超长砼结构无缝施工标准

超长砼结构无缝施工标准1适用范围本标准适用于房屋建筑与市政工程中伸缩缝设置间距超出《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最大允许间距的超长钢筋混凝土结构无缝施工，涵盖地下室底板、地下室外墙、大面积现浇楼板、超长框架梁、市政道路混凝土基层、轨道交通主体结构等工程部位；不适用于存在显著不均匀沉降风险、需设置永久性沉降缝的结构，以及有特殊抗震设防要求、需设置永久性防震缝的结构，此类结构需在沉降缝、防震缝分隔的独立结构单元内执行本标准。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50010混凝土结构设计规范GB50666-2011混凝土结构工程施工规范GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范GB/T50476-2019混凝土结构耐久性设计标准GB50164-2011混凝土质量控制标准JGJ/T10-2011泵送混凝土施工技术规程GB175通用硅酸盐水泥GB/T14685建设用卵石、碎石GB/T14684建设用砂GB8076混凝土外加剂GB23439混凝土膨胀剂GB/T18046用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB12523建筑施工场界环境噪声排放标准3术语和定义3.1超长混凝土结构指结构单元长度超出GB50010规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大允许间距的混凝土结构，其中现浇式框架结构伸缩缝最大允许间距为55m，现浇式剪力墙结构为45m，现浇式地下室、挡土墙结构为30m，超出上述限值的结构单元属于超长混凝土结构范畴。3.2无缝施工指不设置永久性伸缩缝，通过原材料优化、配合比调整、施工工艺控制、裂缝监测等技术措施，抵消混凝土温度收缩、干燥收缩产生的拉应力，将结构裂缝宽度控制在允许范围内，实现结构连续浇筑成型的施工方法。3.3补偿收缩混凝土指掺入适量膨胀剂或膨胀组分，在水化硬化过程中产生适度体积膨胀，通过钢筋和约束产生的预压应力抵消收缩拉应力的混凝土，是超长结构无缝施工的核心材料。3.4跳仓法施工指将超长结构划分为若干独立的浇筑仓块，按照“间隔浇筑、封仓连成整体”的原则，相邻仓块浇筑间隔时间不小于7d，利用前期仓块的自由收缩释放大部分收缩应力，后期浇筑相邻仓块形成整体的施工方法。3.5膨胀加强带指设置在超长结构收缩应力最大的部位，采用比两侧混凝土强度等级高一级、膨胀率高0.005%的补偿收缩混凝土浇筑的带状区域，用于抵消结构集中收缩应力，替代传统后浇带。3.6诱导缝指在结构预设位置通过削弱截面刚度、配置诱导钢筋等方式，引导混凝土收缩裂缝在预设位置产生，后期通过止水、密封措施处理的构造缝，属于可控裂缝的处理方式。4基本规定4.1超长混凝土结构无缝施工前必须编制专项施工方案，方案需经施工单位技术负责人审核、总监理工程师签字确认，结构单元长度超过100m、厚度超过1.5m的大体积超长结构专项方案需组织专家论证，论证通过后方可实施。4.2无缝施工应遵循“抗放兼施、先放后抗、以抗为主”的技术原则，其中“放”指通过跳仓施工、分层浇筑等措施释放早期收缩应力，“抗”指通过补偿收缩混凝土、配筋优化等措施提高结构自身抗裂能力，两类措施需结合结构特点组合应用。4.3施工前应完成与设计单位的技术对接，明确混凝土限制膨胀率、抗渗等级、强度等级、裂缝宽度限值等核心参数，其中钢筋混凝土结构裂缝宽度限值应符合GB/T50476的规定，一类环境下不应大于0.3mm，二、三类环境下不应大于0.2mm，有防水要求的部位不应大于0.15mm。4.4无缝施工应建立全流程管控体系，覆盖原材料进场检验、配合比试配、混凝土拌合运输、浇筑振捣、养护监测、质量验收等全部环节，各环节需设置专人负责，留存完整的施工记录。4.5超长结构无缝施工应优先采用跳仓法与膨胀加强带组合的施工工艺，结构单元长度小于60m可采用单一膨胀加强带工艺，结构单元长度60-120m可采用跳仓法工艺，结构单元长度大于120m应采用跳仓法加膨胀加强带的组合工艺。5前期技术准备5.1设计参数复核5.1.1施工单位应配合设计单位完成超长结构温度应力验算，验算工况应包括入模温度工况、水化热温升峰值工况、降温收缩工况、极端环境温度工况，各工况下混凝土抗裂安全系数不应小于1.15，否则应调整配筋率、混凝土膨胀率或施工工艺。5.1.2补偿收缩混凝土的限制膨胀率应符合设计要求，无明确设计要求时应满足以下规定：水中养护14d的限制膨胀率，地下室底板不应小于0.015%，地下室外墙不应小于0.02%，地上楼板、框架梁不应小于0.015%；空气中养护28d的限制干缩率不应大于0.03%。5.1.3膨胀加强带部位的混凝土限制膨胀率应比两侧普通补偿收缩混凝土高0.005%-0.01%，强度等级高一级，抗渗等级高一级。5.2专项施工方案编制专项施工方案应包含以下核心内容：（1）工程概况：包含结构长度、宽度、厚度、设计参数、地质条件、周边环境等基础信息；（2）无缝施工工艺选型：明确分仓划分、跳仓顺序、膨胀加强带设置位置及形式、诱导缝设置要求；（3）原材料质量控制标准：明确各类原材料的性能指标、检验批次、验收要求；（4）配合比设计要求：明确配合比的核心参数、试配检验项目、调整规则；（5）施工工艺：包含混凝土拌合、运输、浇筑、振捣、养护的具体操作要求、质量控制点；（6）温度及应力监测方案：明确监测点布置、监测频率、预警阈值、数据处理要求；（7）裂缝控制措施：包含预防措施、裂缝判定标准、处理工艺；（8）质量验收标准：明确各分项工程的验收指标、验收方法、资料要求；（9）安全环保管控措施；（10）应急处置预案：包含极端天气、设备故障、质量异常的处置流程、责任人、物资储备要求。5.3技术交底施工前应完成三级技术交底，公司技术负责人向项目管理人员交底，项目技术负责人向施工班组长交底，施工班组长向作业人员交底，交底内容应覆盖操作要点、质量标准、安全要求，交底需签字确认，留存交底记录。6原材料及配合比控制6.1原材料质量要求6.1.1水泥应优先选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，强度等级不应低于42.5MPa，其性能应符合GB175的规定，其中3d水化热不应大于240kJ/kg，7d水化热不应大于270kJ/kg，初凝时间不应小于60min，终凝时间不应大于12h。水泥进场时应检验安定性、强度、凝结时间、水化热，每200t为一个检验批次，不足200t按一个批次检验。严禁使用快硬硅酸盐水泥、出厂龄期不足7d的水泥，水泥进场后应储存在封闭的水泥罐中，避免受潮，储存期超过3个月应重新检验，合格后方可使用。6.1.2骨料粗骨料应采用连续级配的卵石或碎石，粒径宜为5mm-31.5mm，含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.5%，针片状颗粒含量不应大于8%，压碎指标不应大于10%，母岩抗压强度不应小于混凝土设计强度的1.5倍，其性能应符合GB/T14685的规定。粗骨料进场后应采取遮阳、洒水降温措施，夏季施工时骨料温度不应超过28℃。细骨料应采用Ⅱ区中砂，细度模数宜为2.3-3.0，含泥量不应大于2%，泥块含量不应大于1%，不得使用海砂，采用机制砂时石粉含量不应大于5%，亚甲蓝MB值不应大于1.4，其性能应符合GB/T14684的规定。6.1.3矿物掺合料粉煤灰应选用F类Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，需水量比不应大于105%，烧失量不应大于5%，其性能应符合GB/T1596的规定，掺量宜为胶凝材料总质量的20%-30%。粒化高炉矿渣粉应选用S95级及以上等级，比表面积宜为400-450㎡/kg，流动度比不应小于95%，其性能应符合GB/T18046的规定，掺量宜为胶凝材料总质量的15%-25%，可与粉煤灰复掺，总掺量不应超过胶凝材料总质量的50%。硅灰掺量不宜超过胶凝材料总质量的8%，需与粉煤灰、矿渣粉复掺使用，不得单独掺加。6.1.4外加剂膨胀剂应选用钙矾石系或钙矾石-氢氧化钙复合系膨胀剂，不得使用氧化钙系膨胀剂，其性能应符合GB23439的规定，掺量应通过配合比试配确定，宜为胶凝材料总质量的6%-12%。膨胀剂进场时应检验限制膨胀率、凝结时间、细度，每50t为一个检验批次，不足50t按一个批次检验。减水剂应选用聚羧酸系高性能减水剂，减水率不应小于25%，含气量不应大于3%，1h坍落度保留值不应小于160mm，其性能应符合GB8076的规定，进场时应检验减水率、凝结时间差、含气量，每50t为一个检验批次。夏季施工时可在减水剂中复配缓凝组分，混凝土初凝时间宜控制在6h-8h，终凝时间宜控制在10h-12h；冬季施工时可复配早强组分，不得掺加氯盐类防冻剂。6.1.5拌合用水应采用饮用水，PH值不应小于4.5，不含有害杂质，其性能应符合混凝土拌合用水的相关规定。夏季施工时可采用地下水或加冰屑拌合，拌合水温度不应超过10℃；冬季施工时可加热拌合水，水温不应超过60℃，不得直接加热水泥。6.2配合比设计要求6.2.1配合比应同时满足强度、耐久性、工作性、抗裂性四项要求，水胶比不应大于0.5，有防水要求的部位水胶比不应大于0.45。6.2.2胶凝材料总用量应符合以下规定：地下室底板宜为280-320kg/m³，地下室外墙宜为300-340kg/m³，地上楼板、框架梁宜为280-310kg/m³，胶凝材料总用量过高时应通过优化骨料级配、提高减水剂减水率的方式降低用量，避免水化热过高导致裂缝。6.2.3混凝土工作性应满足泵送要求，坍落度宜为：底板140-180mm，外墙160-200mm，楼板140-180mm，坍落扩展度不应小于400mm，1h坍落度损失不应大于20mm，不得离析、泌水。6.2.4配合比试配时应检验以下项目：立方体抗压强度、轴心抗拉强度、抗渗等级、限制膨胀率、限制干缩率、水化热、凝结时间、工作性，所有指标符合设计要求后方可确定最终配合比。6.2.5施工过程中不得随意调整配合比，原材料产地、规格发生变化时应重新进行试配，经监理单位确认后方可使用。7无缝施工工艺选型及操作要求7.1跳仓法施工工艺7.1.1分仓划分原则（1）单仓长度与宽度不宜大于40m，厚度大于1m的大体积底板单仓长度不宜大于30m，长宽比不宜大于3:1；（2）分仓缝应设置在结构受力较小的部位，宜为梁、板跨中1/3区域，外墙分仓缝宜设置在窗洞口之间的墙段中部，不得设置在梁柱节点、转角等应力集中部位；（3）分仓应统筹考虑浇筑设备覆盖范围、劳动力配置、施工段划分，避免出现施工冷缝。7.1.2分仓间隔时间相邻仓块的浇筑间隔时间不应小于7d，不宜大于14d，确保前期浇筑的仓块完成70%以上的早期收缩，释放大部分收缩应力。7.1.3分仓缝处理（1）分仓缝应设置止水构造，有防水要求的部位应设置厚度不小于3mm、宽度300mm的镀锌止水钢板，止水钢板居中布置，搭接长度不应小于100mm，采用双面满焊，焊缝高度不小于5mm；无防水要求的部位可采用遇水膨胀止水条，止水条规格为20mm×10mm，粘贴在施工缝截面中部，采用水泥钉固定，间距不大于300mm，不得起翘、脱落。（2）后期浇筑相邻仓块前，应将分仓缝表面的浮浆、松动骨料全部凿除，露出新鲜混凝土面，凿毛深度不应小于10mm，浇水湿润24h以上，表面不得有积水，浇筑前铺一层10-15mm厚的同配合比去石子水泥砂浆。7.1.4跳仓浇筑顺序应遵循“先深后浅、先短后长、间隔浇筑”的原则，优先浇筑深度较大的承台、集水坑部位，再浇筑普通底板区域，相邻仓块不得连续浇筑，同一仓块应一次性浇筑完成，不得留设临时施工缝。7.2膨胀加强带施工工艺7.2.1加强带设置要求（1）膨胀加强带宽度宜为2m-3m，设置在结构收缩应力最大的部位，宜沿结构长度方向每30-40m设置一道，转角部位、应力集中部位应增设加强带；（2）加强带形式分为连续式、间歇式、后浇式三种：连续式加强带与两侧混凝土同时浇筑，无需间隔，适用于结构单元长度小于60m的工程；间歇式加强带先浇筑两侧混凝土，间隔3-5d后浇筑加强带，适用于结构单元长度60-100m的工程；后浇式加强带两侧混凝土浇筑完成14d后浇筑加强带，适用于结构单元长度大于100m的工程。7.2.2加强带隔离措施采用Φ16mm钢筋焊接骨架，网格间距200mm，骨架上挂孔径5mm的镀锌铁丝网，铁丝网与骨架固定牢固，不得变形，防止两侧普通混凝土流入加强带区域。浇筑加强带前应清除铁丝网表面的浮浆，凿毛两侧混凝土表面，浇水湿润。7.2.3加强带浇筑要求连续式加强带浇筑时，应先浇筑两侧普通补偿收缩混凝土，再浇筑加强带高膨胀混凝土，两者浇筑间隔时间不应超过混凝土初凝时间，不得混合浇筑。加强带混凝土振捣应加密振捣点，移动间距不大于300mm，确保振捣密实。7.3组合工艺要求结构单元长度大于150m的超长结构，应采用跳仓法与膨胀加强带组合工艺，每30m划分为一个浇筑仓块，间隔7d浇筑，同时每60m设置一道后浇式膨胀加强带，加强带在两侧仓块全部浇筑完成14d后浇筑，进一步抵消结构累计收缩应力。8混凝土施工过程控制8.1混凝土拌合与运输8.1.1拌合应采用全自动计量拌合站生产，计量精度应符合以下要求：胶凝材料（水泥、掺合料、膨胀剂）计量误差±1%，骨料计量误差±2%，外加剂、拌合水计量误差±1%。拌合时间应比普通混凝土延长30s，总拌合时间不应小于120s，确保膨胀剂、外加剂均匀分散，不得出现结块、团状物料。夏季施工时应每2h测定一次原材料温度，计算混凝土入模温度，入模温度不应超过30℃，超过限值时应采取加冰屑拌合、骨料遮阳喷淋降温、拌合罐刷白淋水等措施。冬季施工时入模温度不应低于5℃，低于限值时应加热拌合水、骨料，水温不超过60℃，骨料温度不超过40℃。8.1.2运输应采用混凝土搅拌运输车运输，运输过程中罐体保持低速转动，转速为2-3r/min，不得停转，防止混凝土离析。运输时间应符合以下规定：夏季气温高于30℃时，运输时间不应超过1h；冬季气温低于5℃时，运输时间不应超过1.5h。混凝土运至现场后应逐车检测坍落度，不符合要求的不得卸料，坍落度损失过大时可掺加同配比的聚羧酸减水剂，快速搅拌30s以上，检测合格后方可卸料，不得直接加水拌合。已经初凝的混凝土应直接废弃，不得用于工程。8.2混凝土浇筑8.2.1浇筑前准备（1）完成模板、钢筋、预埋件、止水设施的隐蔽工程验收，尺寸、位置符合设计要求，签字齐全；（2）模板浇水湿润，钢模板涂刷隔离剂，表面不得有积水、杂物；（3）浇筑设备调试完成，泵车、振捣棒、抹光机、发电设备等备用率不小于50%，确保连续浇筑；（4）提前查询72h天气预报，避免在暴雨、极端高温（日最高气温高于35℃）、极端低温（日最低气温低于-5℃）时段浇筑，夏季宜选择夜间、早晚时段浇筑，冬季宜选择中午气温较高时段浇筑。8.2.2浇筑操作要求（1）底板、楼板采用分层连续浇筑法，分层厚度不应大于500mm，上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑，两层浇筑间隔时间不应超过2h，不得留设冷缝。采用插入式振捣棒振捣，移动间距不应大于振捣棒作用半径的1.5倍，宜为300-400mm，振捣棒插入下层混凝土50-100mm，振捣时快插慢拔，直至混凝土表面泛浆、不再下沉、无气泡溢出为止，不得漏振、过振。钢筋密集部位采用直径30mm的小直径振捣棒，确保振捣密实。（2）地下室外墙采用分层对称浇筑，每层厚度不应大于400mm，两侧墙体浇筑高差不应大于500mm，防止模板偏移。浇筑至顶部后1h应进行二次复振，消除沉降裂缝。（3）楼板浇筑完成后，采用平板振捣器纵横交错振捣，振捣完成后用刮杠刮平，初凝前用抹光机进行第一次抹面，初凝后终凝前进行第二次、第三次抹面，消除表面塑性收缩裂缝。（4）分仓缝、膨胀加强带部位应安排专人负责振捣，确保接缝部位密实，不得出现蜂窝、麻面、孔洞。8.3混凝土养护8.3.1养护时间补偿收缩混凝土养护时间不应少于14d，有防水要求的部位养护时间不应少于21d。8.3.2养护方法（1）底板浇筑完成后12h内应覆盖土工布加塑料薄膜，土工布单位面积质量不应小于200g/㎡，搭接长度不应小于200mm，洒水养护保持表面持续湿润，不得出现干湿交替现象。冬季施工时应覆盖保温棉被，保温层厚度根据热工计算确定，确保内外温差符合要求。（2）地下室外墙浇筑完成后48h可松动模板螺栓，将模板与墙体分离3-5mm，在墙体顶部设置喷淋水管，连续淋水养护，带模养护时间不应少于7d，拆模后应挂土工布连续淋水养护，或喷涂混凝土养护剂，养护剂成膜厚度不应小于0.1mm，不得漏喷。（3）楼板浇筑完成后应覆盖塑料薄膜加土工布养护，7d内不得上人、堆放材料，荷载不得超过设计荷载的50%，14d内荷载不得超过设计荷载的70%。8.3.3温度控制大体积混凝土养护期间应控制以下指标：混凝土内外温差不应大于25℃，表面温度与环境温差不应大于20℃，降温速率不应大于2℃/d。超出限值时应采取措施：内外温差过大时，表面增加保温层厚度或内部通循环冷却水降温；降温速率过快时，增加保温层厚度，必要时采用加热养护。9温度及应力监测9.1监测点布置9.1.1平面布置：每500㎡布置一个监测点，结构转角、边缘、中部、膨胀加强带、分仓缝、大厚度承台部位应加密布置，监测点间距不宜大于20m。9.1.2竖向布置：结构厚度大于1m时，应布置表层、中层、底层三个监测点，表层点位于混凝土表面下50mm，底层点位于混凝土底面以上50mm，中层点位于结构厚度中部；结构厚度小于1m时，布置表层、底层两个监测点；外墙应布置外表面、内表面、中层三个监测点。9.1.3监测点应采用专用保护罩保护，设置明显标识，防止施工过程中破坏。9.2监测频率混凝土浇筑完成后7d内，每2h监测一次；7d-14d，每4h监测一次；14d以后每8h监测一次，直至混凝土内部温度与环境温差小于15℃、降温速率连续3d小于1℃/d，可停止监测。9.3监测内容与预警监测内容包括混凝土入模温度、内部各点温度、表面温度、环境温度、环境湿度，有条件的工程可布置应变计监测混凝土收缩应变、温度应变。监测数据应实时整理，形成温度变化曲线，出现以下情况时应发出预警，立即采取处置措施：（1）混凝土内外温差超过23℃（预警值为控制值的90%）；（2）降温速率超过1.8℃/d；（3）表面温度与环境温差超过18℃。监测资料应整理归档，作为工程验收的依据。10施工缝及裂缝处理10.1施工缝处理因特殊原因留设的临时施工缝处理要求与分仓缝一致：凿除表面浮浆及松动骨料，浇水湿润24h，铺同配合比去石子砂浆，浇筑时加强振捣，养护时间延长7d。10.2裂缝处理10.2.1裂缝判定裂缝出现后应首先判定裂缝性质，采用裂缝测宽仪、超声波检测仪检测裂缝宽度、深度，判定是表面塑性裂缝、干缩裂缝还是结构性裂缝。10.2.2处理标准（1）宽度小于0.2mm、深度不超过混凝土保护层厚度的表面裂缝，不影响结构安全及耐久性，可采用表面封闭处理；（2）宽度0.2-0.5mm、深度超过保护层厚度的裂缝，应采用低压注浆处理；（3）宽度大于0.5mm、深度超过结构厚度1/3的结构性裂缝，应会同设计单位制定专项处理方案，经论证后实施。10.2.3处理工艺（1）表面封闭处理：将裂缝表面清理干净，涂刷水泥基渗透结晶型防水材料，或刮涂环氧砂浆，厚度不小于2mm，宽度超出裂缝两侧各50mm。（2）低压注浆处理：沿裂缝布置注浆嘴，间距200-300mm，采用环氧密封胶封闭裂缝表面，待密封胶固化后采用低压注浆泵注入环氧树脂注浆液，注浆压力为0.2-0.4MPa，直至相邻注浆嘴溢出浆液为止，注浆完成后铲除表面密封胶，打磨平整。（3）结构性裂缝处理：根据设计方案可采用粘贴碳纤维布、增设预应力筋、注浆加固等方法，处理完成后应进行承载力检测，符合设计要求后方可验收。裂缝处理应留存完整的记录，包含裂缝位置、宽度、深度、处理方法、检验记录，纳入工程资料。11质量验收11.1原材料验收所有原材料进场时应具有质量证明文件，按批次检验合格，检验报告、进场验收记录齐全，签字盖章完整。11.2配合比验收配合比试配报告、各项性能检验报告齐全，符合设计及规范要求，经监理单位签字确认。11.3施工过程验收模板、钢筋、混凝土、预埋件等分项工程验收记录齐全，混凝土浇筑记录、养护记录、温度监测记录、技术交底记录完整，签字齐全。11.4实体质量验收（1）混凝土强度：采用回弹法或钻芯法检测，符合设计要求，同条件养护试件、标准养护试件强度评定合格。（2）抗渗等级：抗渗试件检验结果符合设计要求。（3）限制膨胀率：每500m³混凝土留置一