大连港甘井子港宗地改造项目
超长无缝施工方案
武汉三源特种建材有限责任公司
2014年04月16日
目录
一、工程分析........................................................................................................ 2
1.1 工程概况 ................................................................................................ 2 1.2工程存在的问题 ..................................................................................... 2 二、技术支持........................................................................................................ 2
2.1混凝土抗裂技术措施 ............................................................................. 2 2.2 HEA高效抗裂防水剂技术说明 .............................................................. 3 2. 3超长无缝施工技术优势 ......................................................................... 3 三、超长无缝施工方案........................................................................................ 5
3.1 膨胀加强带的设置................................................................................. 5 3.2优化后浇带设置 ..................................................................................... 5 3.3膨胀加强带做法...................................................................................... 9 3. 3混凝土浇筑方式 ................................................................................... 10 四、经济分析...................................................................................................... 10 五、混凝土生产方案.......................................................................................... 12
5.1 混凝土原材料要求............................................................................... 12 5.2补偿收缩混凝土配合比设计要求 ....................................................... 13 5.3原材料计量 ........................................................................................... 13 5.4混凝土生产 ........................................................................................... 13 5.5混凝土运输 ........................................................................................... 14 六、混凝土施工.................................................................................................. 14
6.1施工前期准备 ....................................................................................... 14 6.2混凝土浇筑 ........................................................................................... 15 6.3.混凝土养护 ........................................................................................... 17
大连港甘井子港宗地改造项目地下室超长无缝施工方案
一、工程分析
1.1 工程概况
大连港甘井子港宗地改造项目设计单位为大连弘艺规划建筑设计研究有限公司。该项目地下室长约430米,宽约240米。地下室区域基础形式为柱下独立基础，柱下桩基，墙下条形基础，桩基础和独立基础之间设沉降缝后浇带。该工程基础、防水板采用C35混凝土，垫层采用C15素混凝土，混凝土抗渗等级为P6。根据工程信息可以看出该工程地下室车库结构属于超长混凝土结构。 1.2工程存在的问题
1.工程尺寸超长
根据工程图纸可以看出，该工程地下室超长，平面尺寸大，属大型超长混凝土结构，浇注后的混凝土极易产生收缩裂缝，影响整个结构的耐久性及实际使用。按传统做法须在结构上设置后浇带，把整体结构分割成若干块，分别浇注混凝土，待60天混凝土收缩完成后再来填充，这样不但设计、施工复杂，而且结构的整体质量很难保证。
2. 施工进度
根据工程的具体情况，采用传统设后浇带的做法需留出做外防水、砌保护层的时间，这样工期比较长，并对建筑物以后的商业运作造成很大影响。
3．抗裂防水
本工程是地下室，存在地下水位，混凝土除了满足强度、刚度以外，还必须具有抗裂抗渗的功能。地下室结构比较复杂，技术要求较高，处理不当会出现裂缝，从而引起渗水情况，影响地下室的使用功能。
二、技术支持
2.1混凝土抗裂技术措施
混凝土结构裂缝控制是一个系统工程，必须从设计、材料、施工几个方面综合来解决，具体解决措施详见下表：
裂缝控制措施
2.2 HEA高效抗裂防水剂技术说明
“锦源”牌HEA型高效抗裂防水剂，是根据目前国内外混凝土防水剂发展最先技术和防水机理而开发的一种新型防水剂，属高效、低碱、低掺量抗裂防水剂。在混凝土中加入一定量的HEA高效抗裂防水剂可与水泥水化形成大量钙矾石晶体，使混凝土产生适度体积膨胀，在钢筋邻位约束下产生0.2MPa ~0.7 MPa的预压应力，能有效地补偿混凝土的干缩的冷缩。HEA高效抗裂防水剂中由于添加了可溶性高分子改性组份，能使混凝土的保水性能得到提高，大大改善了流态混凝土中孔结构的分布，使混凝土更加密实；同时该产品掺入水泥、混凝土中可产生一种特殊的凝胶物质，有效的包裹混凝土个粒子的表面，阻止水分子的浸湿，可显著提高混凝土的防水、抗渗性能，提高抵抗周围环境介质侵蚀的能力和耐久性能，达到混凝土结构自防水的目的。 2. 3超长无缝施工技术优势
针对本工程的具体特点，建议使用HEA补偿收缩混凝土实现超长无缝结构施工的技术，提高混凝土整体质量，并且可以实现良好的综合效益。该技术在中国建筑材料科学研究院的倡导下，该技术自上世纪九十年代末开始已经被广泛运用，取得了良好的技术、经济效益，并由此产生了行业标准JGJ/T 178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》。
对本工程实际情况提出在本工程中采用HEA补偿收缩混凝土，这样可以实现良好的抗裂、抗渗效果，根据工程实际情况和特点，在本工程地下室进行超长结构无缝施工。
注：该技术的核心是采用补偿收缩混凝土进行浇筑，该技术不改变地下室基础的配筋、混凝土结构设计、不额外增加施工工序、不影响结构受力与沉降，对于该工程涉及的具体基坑开挖、支护、降水与普通地下工程施工相同。
相比常规后浇带施工，实现连续施工的技术优势如下：
超长无缝施工技术优势
三、超长无缝施工方案
3.1 膨胀加强带的设置
根据《补偿收缩混凝土应用技术规程》膨胀加强带一般设在原设计留有后浇带的部位，收缩应力比较集中，需要采用自应力大的补偿收缩混凝土对两侧混凝土进行强化补偿。膨胀加强带的宽度宜为2米，并应在其两侧用密孔钢丝网将带内混凝土与带外混凝土分开。墙体在与底板膨胀加强带相对应的位置上设置一条膨胀加强带，膨胀加强带保持贯通。墙体混凝土结构较薄，且受力情况较复杂，建议墙体采用后浇式膨胀加强带。 3.2优化后浇带设置
工程中设置后浇带，将混凝土结构分块施工，目的是释放变形和混凝土的收缩应力，根据现行相关标准（GB 50108-2008、GB 50010-2010），后浇带的回填时间从42天到60天不等。这种减小混凝土结构收缩的方式，增加了混凝土结构中新老混凝土接茬产生的“缝”的数量，形成大量的渗漏水隐患，同时，后浇带的清理难度大，回填周期长，严重影响施工工期，降低施工效率。
下图为本项目原设计图纸中的后浇带设置图，后浇带数量很多，按此设计进行施工会留下许多施工缝，将会严重影响施工进度和工作效率，并且严重影响混凝土整体性，出现很多渗漏隐患。
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图3-2 传统后浇带设置
《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T 178-2009第4章 表4.0.4）规定了补偿收缩混凝土的浇筑方式，使用HEA补偿收缩高性能混凝土，能够补偿混凝土的收缩，因此，可以根据本项目的实际情况，对传统后浇带的设置进行优化，通过取消后浇带，设置膨胀加强带，采用连续浇筑的方式来提高钢筋混凝土结构的整体性。
本项目使用HEA补偿收缩高性能混凝土，将原设计的后浇带进行优化，取消后浇带，优化后设置图如图5-2所示：
优化后，通过不改变原设计图中后浇带的位置，将原来图中的后浇带改为连续式膨胀加强带和间歇式膨胀加强带。对比于传统后浇带将整个板块分成54块浇筑，采用膨胀加强带则只需将板块减小至15个区域进行浇筑（以沉降后浇带和间歇式膨胀加强带为界限，留施工缝，中间的部分可以一次性浇筑完），这样可以大大减少混凝土施工缝的数量，即减少了渗漏隐患，保障混凝土的整体性，而且可满足施工进度的要求。连续式膨胀加强带和两侧混凝土同时浇筑，间歇式膨胀加强带在其中一侧混凝土浇筑完7-14天后和另一侧一起浇筑，缩短了工期。
图3-2 膨胀加强带设置图
3.3膨胀加强带做法
膨胀加强带的两侧布置5*5mm密孔钢丝网，钢丝网布置在板上下层（墙内外层）钢筋之间，并用钢筋将钢丝网固定牢固，将带内的混凝土与带外的混凝土隔开，带中的钢筋不应该切断，也不应该在该范围内搭接，膨胀加强带内应设置增设Φ10@150附加筋（固定在上下层或内外层钢筋上，垂直于膨胀加强带长度方向），附加筋应在在膨胀加强带两侧各伸出1000mm，后浇式膨胀加强带应在膨胀加强带两侧加焊止水钢板，每侧止水钢板伸入和伸出膨胀加强带至少25cm，如下分别是连续式和后浇式膨胀加强带做法。
后浇式膨胀加强带和施工缝处必须设置钢板止水带，为保证止水效果，建议采用300mm宽，3mm厚钢板。同时，建议采用快易收口网替代传统的钢丝网，其特点在于成面好，无需后期处理，并且可有效防止跑灰。
3. 3混凝土浇筑方式
本工程采用连续式膨胀加强带和后浇式膨胀加强带，浇筑方式如下：
连续式膨胀加强带
1-补偿收缩混凝土；2-密孔铁丝网；3-膨胀加强带混凝土
（补偿收缩混凝土和带内的膨胀加强带混凝土同时浇筑）
间歇式膨胀加强带
1-先浇筑的补偿收缩混凝土；2-施工缝；3-钢板止水带；4-后浇筑的膨胀加强带混凝土；5-密孔铁丝网；6-与膨胀加强带同时浇筑的补偿收缩混凝土
四、经济分析
使用HEA配置补偿收缩混凝土，不留后浇带,做无缝施工可以大大简化工序、缩短工期实现良好的经济效益，具体的经济分析如下：
HEA材料费用，HEA按照常规部位8%掺量计算，合计价格约为30元/m3(仅为计算说明用，实际价格以市场价格为准),整个地下室方量为3.5万方为例计算（仅举例计算，如需详细数据请提供详细图纸），HEA的材料费用为3.5万×30=105万元，采用HEA补偿收缩混凝土进行超长无缝施工可以节省的费用如下：
1）节省的抗渗费用
采用HEA配制的补偿收缩混凝土是良好的结构自防水材料，使用HEA高效抗裂防水剂完全可以取代常规商品搅拌站配制防水混凝土所需的抗渗材料费用，搅拌站混凝土的抗渗费用为30元/m3,地下混凝土总方量为3.5万方，因此可以节省的抗渗费用为3.5万×30=105万元；
2)止水费用：
采用HEA配制补偿收缩混凝土后，不必设置伸缩后浇带，当采用连续浇筑时，也就取消底板、顶板后浇带两侧应设的止水带（采用间歇式浇筑时可以取消后浇带其中一侧的止水钢板）（目前市场价80-100元/米），本工程采用间歇式膨胀加强带施工部位，地板和顶板节约止水钢板740×2=1480米，连续式膨胀加强带施工部位，底板和顶板节约止水钢板2400×2×2=9600米节省了这部分的材料费用大约在：
（1480+9600）×80=88.6万元
3）清理费用：
留于地下室基础上的后浇带，至少要历经6周以上，在这样长的时间里，后浇带将不可避免地落进各种垃圾杂物，钢筋也出现锈蚀。在后浇带填充混凝土之前，需将两侧混凝土凿毛、清理、处理锈蚀钢筋。根据后浇带长度，按照每米200元的费用计算，本工程所需清理费为（仅考虑连续式膨胀加强带节约的费用）（740+2400）×200=62.8万元。
4）模板租赁费用
常规后浇带施工遇梁断梁、遇板断板，需要在后浇带回填后、混凝土强度达到100%时再撤出支撑模板，因此造成的模板租赁费用大大增长，而采用无缝施工可以实现连续施工，支撑模板可以早日拆除，因此可以节约大量的租赁费用，以碗扣式脚手架计算，至少可以延长30天拆模，此部分的费用粗略计算约为5万元。
5）管理费用
采用无缝施工最少节约30天的工期，保证下步施工尽早进行，按照项目部每天10000元的日常管理费用，这部分节约的资金为30×10000=300000元=30万元。
经综合比较可发现，采用超长无缝施工可以节省的费用为
（105+88.6+62.8+5+30）-105=186.4万元
采用超长无缝施工不仅可以节省费用、节约工期，而且可以解决后浇缝的留置、清理、支模等工序繁多、时间跨度长、施工成本高等问题。设置后浇带在后浇带回填后每条后浇带会留下两条施工冷缝，且难以保证混凝土整体质量，处理不好会成为造成渗漏。采用无缝施工技术可以大大减少后浇带的数量，使混凝土结构的整体性得以保证，减少渗漏隐患。由此可见采用超长无缝施工技术可以为业主明显的经济效益，这样也是超长无缝施工的优势体现。
五、混凝土生产方案
5.1 混凝土原材料要求
1.水泥：宜采用低水化热、且符合现行国家标准《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》，不得使用过期或结块的水泥，且不得将不同品种的不同强度等级的水泥混合使用。
2.矿物掺合料：应符合矿物掺合料相关标准，粉煤灰宜选用二级以上粉煤灰，不得选用高钙粉煤灰；
3.粗骨料：宜选用连续继配的碎石，含泥量不大于1%，泥块含量不大于0.5%，骨料针状和片状应小于15%；粒径不宜大于30mm。
4.细骨料：宜采用中砂，不得采用细沙，含泥量不大于2.5%，泥块含量不大于1%。
5.防水剂：采用武汉三源特种建材有限责任公司的HEA高效抗裂防水剂，其指标符合相关标准。
6.减水剂：其技术指标应符合GB8076-2008《混凝土外加剂》标准要求。
5.2补偿收缩混凝土配合比设计要求
掺加武汉三源特种建材有限责任公司生产的HEA高效抗裂防水剂，制成补偿收缩混凝土经过7～14天的潮湿养护后达到设计的限制膨胀率，依靠达到的限制膨胀率和自应力值，来补偿此后的各种收缩，使结构的收缩应力得到大小适宜的补偿，从而控制裂缝的出现，达到防止开裂，提高抗渗能力的目的。施工前应做适配，并且保证补偿收缩混凝土的性能指标符合下表要求：
根据指标要求及本公司产品性能考虑，建议地下室补偿收缩混凝土中HEA掺量为8%、膨胀加强带部位掺10%（占总胶凝材料用量）。具体掺量根据适配结果确定。
2.水胶比不得大于0.50；
3.水泥用量不低于320kg，当采用矿物掺合料时，水泥用量不低于280kg。
4.其他外加剂：其他外加剂应该和抗裂抗渗材料应有良好的适应性。
5.3原材料计量
补偿收缩混凝土的各种原材料应采用专用计量设备进行准确计量。计量设备应定期校验，使用前进行零点校核。原材料每盘称量的允许偏差应符合下表规定。
原材料每盘称量的允许偏差
（1）应派专人负责投料，并符合计量要求，混凝土生产应24小时跟班监督。
（2）及时测定砂、石的含水量，以便及时调整混凝土拌合用水量，严禁随
意增加用水量。
（3）对混凝土配比的执行及外加剂计量准确性建立定期或不定期抽查制度。确保混凝土生产质量。
（4）混凝土搅拌时间：补偿收缩混凝土应搅拌均匀。对预拌补偿收缩混凝土，其搅拌时间可与普通混凝土的搅拌时间相同，现场拌制的补偿收缩混凝土的搅拌时间应比普通混凝土的搅拌时间延长30s以上。
（5）混凝土实验室应跟踪出机混凝土质量，确保混凝土坍落度符合要求，且无严重泌水离析现象等。
5.5混凝土运输
（1）在运输过程中应保持混凝土的均匀性，避免分层离析、泌水、砂浆流失和塌落度变化等现象发生。
（2）应使混凝土在初凝之前浇筑完毕。混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过规定。
（3）当混凝土从运输工具中自由倾倒时，由于骨料的重力克服了物料间的粘聚力，大颗粒骨料明显集中于一侧或底部四周，从而与砂浆分离即出现离析，当自由倾倒高度超过2m时，这种现象尤其明显，混凝土将严重离析。为保证混凝土的质量，应根据施工实际情况，采取相应预防措施。规范规定：混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m；否则，应使用串筒、溜槽或振动溜管等工具协助下落，并应保证混凝土出口的下落方向垂直。串筒的向下垂直输送距离可达8m。
（4）道路尽可能平坦且运距尽可能短。尽量减少混凝土转运次数，或不转运。
六、混凝土施工
6.1施工前期准备
1.工程混凝土施工之前应注意施工当天的天气情况，尽量避免在大风、雨雪、严寒和高温天气施工，若必须在此类天气施工，应提前做好应急措施，做好相关应急安排。
2.补偿收缩混凝土浇筑前应提前做好浇筑计划，根据现场浇筑混凝土的方量，结构物的长、宽及供料情况以及泵送工艺等提前计算好，避免出现冷缝。
3.补偿收缩混凝土浇筑前，应提前检查膨胀加强带及相关规定部位钢筋绑扎情况是否符合要求，密孔钢丝绑扎是否牢固，避免带外混凝土压坏钢丝网。模板与钢丝网之间杂物必须清理干净。
4.混凝土浇注点不能有积水，若有积水应在混凝土浇筑前将积水抽干，防止外来水分进入混凝土影响混凝土强度及相关性能。
5.混凝土浇筑前，模板或地下室垫层太干或吸水性强，应提前进行洒水，防止混凝土中水分被吸走，影响混凝土性能。
6.对于泵车本身长度无法进行浇筑的地点应提前做好解决方案，避免浇筑过程中因方法和其他原因间隔时间过长
7.混凝土施工工人应提前进行安排，木工、钢筋工、电工、振捣工人、找平工人、抹压工人及混凝土养护工人应提前安排及培训，确保技能过硬，从各方面确保混凝土的质量。
6.2混凝土浇筑
1.在后浇式膨胀加强带之间区域应连续浇筑完毕，若因一次性浇筑量太大而无法完成时可在连续式膨胀将强带处加设止水钢板，避免出现冷缝而不好处理，带来渗漏隐患。
2. 后浇式膨胀加强带混凝土必须保证两侧浇筑混凝土均超过7-14天后才能进行回填。
3.浇筑过程中，混凝土坍落度，凝结时间，泌水离析等现象出现异常应及时与搅拌站连续，及时处理，确保工程质量。
4.混凝土自搅拌机中卸出后，应及时运到浇筑地点，延续时间不能超过初凝时间。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如混凝土运到浇筑地点有离析现象时，必须在浇灌前进行二次拌合。混凝土到达工地后应进行坍落度实验及进行试块成型，达到龄期进行强度实验。
5.建立严格赏罚制度，施工现场严禁向混凝土罐车及泵槽内加水。施工过程应随时与混凝土公司调度协调，确保施工现场不压车。如遇特殊情况导致混凝土
坍落度不能满足泵送要求时，应由混凝土公司试验室派出技术人员现场处理。
6.浇筑混凝土时应分段分层进行，每层浇筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm。平板振动器的分层厚度为200mm。
7.补偿收缩自防水混凝土振捣必须密实，不能漏振、欠振、也不可过振。振捣手开动振动棒，握住振捣棒上端的软轴胶管，快速插入混凝土内部，振捣时，振动棒上下略为抽动，振捣时间为20-30秒，但以混凝土面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准。使用插入式振动器应做到快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍（一般为300-400mm），靠近模板距离不应小于200mm。振捣上一层时应插入下层混凝土面50-100mm，以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。
8.底板、顶板混凝土的浇筑
底板、顶板混凝土的施工建议沿纵向每区段内采用“一个坡度、循序推进、一次到顶”的连续浇筑方法，混凝土自然流淌形成一个斜坡。这种方法能较好地适应泵送工艺，避免泵管的经常拆除冲洗和接长，提高泵送效率，保证及时接茬，避免冷缝的出现。
在浇筑混凝土时，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土的卸料点，主要解决上部的振实，第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实。为防止混凝土集中堆积，先振捣出料口处混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振捣，并严格控制振捣时间、振捣棒的移动间距和插入深度。施工时不得用振捣棒拖赶混凝土。
每个浇筑带的宽度应根据现场混凝土的方量、结构物的长、宽及供料情况和泵送工艺等情况预先计算好，确保浇筑带之间软接茬，严禁出现冷缝。
底板浇筑应先远后近，在浇筑中逐渐拆管。
9.底板、顶板混凝土浇筑完毕，在混凝土终凝前必须用木抹刀或铁抹刀搓压混凝土表面，以防止混凝土表面出现裂缝（主要是沉降裂缝、塑性收缩裂缝和表面失水干缩裂缝），抹压共2-3遍。底板、顶板混凝土原浆收面后，应立即进行
养护。
10.地下室侧墙浇筑前，或新浇混凝土与下层混凝土结合处（施工缝处，水平施工缝宜留在高出底板表面≥300mm处），应在底面上均匀浇筑50mm厚与混凝土同标号水泥砂浆。
11.地下室侧墙混凝土采取斜面分层，阶梯式逐层推进的浇筑方法。每层浇筑厚度控制在500mm左右。
12.墙体混凝土浇筑时，混凝土下料点应分散布置，循环推进，连续进行。避免混凝土自然流淌面过长，混凝土离散性过大，内部收缩应力集中导致开裂。
13.底板成型完成后必须用木抹子搓压表面，以防表面龟裂，抹压至少三遍，最后一遍应掌握好时间，在混凝土终凝前抹压平整。
14.混凝土未达到强度之前严禁敲打和振动钢筋，以防产生渗水通道。
6.3.混凝土养护
1.混凝土养护是保障防水质量的重要措施之一，一定要拍专人进行养护工作。
2.板面混凝土养护开始于最后一次抹压之后（终凝之后），抹压后用薄膜进行覆盖，待混凝土硬化之后开始蓄水养护14天或者采用湿麻袋覆盖养护28天，保持湿麻袋24小时湿润状态。
3. 墙体浇筑完后，顶部接好DN20PVC塑料管，并接通自来水，塑料管迎墙面每隔20～30㎝刺一小孔，使能形成喷淋小水幕带模养护1～2天，松动模板的螺丝，让模板离混凝土墙体有2～3mm的间隙，不断淋水，带模养护5～7天以后，拆除模板后，用麻袋片或塑料薄膜紧贴墙体表面,继续淋水养护28d。
4.冬季施工，混凝土浇筑后立即用塑料薄膜和保温材料覆盖，表层不得洒水，可养护期不得少于14d。对于墙体带模养护不应少于7d。
5.已浇筑完混凝土的地下室，应在冬季来临之前进行回填
武汉三源特种建材有限责任公司
2014年4月16日