大面积混凝土控制裂缝施工方案.doc

中国建筑第四工程局有限公司浦东国际机场海关第一监管区M-4地块普货仓库工程科技创新、技术攻关中建四局有限公司M-4地块普货仓库工程项目部 目录1、 前 言- 3 -2、混凝土面层裂缝的种类和特性- 3 -3、裂缝产生的原因分析- 4 -4、裂缝控制施工技术措施- 5 -4.1 混凝土配合比应控制水泥、拌合用水的用量和骨料的级配- 5 -4.2采用跳仓法施工附加传力杆、拉杆- 5 -5 材料与设备- 10 -6、质量控制- 11 -7、 安全措施- 12 -8 环保措施- 13 -大面积仓库混凝土整体地面裂缝控制技术攻关1、 前 言施工中如何解决大面积混凝土地面出裂缝和空鼓现象，是值得关注和研究的，本单位结合A、B普货仓库的实际情况，对此类问题行了深入的调查和研究，结合施工实际经验，找出了发生此类现行的原因，进行技术攻关，并在预防裂缝的发生的措施进行了技术创新。现浇混凝土在成型过程中影响其变形的因素很多，往往容易使混凝土结构产生有害裂缝而影响工程质量。通过对大面积混凝土整体地面裂缝产生的原因进行分析，从施工控制的角度出发，采用分条跳仓浇筑等技术措施、方法，有效地控制了大面积混凝土整体地面有害裂缝的产生，保证了工程施工质量。大面积混凝土整体地面在大型工业厂房等地面的施工中经常遇到，由于占地面积大，地基承载力不同，必定会导致不均匀沉降的发生，所以在大型工业厂房大面积无筋混凝土整体地面施工中除了对其强度、抗折、平整度有严格的要求外，控制其表面裂缝的产生也是施工过程中的关键环节。本工程A仓库仓储区长109米，宽55.7米，B仓库长72米，宽55.5米，所以对大面积混凝土预防裂缝的发生进行了技术攻关。2、混凝土面层裂缝的种类和特性通缝（即断板）常出现在梁柱轴线的位置，为一段与延长板垂直方向基本在同一水平面位置上的连续通缝。表面裂缝常出现在地下有沟道或管线通过处的面层上，通常人们肉眼都可以观察到。而正常情况下肉眼不易观察到的表面不规则的细微裂缝，常出现在门洞口附近的混凝土地面面层上。这些裂缝常出现在施工阶段，往往在尚未增加使用荷载之前就已经出现了，这些裂缝的出现在很大程度上会影响地面工程质量。3、裂缝产生的原因分析裂缝产生方面的原因主要有：（一）外荷载的直接应力引起的；（二）在外荷载作用下，由结构次应力引起的不均匀沉降；（二）变形变化引起的。（四）施工方面的原因因此，在混凝土地面工程施工阶段，在混凝土地面尚未受荷的状态下出现的面层裂缝应属于由变形变化引起的，即结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝，即时变结构裂缝。国内外的调查资料表明：工程实践中结构物的裂缝原因属于由变形变化（温度、湿度、不均匀沉降）引起的裂缝约占80%以上。起因是混凝土结构自身要求变形，当变形得不到满足，即变形受到结构约束时引起应力，这个应力超过混凝土的抗拉强度时便出现了裂缝。在这几种变形中，室内无筋混凝土地面由湿度变化引起的裂缝又占主要部分。在工程上，最常遇到的问题是与湿度变化有关的毛细收缩及吸附收缩。其次，由于大面积地面无筋混凝土的暴露面大，混凝土中的水分蒸发较快，由混凝土水分蒸发引起的收缩变形数量较大，且混凝土在水分蒸发及含湿量上的不均匀分布，形成湿度变化梯度，也就是结构的湿度场，引起收缩应力，这也是引起表面开裂的最常见原因之一。混凝土的水分蒸发可以引起收缩，混凝土的收缩来源于水泥石的收缩，所以水灰比越大、收缩越大。在干燥收缩、碳化收缩和温度收缩中，混凝土中约80%左右的多余水分蒸发时将引起混凝土干燥收缩，在有关资料中介绍其值最大可达810-4，而且整个过程是由表及里逐步发展的。由于湿度的不均匀，收缩变形也随之不均匀，这样就在混凝土内部引起了相当大的应力，从而导致了混凝土的开裂。另外，混凝土温度下降时产生线收缩，当混凝土结构的降温与收缩同时发生时，混凝土结构将承受互相叠加的拉应力，更容易导致混凝土开裂。气温较高的夏季施工的工程比其他季节施工的工程更容易开裂。施工方面的导致开裂原因有一下几点：1.对基层混凝土的维护和清理做的不理想，使得一些杂质残存在基层混凝土混凝土的面层上，影响了基层混凝土和面层混凝土的结合。2.施工人员对面层混凝土没有充分振捣，违法了混凝土施工的正常程序，由此带来混凝土不够密实水分与石子、水泥之间没有完全结合，致使混凝土一部分水分存与混凝土和面层之间3.水泥用量和标号、混凝土的塌落度，也是和地面开裂有一定的关系的。水泥标号高、混凝土塌落度大致使混凝土地面收缩大，容易产生裂缝。4.分缝处理不当，也会导致混凝土开裂。4、裂缝控制施工技术措施4.1 混凝土配合比应控制水泥、拌合用水的用量和骨料的级配施工前，通过试配确定混凝土配合比，严格控制混凝土的拌合用水量及水泥用量。因水泥用量越大，含水量越高，收缩变形就会越大，且延续的时间越长，裂缝就越容易产生。在以往工程项目的地面施工中，经过试配调整，地面混凝土选择了配合比为1：1.79：4.13，水灰比为0.43，水泥用量为330kg/m。由于抗折混凝土的石子级配要求用石量较大，所以掺入了0.75%水泥用量的减水剂，掺入减水剂后不仅使混凝土的和易性有了明显的改善，同时又减少了10%左右的拌合水，拌合水减少后使混凝土回缩量有所减小。混凝土骨料中的砂子采用中、粗砂，根据有关试验资料表明，当采用细度模数为2.80、平均粒径为0.385的中、粗砂，比采用细度模数为2.10、平均粒径为0.335的细砂，每1m混凝土可减少用水量2124kg，水泥用量可相应减少2530kg。施工过程中，如采用细度相对较低的砂子，可以加大高效减水剂的剂量的方法，降低混凝土拌合用水量，达到减小混凝土的收缩变形控制裂缝的目的。如果施工工期不紧张，也可以考虑掺加适量的粉煤灰（因掺入粉煤灰后早期强度较低），因为普通硅酸盐水泥的自身收缩是正的（缩小变形），而粉煤灰的自身收缩是膨胀变形，有效利用粉煤灰的这一特性，这对混凝土的抗裂性是有益的，同时也可以改善混凝土的和易性，减少混凝土中拌合水和水泥用量，达到控制有害裂缝出现的目的。4.2采用跳仓法施工附加传力杆、拉杆经过对混凝土裂缝产生原因及其性能的研究表明，尽管在浇 筑混凝土过程中实行了跳仓浇筑技术，有效释放了 部分应力，但由于混凝土应力释放是一个比较漫长 的过程，在后期，混凝土还会产生一些收缩应力，为 此在施工缝部位设置了抗裂拉筋，拉筋采用25 200钢筋,在浇筑混凝土前,预留在施工缝两侧.此工法特点1. 保证较大面积混凝土地面能达到较高的平整度；2. 解决长期承受动荷载工业厂房地面易产生沉降的质量难题；3. 消除和抵制由于混凝土材料自身特性而在机体内产生的微观裂缝，以及温度应力产生早期开裂；4 .保证了投入使用的承重地面的稳定和美观。4.2 操作要点4.2.1 准备工作（1）地基土和级配碎石每300mm厚分层反复碾压，达到设计要求，消除地基下沉和不均匀沉降对上部结构产生的隐患；（2）混凝土垫层要进行随浇筑随抄测，一次浇注成型，充分养护。 4.2.2按照仓库地面形状尺寸进行合理分格，按柱距（要求纵横6m）进行缝。4.2.4 模板安装（1）模板采用钢模板，保证有足够强度和刚度；模板制作时钻孔充分预留传力杆及拉杆的位置。（2）模板用钢筋固定在混凝土垫层上，保证位置准确、牢固。（3）模板内侧涂刷隔离剂；4.2.5 钢筋绑扎钢筋的位置用铁马控制，铁马1000mm*1000mm范围内必须放置一个铁马，见图5-2； 图5-2 钢筋绑扎马凳4.2.6 传力杆及拉杆设置和固定（1）横缝中设置的圆钢传力杆，其表面应光洁无锈蚀，以便毫无阻力地自由滑动。但仅是光洁还不能保证接缝的移动不受约束，传力杆表面还应涂一层胶粘隔离剂。使用油膏、沥青、黄油或防腐套管，以降低传力杆与混凝土之间的粘结力，改善滑移效果，这将有助于发挥传力杆的性能。（2）传力杆必须互相平行，且与混凝土板块的板边和表面也保持平行。如果设置有偏差，传力杆在接缝张开时就会弯曲(如图5-3)，并导致混凝土中产生很大的拉应力，结果使板块中出现裂缝，板的承载能力或传用强度降低。施工中预设定位支架有助于传力杆定位，施工中严格控制支架定位误差在3mm以内。图5-3 错位的传力杆随接缝张开而变弯曲（3）传力杆的设置，参照表5-1。 传力杆尺寸和间距 表5-1面层厚度（mm）传力杆直径（mm）传力杆最大间距（mm）传力杆最小长度（mm）18020300400200253004002202830040024030300400260303004502803230045030032300450图5-4 施工缝处传力杆构造图（4）传力杆穿过模板中部与模板面保持垂直，并在模板外固定牢固，见图5-5和图5-6；图5-5 连接混凝土接缝的传力杆图5-6 传力杆、拉杆的安装、固定（5）传力杆在涂油膏时还要注意上下油膏不能过多，因为如果传力杆的顶部和底部涂的油膏太多，那么混凝土板块在受荷时首先得产生一定的变形 (大小取决于油层的厚度)，然后才能将荷载传递给相邻的板块，这样在荷载传递之前板中就已产生了较大的应力，容易产生纵向裂缝。如果传力杆与套管的顶部或底部之间存在间隙，也会出现同样的问题。但同时，传力杆的侧面要留有一定的空隙，因为混凝土板块在受水平荷载的情况下要前后错动，如果没有空隙传力杆直接压迫混凝土产生较大应力，使板块产生横向裂缝。（6）拉杆不同于传力杆，它的外形要满足抗拔要求，选用螺纹钢筋或两端带锚具的铁件。拉杆的设置与安装可参照传力杆的规定，其应用于车道部分承重砼地面的纵缝位置。（见图5-7）图5-7 走道处纵缝拉杆构造图4.2.7 混凝土浇筑（1）一仓内混凝土浇筑时，间隔时间不能超过2h。平板振捣器按照一个方向进行。混凝土应跳仓浇筑，当无法跳仓时相邻两仓混凝土浇筑宜间隔36h以上；（2）混凝土采用商品混凝土，利用地泵浇筑，坍落度14020mm，可以有效保证砼材料的均一性；（3）浇筑时，严格控制标高，表面多次找平，确保平整度。（4）在浇筑过程中要注意混凝土的和易性，不得擅自加水；（5）模板边缘、墙边机械无法施工处采用人工找平；图5-8 现场浇筑混凝土图片4.2.8 面层处理（1）提浆：在初凝后，用圆盘电动抹光机进行提浆、去除浮浆；（2）抹光：机械抹光，表面收水后做粗抹，粗抹12h后终凝前方可作精抹；(图5-9)4.2.9 表面切缝（1）混凝土应在纵横方向设置假缝，切缝间距为6m，切缝深度为50mm；（2）在切缝前在混凝土上弹出墨线来控制精度；图5-9 面层二次抹压（3）当混凝土强度达到10-15Mpa时，可进行切缝。切缝宜在混凝土浇筑72h内完成，见图5-10；图5-10 表面切缝（4） 缝内采用专用建筑油膏嵌缝。填缝应密实饱满。5 材料与设备5.1 材料5.1.1 地面内双向配筋，受力钢筋采用12200。5.1.2 传力杆采用20300，杆长500mm；拉杆采用20300，杆长500mm。5.1.3 采用C30商品混凝土，地泵泵送，坍落度为18020mm。5.2 机具设备主要施工机具设备见表6-1。 施工主要机具设备表 表6-1序号设备名称规格型号数量1地泵 HN-60B1台2平板振捣器 ZFD110-1.5KW2台3抹光机 dmg8003台4切缝机Hql400 1台6、质量控制6.1 质量控制措施6.1.1 施工中严格执行材料进场检验制度、技术交底制度、交接检查制度及成品保护制度，实行工程岗位质量责任制，严格控制整个施工过程各个环节施工质量。6.2 质量控制标准6.2.1 地面工程质量要求应符合建筑地面工程施工质量验收规范GB502092002的规定。6.2.2 模板安装质量要求（1）模板安装应位置正确、牢固，不得跑模、倾斜；（2）模板表面应光滑、平整，模板隔离剂应涂抹均匀；（3）模板拼接缝要严密，禁止跑浆、漏浆；（4）模板安装的允许偏差见表7-1 模板安装的允许偏差和检查方法 表7-1项目允许偏差mm检验方法相邻两板表面高低差2钢尺检查顺直度52m靠尺和塞尺检查传力杆、拉杆位置水平10钢尺检查，取最大值上下5钢尺检查，取最大值传力杆、拉杆水平度5钢尺和塞尺检查传力杆、拉杆外露尺寸10钢尺检查6.2.3传力杆、拉杆施工质量要求（1）传力杆应采用光面钢筋制作，切断前要拉直除锈，打平端部毛茬，长度偏差不得超过5mm。（2）拉杆应采用螺纹钢筋制作，切断前要拉直除锈，打平端部毛茬，长度偏差不得超过5mm。（3）传力杆、拉杆安装应符合表7-1所示技术质量要求。6.2.4 钢筋质量要求（1）钢筋规格型号符合设计要求；（2）钢筋质量符合规范要求，有出厂合格证，复试报告；（3）钢筋安装应位置正确、绑扎牢固；（4）钢筋安装允许偏差应符合表7-2钢筋安装允许偏差和检验方法 表7-2项目允许偏差mm检验方法钢筋网长、宽10钢尺检查网眼尺寸20钢尺检查受力钢筋保护层10钢尺检查6.2.5 地面质量要求（1）地面混凝土的抗压强度符合设计要求；（2）地面各层厚度均符合设计要求；（3）地面表面不应有裂缝、脱皮、外露石子，不能蜂窝麻面、积水等现象；（4）切缝宽、深应满足规范要求，切缝顺直，不得有瞎缝、跑锯；（5）地坪混凝土允许偏差应符合表7-3。地面混凝土允许偏差和检验方法 表7-3项 目允许偏差mm（国家标准）允许偏差mm（本工法标准）检验方法表面平整度53用2m靠尺和塞尺检查缝格平直33拉5m现线和钢尺检查7、 安全措施7.0.1 严格遵守有关安全的法律法规、标准规范