采用混凝土泵与塔吊同时进行，分层浇筑，分层厚度一般控制在500mm，砼浇筑顺序为： 墙体浇筑砼前先铺放接槎砂浆分层浇筑混凝土振捣按标高控制尺刻度浇筑墙体顶面木抹子搓平养护2）墙体砼一次浇筑到梁底（或板底），且高出梁底或板底3cm（待拆模后，剔凿掉2cm，使之漏出石子为止）。3)浇筑墙体砼应连续进行，砼
15、浇筑分别按照叠铺的浇筑顺序进行，每层浇筑厚度控制在500mm，上下层的间隔时间不应超过2h，预先安排好混凝土下料点位置和振捣棒操作人员数量、振捣插入点位置。使用插入式振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。4)墙上口找平：墙体砼浇筑完后，将上口甩出的钢筋加以整理，用木抹子按标高线添减砼，将墙上表面砼找平，高低差控制在10mm以内。5)由于地下室层高较高(5.145m、4.65m、5.975m不等)，地下室墙高度大，为了避免发生离析现象，混凝土自上而下浇筑时，其自由落差不宜超过2m，如高度超过2 m，应设串桶或溜槽。为了保证混凝土结构良好的整体性，混凝土应连
16、续进行浇筑，浇筑间隙时间必须控制在上一次浇筑混凝土初凝前将混凝土浇筑完毕。2 梁、板混凝土浇筑1）梁板混凝土砼浇筑顺序为：模板浇水湿润浇筑混凝土振捣拉线找标高铝杠刮平砼收光机振捣抹平养护。2)浇筑要点：根据划分的小流水段采取跳仓法浇筑施工。浇筑时施工缝留置在次梁跨中间的1/3范围内。 3）梁、板应同时浇注，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”由远而近浇筑，即先浇筑梁，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，梁、板混凝土浇筑连续进行。4）浇筑板的混凝土虚铺厚度略大于板厚，用砼收光机振捣、抹平，并用拉线检查混凝土厚度。5）浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形等情况，
17、发现问题应立即处理，并在已经浇筑的混凝土凝结前修正完好。6）混凝土配合比由搅拌站试配确定，至现场浇筑前坍落度控制在182cm，砼初凝时间控制在68小时。为保证混凝土组成、配比不发生波动，并确保浇筑后具有良好的均匀性，混凝土进场时要严格把关，按规定取样检测。对泵送混凝土，每车混凝土应具有相同的塌落度，严禁超出设计要求、出现大的波动，这有利于控制塑性塌落，并保证混凝土的均匀性。当塌落度不足时，严禁随意加水，以保证混凝土组成和配比保持不变。3.砼养护措施结构表层混凝土的强度在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度，所以应加强养护，降低混凝土的收缩率。1） 地下室超长、超厚墙体砼养护由于墙体厚度较
18、大，对于厚度超过750mm的墙体，我们都按照大体积混凝土的养护方法来操作：A 为加强混凝土养护初期的保温保湿作用，墙体模板选用覆膜多层板；B 在浇筑完毕后尽快将顶部用塑料薄膜和草帘被严密覆盖；C 拆模时间尽可能延长。对墙体砼，采取浇筑完3天以后再拆模的方法来保温保湿。拆模后立即刷养护剂，边拆边刷，涂刷要均匀，然后尽快用塑料布将墙体包裹并挂草帘被。在墙体砼浇筑完5天以后，在温度适宜的时候进行浇水养护，但要避免使用温度较低的水，以免使混凝土表面突然降温而出现温差裂缝。保温保湿时间养护不少于14天，同时对超厚墙体进行测温，并通过调整保温情况来控制混凝土内外温差在25以内。2）楼板砼养护本工程楼板混凝土浇筑处于春、夏两季：由于春季外界大气温度较低，新浇筑的砼需要采取覆盖养护措施；夏季外界大气温度较高，新浇筑的砼内部温度较高，需采取蓄水湿润法或塑料薄膜覆盖法进行养护，蓄水厚度20-50mm，养护时间不少于14天。春季浇筑的楼板混凝土浇筑振捣、压平后，及时用一层塑料布+草帘被进行覆盖，使混凝土内部温度与保温表面温度之差小于规范规定的温差。夏季浇筑的楼板混凝土浇筑振捣压平后，待混凝土收水初凝前，及时用一层塑料布覆盖，待强度达到1.2mpa（现场同条件试块试压强度）后撤除覆盖物进行养护。16
