北京某综合业务楼基础底板大体积混凝土抗裂技_术

1、由综合业务大楼、多功能演播中心、生活服务中心和纯 地下车库组成，建筑面积19.7万m2，其中综合业务大楼地下3层，地上41 层，建筑高度259m，建成后将成为北京市最高建筑，地下为钢骨架钢筋混 凝土结构和钢筋混凝土框架剪力墙结构 ，地上为钢结构框架-支撑结构体系 ，由北京*集团有限责任公司总承包二部承建。 工程概况 小组概况 选 题 理 由 北京*中心工程是北京市重点工程，是万 众瞩目的奥运配套工程，建成后将成为北京 市的标志性建筑，也是北京*集团有限责任 公司窗口工程。 选 题 理 由 结构 长城杯金奖鲁班奖 竣工 施工验收的整个过程执行的质量标准 要远远高于国家标准。 选题理由 要控制成本

2、，降低施工难度，避免工程隐患，确保基础底板的整体性。 选题理由 北京*中心工程综合业务楼：基础底板厚2m（局部厚6.5m），东西向长88.2m，南北向77.45m，不留设任 何缝和带的情况下一次浇筑成型。 混凝土浇灌量巨大，约为15000m3；钢筋密集；钢结 构及塔吊预埋件多，施工要求精度高；工期非常紧；施工现场条件有限；逢冬期施工；施工技术要求高 通过课题的实施，结合生产实践，希望能够积累丰富的经验和详实的数据，为今后其它类似工程提供成熟的可 借鉴的施工技术 现状调查 QC小组对全国知名的4个较大工程进行调查 毛主席纪念堂 底板厚1m，平面尺寸为89.5m89.5m，采用设置1m宽 的后浇带

3、，将底板分成9块跳仓施工的技术； 现状调查 上海88层金茂大厦 宝钢转炉整体筏式基础 上海东海商业中心 平面尺寸为31.3m90.8m，厚2.5m，采用一次浇灌不留施工缝的施工技术； 4m厚的筏式基础尺寸为64m64m，采用一次浇灌不留施工缝的施工技术； 基础尺寸90m47m，塔楼处厚2.5m，裙房处厚1.1m，采用一次浇灌不留施工缝的施工技术 来减少大体积混凝土温度收缩应力和控制裂缝的开展。 现状调查 施工后浇带 北 调 查 发现： 北 困难与挑战 能否突破我国现行规范的有关规定，采用不留置后浇带、施工缝或加强带，一次性连续浇捣成型的施工技术，有成功的 机会，更有失败的可能。如何确定科学、合

4、理、有效的抗裂技术，保证大体积混凝土质量，最终能够取得良好的施工效果 是我们QC小组必须面对和解决的难题。 可行性分析 领导高度重视，各方面给予全力支持； 2、具备特级资质的总承包建筑企业，有能力，有实力，有经验，有高素质管理、施工人员； 3、建设单位的资金及时到位； 4、聘请全国知名权威专家召开专家论证会； 5、借鉴类似工程成功经验； 6、确定科学合理可行的抗裂技术。 目标值的确定 不出现贯通裂缝和有危害性的裂缝 混凝土结构质量满足质量目标要求 鲁班奖长城杯金奖 活动情况： 了解了大体积混凝土裂缝产生的原因： 外 界 气 温 的 变 化 混 凝 土 的 收 缩 变 形 约 束 条 件 水 泥

5、 水 化 热 大 体 积 混 凝 土 裂 缝 原因分析： 施工技术无法制定 操作不规范 技术水平低 施工方案无法执行 操作人员少 达不到质量目标 质量意识差 结构自身质量缺陷 施工困难不便 工序交叉复杂 形成质量隐患 混凝土不密实 振捣不到位 浮浆、裂缝、强度底 泌水处理不及时 不密实、产生裂缝 表面处理不及时 产生裂缝 养护不及时到位 温控无依据 温度监测不及时准确 交通管制 混凝土质量不合格 水化热高、产生裂缝 生产、供应能力差 质量稳定性无保证 落地灰、砼初凝 无法科学合理 施工部署及组织 施工不连续 工作效率底 车辆拥挤堵塞 混凝土受冻 制图人：郭剑飞 时 间：2004年4月1日 产生

6、贯通裂缝、有害裂缝 混凝土质量 不能达到质量目标 影响混凝土质量 扰民 没 有 施 工 领 导 小 组 设 计 不 合 理 浇 筑 方 案 不 科 学 浇 筑 方 法 不 科 学 冬 期 施 工 施 工 噪 音 大 工 程 位 置 特 殊 施 工 场 地 小 配 合 比 不 科 学 原 材 料 不 合 格 搅 拌 站 不 具 备 相 应 资 质 泵 管 堵 塞 机 械 设 备 不 足 机 械 设 备 损 坏 通 讯 手 段 不 完 善 料 机 环 人法 要因确认： 相关对策 科学合理的优选原材料 水泥：北京拉法基的32.5普通硅酸盐水泥，控制水泥中发热量和发热速度最快的C3A的含量在7%以下

7、优点：是低碱基准水泥，可降低水化热 科学合理的优选原材料 砂：质地坚硬、级配良好的B类低碱活性天然中、粗砂。含泥量不大于1%、细度模数：2.53.2 优点：可减少用水量，水泥用量也可相应减少，可降低混 凝土的温升和减少混凝土的收缩。 科学合理的优选原材料 石子：525mm的低碱自然连续级配的机碎石或卵石。含泥量 不大于1%，针状和片状颗粒含量不大于15% 优点：具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度， 能减少混凝土的收缩。 科学合理的优选原材料 混凝土掺和料和外加剂：绿色环保型的、无污染、无毒害、无 氨类等并经权威检测机构检测的、由北京市建委备案的生产厂家生产的优质产品。 I级粉煤灰

8、： 颗粒活性高、降低混凝土碱含量、降低水化热、减缓混凝土强度增长 WDN-7高效减水剂 改善混凝土拌和物的和易性，增加坍落度，减小坍落度损失，减少用水量，节约水泥，且后期强度增长明显提高，可大大改善 和提高混凝土各项物理力学性能； S75磨细矿粉： 填充作用、火山灰效应及微珠效应 配合比设计要求 抗渗等级比设计要求提高一级（0.2 Mpa） 水灰比控制在0.400.50 砂率在40%45%范围内 胶凝材料的总量在420kg/m3以下 混凝土初凝时间在12h以上 采用“双掺法”，大量加入I级粉煤灰；掺加WDN-7 高效减水剂；适量掺入S75磨细矿粉 采用60d强度评定混凝土的强度等级； 混凝土的

9、碱含量不大于3kg/m3 砼配合比 材料 P.O 32.5 水泥 水 II区 中砂 石子 I级 粉煤灰 S75 磨细矿粉 WDN-7 高效减水剂 单位 /m 3 248 170 778 1035 100 60 9 水胶比 0.42 水灰比 0.43 砂 率 43% 严格控制混凝土 坍落度在17020mm 科学合理的施工部署及施工准备 砼拖式泵及输送管示意图 由于基坑深，平面尺寸大，基础底板施工时未设立塔吊，无法布 置布料杆进行混凝土浇筑。我们QC小组决定采用多台HBT80型 拖式柴油泵泵送混凝土。 现场部署 划分好混凝土拖式泵浇筑区域、浇筑顺序， 明确分工、互相配合、 统一指挥。 现场组织 专

10、人负责指挥交通，确保混凝土供应连续性，避免 拥挤堵塞 优选浇筑方法 不利因素多 影响稳定性 产生裂缝 影响进度 清理困难 增加工序 留 置 施 工 后 浇 带 支模困难 2m厚基础底板按500mm厚分四步浇筑到顶； 斜面每层浇筑厚度不超过500mm； 通过竖向尺杆控制分层厚度； 上层混凝土覆盖已浇混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间； 混凝土以1：61：10的坡度薄层浇筑，循序推进，一次到顶。 加强振捣 在混凝土卸料点和混凝土坡角处，至少布置两道振捣器。随着混凝土浇筑工作的向前推进，振动器相应跟上，保证 整个高度混凝土的质量。 混凝土在搅拌、浇筑入模后，及时进行振动捣固， 使其密实成型，提高混凝

11、土结构耐久性。 泌水及时的处理 必须及时清除泌水和浮浆，否则会严重影响上下层混凝土之间粘结能力。影响钢筋和混凝土握裹强度，产生裂缝。 拉线找标高，初步按标高用铝合金大杠刮平 加强砼表面的处理 为了提高混凝土抗裂性能，在混凝土表面铺设钢丝网， 将钢板网压入混凝土面层下20mm 加强砼表面的处理 用8的弯勾钢筋间距2m插入混凝土，将钢丝网固定 加强砼表面的处理 用木抹子将混凝土表面打磨密实，待混凝土收水后， 用木抹子至少搓平两次，闭合收水裂缝 砼的保温保湿养护 混凝土浇筑后 6h12h内 1、养护时间不少于14d 2、砼达到砼强度标准值的30% 3、内外温差小于25 4、表面与大气最低温差小于25

12、 分层逐步拆除保温 一层塑料薄膜 两层保温被保温 保湿 养护期间控制： 内外温差小于250C； 表面温度与大气温度之差小于250C； 混凝土降温速率小于1.50C/d； 保持塑料布内有凝结水。 塑料薄膜及保温被叠缝、骑马铺放，覆盖严密 砼的保温保湿养护 温度的自动监测 温度传感器 信号测量装置 应用软件 计算机 网络化温度 监测系统 Modem方式组建 远程监控网络 在线监测 自动记录 图 表 监测数据 变化趋势 反馈现 场信息 报警温差25 C 采取温控对策 监测点平面布置 以基础底板平面图对称轴线的半条轴线为测温区， 布置了11个混凝土测温监测位置。 监测点竖向布置 I点 测温点固定 将温

13、度传感器按高度及间距要求固定在钢筋上插入基 础底板，与底板钢筋绑扎牢固 监测点保护 温度监测点按间距要求提前布置好并用钢筋笼进 行保护 监测点编号 测 温 点 编 号 测 温 点 编 号 监 测 点 编 号 上 部 中 部 下 部 监 测 点 编 号 上 部 中 部 下 部 A A-0 A-1 A-2 A-3 G G-1 G-2 G-3 B B-1 B-2 B-3 H H-0 H-1 H-2 H-3 C C-1 C-2 C-3 I I-1 I-2 I-3 I-4 I-5 D D-1 D-2 D-3 J J-0 J-1 J-2 J-3 J-4 J-5 J-6 J-7 E E-1 E-2 E-3

14、F F-1 F-2 F-3 K K-0 K-1 K-2 K-3 K-4 K-5 K-6 K-7 K-8 监测记录 1 7天，30min/次； 8 14天，1h/次； 1530天，2h/次； 自动测量、记录各点温度数据，将同一测试位置上的相邻测点间同一时刻的温度差绝对值定义 为温差，监测报警温差设置为250C。 结果分析 监测点监测点A 温度-时间曲线 温度-时间曲线 -10 0 10 20 30 40 50 051015202530 时间（d） 温度（） A-1A-2A-3 结果分析 监测点E 温度-时间曲线监测点E 温度-时间曲线 -10 0 10 20 30 40 50 051015202

15、530 时间（d） 温度（） E-1E-2E-3 结果分析 采取的养护措施有效的控制了大体积混凝土浇筑块体的内外温差，满足降温速率要求，使大体积混凝土浇筑块体始终处于良 好的养护状态，最终达到较好养护效果。 在混凝土浇筑后 56天温升至温度峰值 各测点降温过程平稳，降温速率平均下降控制在1.50C/d内，各测试位置的相邻测温点温差均未超过监测报警温差250C，均在 温控要求数值内，没有产生较大的温度梯度。 效果检查 经过四个月的观察，没有发现有贯 通裂缝或有危害性裂缝，混凝土质量满足 质量目标的要求。 完成课题预定目标 效果检查 技术突破 突破了我国现行规范的有关规定，确保了北京*中心工程综合

16、业务楼基础底板结构的整体性。 效果检查 经济效益 该抗裂技术给本工程带来的经济效 益在10万元以上。取得了较高的经济 效益。 效果检查 社会效益 北京*中心工程综合业务楼基础底板大体积混凝土抗裂技 术的应用成功后，引起社会各界广泛关注，北京市质量监督站、业主 单位、监理单位、北京*集团总公司及知名专家均给予了充分的肯定和赞赏。其他建筑公司也慕名来我部学习和调研抗裂技术，请 我部QC小组成员去传授抗裂技术和施工经验，提升了北京*集团有限责任公司的名气，创造了良好的社会效益。 巩固措施 编制了 基础底板大体积混凝土抗裂工法 基础底板大体积混凝土施工技术 荣获了 北京*集团有限责任公司公司级工法 北

17、京*集团有限责任公司科技进步二等奖 今后设想 北京*中心工程设计非常复杂，施工难点多。我们QC小组通过这次编制、实施大体积混凝土抗裂技术，在保证混凝土质量前提下突 破了我国现行规范的有关规定。在72小时内连续浇筑混凝土15000 m3，确保了结构的整体性，避免了留置后浇带的缺点。经过多月的 观察，整个基础底板没有出现贯通的、有害的裂缝，为类似结构的施工提供了宝贵的经验和可靠的依据。QC小组成员增加了信心和斗 志，增长和巩固了施工的知识，提高了施工经验，锻炼了队伍，培养了人才，创出了名气，并确立了新的课题北京*中心工程 超长、超厚、超高墙体大体积混凝土抗裂技术。我们QC小组有信心攻克后续施工中所

18、有难点，再接再厉，提前确立全面有效的施工 技术，为确保工程实体质量达到质量目标奠定坚实的基础，把北京*中心工程建成优质工程，誓夺建筑业最高奖“鲁班奖”，为北京 *集团有限责任公司的发展做出应有贡献，为美化首都添砖加瓦。 汇报结束 谢谢！ 小组概况 相关对策 加强振捣 在混凝土卸料点和混凝土坡角处，至少布置两道振捣器。随着混凝土浇筑工作的向前推进，振动器相应跟上，保证 整个高度混凝土的质量。 混凝土在搅拌、浇筑入模后，及时进行振动捣固， 使其密实成型，提高混凝土结构耐久性。 拉线找标高，初步按标高用铝合金大杠刮平 加强砼表面的处理 养护期间控制： 内外温差小于250C； 表面温度与大气温度之差小于250C； 混凝土降温速率小于1.50C/d； 保持塑料布内有凝结水。 塑料薄膜及保温被叠缝、骑马铺放，覆盖严密 砼的保温保湿养护 温度的自动