顺义劳动力实训基地和顺义区电子政务中心 【地下室超长结构砼施工裂缝控制方案】
1、 编制依据
1.1施工组织设计及设计文件
名 称 《顺义劳动力实训基地和顺义区电子政务中心、顺义区电子信息服务中心施工组织设计》 设计变更 编 号 LD-001 01 备注 1。2施工图纸
名称 编号 日期 顺义劳动力是实训基地和顺义区电子政建总—01 务中心、顺义区电子信息服务中心工程 建施—01～建施-28 建筑施工蓝图 2011年7月 顺义劳动力实训基地和顺义区电子政务结施-01～结施-70 中心、顺义区电子信息服务中心工程 结构施工蓝图 2011年7月
1。3主要规范、规程、标准
表1 主要规范、规程、标准 类别 名称 大体积混凝土施工规范 建筑工程施工质量验收统一标准 混泥土结构工程施工质量验收规范 钢筋混凝土用热轧带助钢筋 编号 GB50496—2009 GB50300-2001 GB50204-2002 GB1499。2—2007 1 中北华宇建筑工程公司 劳动大厦项目经理部
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钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 混凝土结构设计规范 普通混凝土力学性能试验方法标准 混凝土质量控制标准 GB1499。1—2008 GB50010-2010 GB/T50081—2002 GB50164—2011 GB175-2007 GB200-2003 国家 通用硅酸盐水泥 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 混凝土外加剂 建筑抗震设计规范 混凝土强度检验标准 混凝土外加剂应用技术规范 补偿收缩混凝土应用技术规程 混凝土泵送施工技术规程 普通混凝土配合比设计规程 混凝土用水标准 混凝土泵送剂 混凝土膨胀剂应用技术规范 建筑施工安全检测标准 GB1596—2005 GB8076-2008 GB50011—2010 GBJ107—2010 GB50119—2003 JGJ/T178-2009 JGJ/T10-2011 JGJ55—2011 JGJ63—2006 JC473—2001 GBJ50119-2003 JGJ59—2011 DBJ/T01-69-2003 DB11/T695—2009 行业 建筑结构长城杯工程质量评审标准 建筑工程资料管理规程 2 中北华宇建筑工程公司 劳动大厦项目经理部
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地方 预防混凝土结构工程碱集料反应规程 混凝土结构工程施工工艺标准 混凝土结构工程施工质量验收规程 DBJ01-95-2005 DBJ01—82-2005 法规关于印发《北京市建设工程见证取样和送检京建质(2009) 文件 管理规定（试行）》的通知
1.4企业标准
表2 企业标准
文件名称 质量、环境、职业健康安全管理手册 程序文件（1—24） 工程部综合管理制度
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289号 编号 ZB-QEOHS-A—29 备注 ZB-QEOHS—B24 ZB—GC-QEOHS-C01—25-2011
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2、 工程概况
2.1工程总体概况
表3 工程总体概况表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 工程名称 建设单位 勘察单位 设计单位 监理单位 施工单位 地理位置 职 务 内 容 顺义劳动力实训基地和顺义区电子政务中心、顺义区电子信息服务中心 顺义区人力资源和社会保障局 北京中地大勘查设计研究院 北京京业建筑设计有限公司 北京顺金盛建设工程监理公司 中北华宇建筑工程公司 北京市顺义区北二环北侧 建设项目负施工项目负责人 责人 李海涛 73269m2 地上11层、6层、4层 48m、28米 34.3m 单大娟 总监理工程师 9 10 11 12 13 14 姓 名 电 话 总建筑面积 层数 檐高 绝对标高（±0。00) 李军 15 基底相对标高 —11.500m 4 中北华宇建筑工程公司 劳动大厦项目经理部
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16 序号 17 18 19 20 自然地面标高 项 目 地下二层 层高 地下一层 一层 二-十一层 —0。450m 内 容 5。40m 4。00m 5.40m 4.00m 2.2、大体积混凝土结构设计概况 表4 结构设计概况 序号 1 基础结构形式 主体结构形式 屋盖结构形式 2 基底以上土质分层情况 地下水水质 3 地基 地基土质层类别 地基承载力
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项 目 内 容 结构形式 筏板基础,局部独立柱基 钢筋混凝土框架剪力墙结构、框架结构 钢筋混凝土梁板结构 电子政务中心、实操培训中心和纯地下车库基础埋深10m左右，相应持力层为细中砂③层,地基承载力标准值fka=230kPa职介中心相应持力层为第四纪粉质粘土,砂质粉土②层,地基承载力标准值fka=130kPa 对混凝土有弱腐蚀性 复合地基、天然地基 砂土层 天然地基230Kpa、130 Kpa
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3、主要施工技术难点
3。1地下室超长结构工程概况
顺义劳动力公共实训基地和顺义电子政务中心工程,本工程由电子政务中心、实操培训中心、职介中心和纯地下车库四部分组成。其中电子政务中心结构尺寸约为104×33m；实操培训中心结构尺寸约为96×29m；职介中心结构尺寸约为65×49m；广场下布置了纯地下车库，结构尺寸为104×48m。工程地下1~2层不等,均为超长结构。
3.2需要解决的技术难题
3。2.1后浇带的留置与工程工期及质量的矛盾
后浇带做法为遇板断板、遇梁断梁，设置复杂对施工不便，管理费用很高，且浇筑时间为两侧混凝土浇筑后42～60天（指温度后浇带）.后浇带的留置不但将大大延长工期，而且后浇筑混凝土与两侧混凝土的结合能力很弱，往往会成为裂渗的隐患。本工程主要部位又在底板及楼板，底板部分属于大体积混凝土，楼板属于典型的超长超薄结构，在施工过程中均是容易出现裂缝的部位，因此必须采用可靠的抗裂措施和施工工艺来控制超长结构混凝土的收缩。为减少温度后浇带的设置条数，加快工程进度并保证工程质量，因此，我项目部计划采用上海武冠新材料有限公司生产的WG-CMA三膨胀源抗裂剂(以下简称WG—CMA）配制成补偿收缩混凝土，并采用膨胀加强带的施工工艺进行施工，对混凝土的早期、中期以及后期的收缩均进行有效的补偿，从而解决混凝土冷缩和干缩问题， 达到本工程超长设计与施工的目的.
3.2.2混凝土耐久性的控制
混凝土收缩是其一个本身的特性,即使是补偿收缩混凝土在保湿养护条件不足特别是终止养护的情况下也可能出现裂缝现象，这是因为混凝土在保湿养护不足和由水中转入到空气中时，混凝土限制膨胀率会回落甚至倒缩，不能在钢筋中产生足够的预应压力来补偿收缩产生的拉应力，从而使混凝土的收缩值大于自身的拉伸极限值，从而导致裂缝的产生。国内外的研究表明：作为抗裂剂膨胀率不一定要很大,
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关键是要膨胀后收缩落差小，这样才能保证良好的抗裂效果，对于超长结构来说尤其需要保证膨胀后收缩落差小,否则极容易造成后期开裂。WG—CMA不但能产生较大的膨胀率，而且膨胀回落率极小，这一优异特性为良好的抗裂效果提供了基础和保证，避免混凝土后期裂缝的产生,因此混凝土的耐久性能得到大幅度的提高，建筑物结构的安全更得以保证。
3。2。3补偿砼综合温差以控制大体积混凝土产生裂缝 大体积砼施工技术难点在于抗裂，由于混凝土内部水化放热升温很快,加上混凝土为热的不良导体，导致混凝土内部温度高而表面散热快，易形成温度梯度，从而开成温度应力引起混凝土的开裂.因此在大体积砼施工中，控制砼中心温度与表面温度,表面温度与环境温度之差是非常重要的。工程裂缝控制理论认为：假定补偿收缩砼的后期限制干缩率相比普通砼的后期限制干缩率减小了ε=2×10-4，则其可以补偿的温差T=ε/α=2×10—4/1×10—5=20℃。普通大厚度砼的规范规定，只要砼中心温度与表面温度之差不超过25℃，普通大厚度砼就不会产生温差裂缝。掺加WG-CMA后的砼，其限制干缩率比普通砼的后期限制干缩率要减小2×10-4，这就意味着掺加WG—CMA的砼不仅可以在长度方向上补偿20℃的内外温差，同样可以在厚度方向上补偿20℃的内外温差。也就是说，对于大体积砼，掺加WG-CMA后，其中心温度与表面温度只差如果不超过25+20=45℃，就不会产生温差裂缝，这就是WG—CMA补偿收缩砼控制大体积砼裂缝的理论依据。
4、抗裂剂产品的选用
对于本工程来说，解决以上技术难题的方法是采用补偿收缩混凝土进行施工,因此混凝土的补偿收缩性能的优劣直接影响到工程质量，而选用高品质的抗裂剂产品则是混凝土发挥补偿收缩性能的关键.
4.1 WG-CMA技术说明
WG-CMA引入了早期收缩补偿组分、中期收缩补偿组分和后期收缩补偿组分。其中硫酸铝起混凝土早期收缩补偿的作用,由于其水化速度较快,可以补偿混凝土早期产生的更大的收缩；硫铝酸盐熟料和
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本公司自制的激发剂主要起混凝土中期收缩补偿的作用,可以补偿混凝土中期产生的较大的收缩；镁质熟料以及高分子减缩组分由于与水泥水化产物起化学反应的时间长,主要用以补偿并减少混凝土后期产生的收缩，维持混凝土的长期的体积稳定性.三种机理的共同作用从而维持混凝土的体积稳定，避免混凝土在早期、中期和后期由于冷缩和干缩产生开裂。
4。2 WG—CMA技术指标
4.2.1、补偿收缩混凝土（即非加强带内混凝土）:WG—CMA在掺量8％的情况下水中7d限制膨胀率≥2.5×10-4，水中7d，空气中21 d限制膨胀率≥—2。0×10-4；较高的早期限制膨胀率是抵抗混凝土较高的早期收缩，而空气中21 d限制膨胀率是反映混凝土后期体积稳定性的重要指标，混凝土的干缩随着龄期的变长会越来越大，但在42d后收缩曲线一般比较平缓.
4.2。2、填充用混凝土（即加强带带内混凝土):加强带与后浇带一样均属于特殊部位，必须得用很高的抗裂能力作为保证。WG—CMA在掺量12%时水中7d限制膨胀率≥2.5×10-4，水中7d，空气中21 d限制膨胀率≥—2.0×10-4。
4.2。3、耐久年限更长:WG-CMA配制的混凝土28d限制干缩率≤2。0×10-4远远小于国家标准≤3.0×10-4，这说明其后期回落率小，混凝土的体积稳定性好；本产品不含氯离子,对钢筋无锈蚀作用，而且不含明矾石,总碱含量极低（＜0.5％),避免了由于使用抗裂剂类型产品总碱含量过大所带来的”碱—集料\"反应造成的危害，增加了工程的使用寿命和耐久性.
4.3、售后服务措施
4。3。1、保证产品按照合同要求及时、保质、足量到达工地。 4.3。2、在整个施工过程中,根据工程需要，全天侯24小时随时提供服务.
4。3.3、到施工现场密切注意施工关键点的施工情况。 4.3。4、协助搅拌站准确计量，严格按照施工配合比要求投料。 4.3.5、配合施工方（或搅拌站)及时处理施工过程中出现的各项
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意外情况。
4.3。6、配合现场调度总负责人协调与业主、设计、监理及施工等各方的关系。
4。3。7、在砼的养护期内，协助施工方做好砼的保湿养护工作。
5、超长结构连续无缝施工技术理论依据
我国著名的裂缝专家王铁梦教授通过对结构物应力—应变分析与计算,可以求得平均伸缩缝（后浇带）设置间距，计算公式如下：
详见（《工程结构裂缝控制》一书） ［L]＝1.5 (2）
式中 H -— 板计算厚度（mm）； E —— 砼弹性模量（MPa）；
Cx—- 基础的水平阻力系数N／mm3,配筋砼1.0~1。5N／mm3； α-- 砼的线性膨胀系数,取1。0×10－5； T—— 为综合温差.
普通砼T＝T1＋T2，膨胀砼＝T1＋T2－T3(T1-砼因水泥 水化热而引起的温升值;T2-砼的收缩当量温差;T3—膨胀砼的膨胀当量温差）；
│αT│——约束体与被约束体的相对自由温差变形（mm）； SK——砼的极限拉伸值;
arcosh——双曲余弦函数的反函数。
由上述计算公式可见,延长L的方法有很多,增加板的计算厚度的成本太高,增大砼弹性模量E或提高砼的极限拉伸Sk是十分困难的，所以，延长L主要有降低约束程度Cx和降低砼综合变形｜αT ｜几种方法。
首先，设法降低砼的约束程度，可增大伸缩缝的设置间距。如Cx→0，则L→∞，即在理论上任意长度的建筑物均可取消伸缩缝。降低混凝土的约束程度，在设计和施工中不容易做到。另外，依据|αT |－Sk，其差值越大，伸缩缝设置间距越小，差值越小，伸缩缝的设置间距就可以越大。当|αT ｜≤Sk,方程无解，也就意味着L可以无穷大.但这是不可能的，在干空中，补偿收缩砼的长期综合变形总是
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arcosh｜αT | /(|αT ｜－Sk）
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会大于砼的极限拉伸，现实工程中唯一可行性的办法是使砼的长期综合变形|αT ｜变得更小些,更接近于砼的极限拉伸Sk.
对于普通砼，由于其总收缩远大于砼的极限拉伸,所以其伸缩缝（后浇带）的设置间距比较短,一般为20~40米左右。在砼中掺入WG—CMA以后，由于补偿了砼的收缩，减小了补偿收缩砼的长期综合变形｜αT ｜，使得|αT ｜－Sk的差值变得更小了,所以使用WG-CMA后混凝土的伸缩缝（后浇带）的设置间距可以大幅度延长。
6、加强带的设置及浇筑
6.1、加强带的设置
根据《补偿收缩混凝土应用技术规程》(JGJ/T178—2009)，结合设计要求和实际应用经验，特提出以下加强带设置方案:保留所有的沉降后降带不变，其浇筑时间请按规范执行。
6。1.1、地下二层底板:在原设计图纸长度方向（2/9）~(10）轴间设置一条膨胀加强带；另在原设计图纸宽度方向（M）～（N)轴间设置一条膨胀加强带。膨胀加强带的带宽均为2m,施工时，先对带外侧部分用小膨胀量混凝土（掺WG-CMA8%，占胶凝材料总重量）进行浇筑，浇筑到膨胀加强带时改用大膨胀量混凝土（掺WG-CMA12％,占胶凝材料总重量，混凝土强度等级比带外提高5MPa）进行浇筑，然后继续用小膨胀量混凝土浇筑加强带另一侧，实现连续浇筑。
6.1.2、地下一层楼板、底板：
对于具有地下二层的混凝土楼板，将与底板膨胀加强带相对应的位置均设置成后浇膨胀加强带，带宽仍为2m。施工时，先用小膨胀量混凝土（掺WG-CMA8％，占胶凝材料总重量）对带外部分进行浇筑，待后浇膨胀加强带两侧混凝土浇筑完14天后,再用大膨胀量混凝土（掺WG—CMA12%，占胶凝材料总重量，混凝土强度等级比带外提高5MPa）对后浇膨胀加强带进行浇筑.
对于只有地下一层的混凝土底板，在原设计图纸长度方向(15）~（16）轴间设置一条膨胀加强带；另在原设计图纸宽度方向（P)～（R）轴间设置一条膨胀加强带.膨胀加强带的带宽均为2m，其浇筑方法同
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上.
6.1.3、侧墙、顶板：与底板膨胀加强带相对应的位置均设置成后浇膨胀加强带,带宽仍为2m。后浇膨胀加强带待两侧砼浇筑完14天后用大膨胀量砼（掺WG—CMA12％，占胶凝材料总重量,混凝土强度等级比带外提高5MPa)进行浇筑。
6。1.4、侧墙配筋等要求：
由于墙体薄、面积大，养护困难,受到风速、大气温度、施工和邻位的约束等因素影响较大,容易出现竖向收缩裂缝.砼强度等级越高，开裂机率也越多.设计上要重视温度筋的配置即增加一定量的配筋率，尤其是在墙与柱连接部位、结构开口部位、变截面部位和出入口部位应适当增加附加筋，使其应力均匀分散，以增强其抗裂能力.由于已浇砼结构最怕温降产生裂缝，因此地下室要及时复土保湿保温.
6.2加强带的加强措施
6.2。1、膨胀加强带及后浇膨胀加强带带宽一般为2m,带的两侧布置密孔钢丝网（板），将带内砼与带外砼分隔开。钢丝网垂直布置在上下层(或内外层）钢筋之间,两端分别绑扎在上下层(或内外层)钢筋上，并用钢筋加固，以避免带外砼流入加强带内。
6.2。2、在加强带内增设(10~15)％的水平双层横向加强钢筋，加强钢筋按照原设计图中钢筋的间距布置，即在原钢筋布置的基础上每空上下各加一根加强筋，梁中不设置加强钢筋。加强钢筋长6米，钢筋宽出加强带两侧各2米。
6.2.3、WG-CMA砼膨胀加强带及后浇膨胀加强带带内设计强度比带外提高5MPa，带内WG—CMA掺量提高到胶凝材料总量的12%.膨胀加强带是可以连续浇筑的，而后浇膨胀加强带是等两侧混凝土浇筑完14天后再进行浇筑。
6。2.4、后浇膨胀加强带的其它做法与普通后浇带相同。
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膨胀加强带示意图
1—补偿收缩混凝土 2—密孔钢丝网 3-掺12％的WG—CMA大膨胀量混凝土
后浇膨胀加强带示意图
1—补偿收缩混凝土 2—施工缝
3—钢板止水带 4-掺12％的WG—CMA大膨胀量混
凝土
7、砼的拌制与质量控制
施工单位和砼搅拌站要对使用的输送和计量设备进行检修,确保施工期间的使用，进场的原材料要进行严格的把关，必须符合国家有关标准，现场要加强管理,有明确的生产纪录，对砼质量控制要点如下:
7.1、各种原材料必须符合有关标准，并检验合格后才能入库。 7.2、WG-CMA的储存应做好防潮工作。
7。3、定期校验计量设备，混凝土搅拌应由专人负责,WG—CMA
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的掺加也要有专人负责.根据每拌混凝土的方量计算好每拌应掺加WG—CMA的重量，可事先制做好装WG-CMA的容器，以减少添加的误差。
7。4、投料顺序为:砂、石 、水泥、WG—CMA、粉煤灰、水，搅拌时间应比普通砼延长30—60秒。
7.5、由于砂、石材料的含水率经常变化，因此拌和砼应以塌落度为准，混凝土在运输途中和施工现场严禁随意加水。
7.6、现场应按国家有关规定留取砼试块.
8、砼的浇筑与养护
8.1、砼浇筑前应检查钢筋绑扎、加强带内和墙体温度钢筋配置是否按设计图纸进行，加强带铁丝网固定是否牢靠,模板严密不得漏浆等。
8.2、不宜在高温、大风的气候条件下浇筑混凝土,以避免水分蒸发过快而产生收缩裂缝。
8.3、施工时，按计划开始从一侧浇筑砼，分层布料以阶梯式前进，每层砼振捣要密实，不得过振或漏振.
8.4、在计划浇筑区段内砼必须连续浇筑，不得出现冷缝，必须保证\"软接茬\"。
8。5、应根据施工具体要求，做好混凝土入模坍落度的控制工作，因为坍落度过大,会导致混凝土冷缩和干缩值增大，增加混凝土开裂的几率。
8。6、砼振捣完毕后，可用木抹子找平，在砼初凝后，再进行二次抹压，这是解决混凝土表面出现沉降裂缝和干缩裂缝简便而行之有效的办法。
8。7、底板、楼板及顶板混凝土施工完毕后,砼进行二次抹压后立即用塑料薄膜覆盖，以避免水分蒸发过快，待砼终凝后可撤去塑料薄膜，及时浇水养护，可蓄水养护或用草袋、麻袋等覆盖，保湿保温养护14天。
8.8、侧墙混凝土的养护：由于侧墙垂直竖立在空气中，难以保证砼养护效果，故建议拆模前在侧墙顶部的模板之间布置软水管，软管上每隔20cm 钻出水孔，砼硬化后开始蓄水养护.砼终凝后，稍微
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松开木模板螺栓，养护水可以沿模板渗透到侧墙砼的内外表面，5～7天才可拆除模板,后在穿墙螺栓上挂编织袋覆盖，保湿保温养护14天，以砼不见白为准。
8。9、养护期间必须有专人负责，避免出现干燥情况，并制定合理的养护制度，特别是膨胀加强带和后浇膨胀加强带。
8。10、在浇筑后浇膨胀加强带时，应仔细地将整个混凝土表面的浮浆凿除，并凿成毛面，彻底清除带中的垃圾及杂物，浇水湿润，铺设水泥浆，以确保后浇带砼与先浇捣的砼连接良好.带内的止水处理,按设计要求及相应施工验收规范进行。
8.11、其它事宜请按《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）等国家规范以及本工程的结构设计总说明执行。
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