超长混凝土结构膨胀加强带施工工法.pdf

1、 -1 超长混凝土结构膨胀加强带混凝土施工工法 工法编号：ZJ1GF-321-2009 编制单位：中建一局第五建筑有限公司 主要执笔人：王海荣 张洪亮 杜元元 1 前言 地下车库大多属于超长混凝土结构，施工难度较大。要解决超长结构防裂抗渗，传统设计上是采用后浇带方法处理，用后浇带将整个顶板分成几个部分，等到后浇带外面的混凝土浇筑并收缩完成后再对后浇带进行填充（一般 60 天后），这种做法施工繁琐，留缝清理麻烦，结构的整体性难以保证，施工周期较长，综合成本高。而且填缝不好，会留下渗漏隐患。若地下室施工正值雨季，无法及时防水回填将给后续施工造成较大困难。自八十年代中期以来，中国建筑材料科学研究院先

2、后研制成功了 UEA、ZY 等系列混凝土膨胀剂，根据混凝土收缩引起构筑物开裂的成因，提出了“超长混凝土结构膨胀加强带施工方法”，以膨胀加强带替代后浇带连续施工，达到缩短工期，提高整体的抗裂抗渗能力。近年来，中建一局五公司采用此项技术，取得了明显成效，根据工程实际施工实践总结出下述工法。2 工法特点 2.0.1 地下室顶板不设置变形缝和后浇带，顶板提前全面封闭，避免了变形缝和后浇带较易发生质量通病的弱点，同时一定程度上降低了施工成本。2.0.2 采用膨胀加强带技术替代后浇带，提高了施工技术含量，方便并简化了施工操作的复杂性，从而提高了施工质量可靠性。2.0.3 由于新材料、新工艺的作用，为顶板提

3、前全面封闭提供了技术保障，较大程度地方便了地下室顶板后续工序的施工，特别是不影响二次结构及装修的施工进度。2.0.4 ZY 系列混凝土膨胀剂是在 UEA 基础上研发成功的新一代混凝土膨胀剂。产品质量更加稳定可靠，掺量低，膨胀率高，碱含量低，坍落度损失小，强度高，施工性能好，提高了混凝土的耐久性和抗裂性。3 适用范围 本工法适用于各种复杂条件下大面积（或超大面积）地下室顶板、底板、剪力墙和结构楼板的无缝（不设置变形缝和后浇带）施工。4 工艺原理 -2 膨胀加强带其设计思路是“抗放兼备、以抗为主”的原则。结合工程的实际情况，膨胀剂用量为混凝土胶凝材料用量的 9%范围内和周边的膨胀混凝土（膨胀剂用量

4、为混凝土胶凝材料用量的7%左右）共同作用对强度不影响，其限制膨胀率2=0.02%0.05%，补偿混凝土在硬化过程中产生温差和干缩的拉应力，从而防止收缩裂缝。同时水化反应生成钙钒石晶体属针状和棒状晶体，填充切断堵塞混凝土的毛细孔，使混凝土的抗渗大大提高达到自防水的目的。膨胀加强带的混凝土是在两侧混凝土初凝前浇注完成的，不仅能保证施工连续进行，而且也能缩短工期，加快施工进度。当配筋率为 0.2%0.8%时，产生适 量膨胀，在混凝土中建立足量预压应力，长期有效抑制混凝土收缩。在规定掺量下，砼强度有所提高，限制强度比自由强度高出 1015 倍(图 4.0.0-1)。施工时用掺 7%ZY 的膨胀混凝土，

5、加强带用掺 9%ZY 的膨胀混凝土，形成中部大两边小的膨胀区，从而补偿相应的收缩曲线，使 60m以内可以不设伸缩缝。加强带混凝土比邻边混凝土高一个等级，先浇筑加强带混凝土。在加强带两侧混凝土初凝前，随即浇筑加强带邻边混凝土，确保连续浇筑避免出现冷缝。（图 4.0.0-2 引力曲线示意）。5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 顶板钢筋绑扎 图 4.0.0-1 补偿收缩混凝土无缝设计原理 图 4.0.0-2 加强带引力曲线示意 顶板模板安装 施工准备 -3 5.2 施工操作要点 5.2.1 施工准备 现场道路畅通，材料准备齐全，劳动力安排就绪。组织各专业人员熟悉图纸，对图纸进行自审，熟

6、悉撑握施工图纸的全部内容和设计意图，提早发现问题，在图纸综合会审时逐一解决。技术人员对关键部位要做细致全面的交底。5.2.2 顶板模板安装 墙与板交接缝处的木方应挑选方正、顺直好木方，以保证阴角顺直、方正，固定模板时与墙面接缝处要粘贴海绵条，以防漏浆。模板调整好标高并清理，用空气压缩机把模内杂物吹净。5.2.3 顶板钢筋绑扎 绑扎板钢筋时，相交点必须全部绑扎八字扣。当板上部筋为负弯矩筋，绑扎时在负弯矩筋端部拉通长小白线就位绑扎，保证钢筋在同一条直线上，端部平齐，外观美观。严格按照现行规范、规程以及图纸要求的规格、形状、尺寸、数量下料绑扎。5.2.4 加强带设置 加强带设置 施工缝处理 加强带混

7、凝土浇筑 两侧楼顶板混凝土浇筑 混凝土振捣 抹压收光 混凝土养护 -4 用膨胀加强带将结构分割划块，按方案要求 30m60m 内设置一道膨胀加强带，膨胀加强带一般设置成“23m”宽。在加强带与邻位之间增设应力钢筋（截面配筋率），应力钢筋加在上铁钢筋上部，间距为本结构钢筋间距的两倍，并绑扎在两根结构钢筋的中间，植入长度满足钢筋的锚固要求，加强带的两侧铺设孔径 55mm 钢丝网两道。5.2.5 施工缝处理 接槎表面要凿毛，剔除浮石，清理干净，用水冲刷后，铺上层 2 0 厚掺 ZY 的 1：2 水泥砂浆(砂浆中 ZY 的掺量为水泥重量的 6 8 )，然后再浇筑膨胀混凝土。5.2.6 加强带混凝土浇筑

8、 混凝土采用预拌混凝土，现场使用固定地泵由一侧向另一侧平行后退，先浇加强带，再浇大面，使混凝土浇筑停歇时间不超过混凝土初凝时间，确保混凝土连续浇筑。5.2.7 两侧楼顶板混凝土浇筑 在加强带混凝土初凝前，完成两侧楼顶板混凝土的浇筑。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日曝晒。5.2.8 混凝土振捣 振捣要均匀、密实，不漏振、不欠振、不过振。5.2.9 抹压收光 混凝土在终凝前，多次反复抹压，减少混凝土表面的失水、沉缩、裂缝。消除现浇混凝土表面观感缺陷。5.2.10 混凝土养护 为充分发挥其膨胀效能，适时和充分的保湿养护最为重要，混凝土浇灌后，待最后一次抹压后及时覆盖

9、塑料膜，浇水养护。设立专职养护人员，建立严格的混凝土养护制度。在养护期喷洒雾状水保持环境相对湿度在 80%以上，以减少混凝土干缩。浇水养护混凝土不得用冷水，一般用接近大气温度的水，用低于大气温度的水易使混凝土表面温度骤降，产生“热震”，使混凝土表面产生裂缝。因此夏季施工时应尽量避免在烈日下浇筑楼板混凝土，杜绝出现干燥情况，确保混凝土硬化的顺利进行。图 5.2.4-1 加强带设置示意 -5 6 材料与设备 6.1 材料选用 6.1.1 配置膨胀加强带所用原材料必须符合规定标准，按标准规定对原材料进行检验。6.1.2 有选择的使用水泥与掺合料 水泥宜用普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥对抗裂有利。6.

10、1.3 骨料的种类和品质应符合（普通混凝土用砂标准及检验方法 JGJ522006）和普通混凝土用碎石和卵石标准及检验方法 JGJ532006的规定。6.1.4 外加剂的选用 所用外加剂应具有出厂合格证及产品技术资料，并应符合混凝土外加剂应用技术规范(GB50119-2003)。6.1.5 膨胀剂的使用 膨胀剂性能指标应符合国家建材行业标准混凝土膨胀剂（JC476-2001）的规定。6.2 设备机具 6.2.1 和其它普通混凝土所需机具一样，主要有地泵，混凝土汽车泵，布料杆，混凝土泵管，插入式振捣器，平板振捣器，标尺杆，刮杆，水平抹面电动抹压机等。6.2.2 其它工具：铁锹、铁滚筒、手推车、木抹

11、子、小勺、水桶、电闸箱等。7 质量控制 7.0.1 控制好水灰比，根据施工经验，以 0.40 左右为宜。7.0.2 落实好混凝土浇筑后的养护措施，尽量做好保湿保温养护，养护时间不少于 14d。施工完成后及时用塑料薄膜覆盖，使混凝土表面保持充分湿润状态。严格控制上人及堆放材料时间。7.0.3 膨胀加强带的混凝土（补偿收缩混凝土）与其它顶板混凝土不能混用，绝不允许用其它顶板混凝土去浇筑膨胀加强带。若现场剩余加强带的混凝土时，可用于浇筑顶板混凝土，但要大面积摊开平放，不能放在同一个位置。7.0.4 有梁部分在混凝土浇筑至膨胀加强带附近时，应注意使振动棒插捣点与密目快易收口网保持距离不小于 30cm，

12、并不得过振。7.0.5 板面粗钢筋处，容易在振捣后、初凝前出现早期塑性裂缝和沉降裂缝，必须通过控制下料和二次振捣予以消除，以免成为混凝土的缺陷，导致应力集中，影响温度收缩裂缝的防治效果，在终凝前用磨光机反复抹压多次，防止混凝土表面的沉缩裂缝出现。7.0.6 质量检查与缺陷修补 -6 1 ZY 补偿收缩混凝土加强带如同普通混凝土一样，参照混凝土结构工程施工及验收规范GB502042002第四章内容执行。2 当浇筑完的 ZY 补偿收缩混凝土加强带有蜂窝、孔洞等现象时，可将松散混凝土剔凿干净，用水充分湿润，用高一个等级的半干硬性 ZY 膨胀细石混凝土填实，并仔细捣实。8 安全措施 8.0.1 使用输

13、送泵输送混凝土，应由 2 人以上人员牵引布料杆。管道接头、安全阀、管架等必须安装牢固，输送时先试送，检修时必须卸压。8.0.2 施工用临电必须由专职电工负责铺接并检查各用电机械的接零、接地、断电保护等安全措施是否完善，发现隐患及时消除，在不同工序施工前对施工人员进行用电常识教育，施工用电人员必须按安全用电操作规定进行各种用电操作。8.0.3 混凝土输送使用的泵管、卡具，使用前应仔细检查，对于磨损严重、存在裂缝的泵管及变形破损卡具禁止使用。浇筑过程中遇到堵管现象，严禁强行打压疏通，应逆向运转输送泵，必要时拆管排除堵塞，防止输送管路破裂伤人。混凝土输送过程中，无关人员必须离开管道。8.0.4 进行

14、大面积混凝土浇筑前，要准确掌握天气预报，避免浇筑时遇大雨，而且现场须准备充足的防雨材料以备浇筑时突然遇雨时进行覆盖。9 环保措施 9.0.1 混凝土泵、混凝土罐车噪声排放的控制：加强对混凝土泵、混凝土罐车操作人员的培训及责任心教育，保证混凝土泵、混凝土罐车平稳运行、协调一致。9.0.2 施工现场临时道路、钢筋堆放及制作场、木工加工场等应硬化，以确保降低施工现场扬尘污染。混凝土运输车出现场必须经过冲洗，避免将尘土、泥浆带到场外。9.0.3 水的循环利用：现场设置洗车池和沉淀池、污水井，罐车在出现场前均要用水冲洗，以保证市政交通道路的清洁，减少粉尘的污染。沉淀后的清水再用做洗车水重复使用。9.0.

15、4 施工现场定时清理，洒水降尘；水泥、白灰等散体材料应加以遮盖，避免遗散、飞扬。施工垃圾要分类堆放，及时消纳。10 效益分析 10.0.1 超长混凝土结构设置膨胀加强带，使带内混凝土与带外混凝土形成大膨胀区与小膨胀区，改善和补偿了混凝土结构加强带两侧的征收缩应力，是实现对结构强度和裂缝双控的重要途径之一。10.0.2 超长混凝土结构设置膨胀加强带简化了施工工艺，易于操作，实用性强。10.0.3 每道膨胀加强带与板同时浇筑，提高了模板的周转量，省略脚手架的后期搭设，节省了直 -7 接费用、间接费，降低了工程造价。10.0.4 超长混凝土结构设置膨胀加强带，不仅确保了工程质量，而且加快了施工进度。

16、大量工程实践证明，这一新技术具有显著的技术经济效益和具有广阔的应用前景。11 应用实例 中建一局五公司施工的北京冠景新城住宅小区一期 B 区 9#、10#住宅楼及地下车库工程位于石景山区西黄村路南，2008 年 1 月开工，2009 年 12 月 31 日竣工，工程总建筑面积为96261.92m2，由地下车库和住宅两大部分组成，其中 9#楼地下 3 层（含设备夹层），地上 24 层，10#楼地下 3 层（含设备夹层），地上 23 层。地下车库 2 层，层高 3.6m，其平面面积约为 89m184m。车库屋面顶板厚度 180mm，设计强度 C35，抗渗等级 S8，属超长混凝土结构。为避免地下室上高层建筑产生沉降引起混凝土裂缝，采取沉降后浇带按原设计留置，温度后浇带取消，用 ZY 膨胀剂设置膨胀加强带的施工的方法，较好地解决了防止破收缩开裂的问题和对收缩混凝土结构应力的控制问题，提高了工程质量，简化了施工工序，缩短了工期，降低了工程成本。经过两个雨季的检验，平面面积 16376m2的地下车库顶板未出现开裂和渗漏。取得了明显的成效。