二期工程地下室超长结构混凝土四建改

无锡太湖国际博览中心二期工程地下室超长结构混凝土裂渗控制施工方案总包单位：上海市第四建筑有限公司编制单位：上海武冠新材料有限公司编制日期：2011年1月04-020-026太湖国际博览中心二期地下室超长结构抗裂渗方案-1总包管理措施一、总包管理：1、严格按照专家论证意见，督促上海武冠新材料有限公司对方案进行完善。2、要求上海武冠新材料有限公司提供企业资质及相关资料进行审核，提供已使用单位的效果反馈证明材料。3、督促其尽快送样到混凝土厂进行砼试配，确定实际可操作性的配合比。及时和混凝土厂联系，了解外加剂与混凝土材料的相容性。4、混凝土浇筑施工过程中比规范多留置一组试块，以备长期检测用。5、要求其单位与我司签定技术服务协议，浇筑混凝土时技术服务人员到砼厂对外加剂掺加进行指导，浇筑完成后到现场对混凝土养护进行指导。二、现场混凝土养护：1、底板、楼板混凝土浇筑完成后，砼进行二次抹压后立即用塑料薄膜覆盖，以避免水分蒸发过快，待砼终凝后可撤去塑料薄膜，及时浇水养护，可蓄水养护或用草袋、麻袋等覆盖，保湿保温养护14天。2、地下室外墙板拆模前在侧墙顶部的模板之间布置软水管，软管上每隔20cm钻出水孔，砼硬化后开始进行淋水养护。砼终凝后，稍微松开木模板对拉螺栓，养护水可以沿模板渗透到侧墙砼的内外表面，5~7天才可拆除模板，模板拆除后在穿墙螺栓上挂麻袋覆盖，保湿保温养护14天，以砼不见白为准。太湖国际博览中心二期地下室超长结构抗裂渗方案-2目录一、工程概述..................................................3二、超长结构地下建筑物使用抗裂剂产品实现结构自防水的必要性.....3三、WG-CMA相比普通膨胀剂的优势................................3四、采用WG-CMA配制补偿收缩砼可解决本工程以下技术难题..........4五、WG-CMA补偿收缩砼应用技术..................................6六、不同掺量的WG-CMA混凝土长期膨胀性能........................7七、WG-CMA补偿收缩砼无缝施工的基本原理.........................8八、本工程混凝土抗裂计算......................................10九、加强带设置方案............................................14十、WG-CMA砼膨胀加强带及后浇膨胀加强带的做法..................14十一、WG-CMA砼的拌制与质量控制...............................15十二、砼的浇筑与养护..........................................16十三、质量保证措施............................................17十四、售后服务措施............................................17十五、我公司抗裂剂产品在超长结构应用部分实例（附表）..........18十六、结语...................................................18太湖国际博览中心二期地下室超长结构抗裂渗方案-3一、工程概述无锡太湖国际博览中心二期工程建设场地位于无锡华庄镇，北为和风路，东面为清舒道，项目由二层地下车库及地上二层展厅组成。地下室底板结构尺寸约为306×105m；底板厚度为600~700mm不等，楼板厚180mm；底板、外墙、顶板及水池、集水坑、电梯井坑混凝土强度为C35，抗渗等级为P8；柱子、剪力墙混凝土强度为C40。本工程设计使用年限为50年，地下防水等级为二级。如此大型民用建筑，如何解决其超长结构大面积砼收缩裂缝就成为本工程的关键技术；由于气候变化，砼结构温差变形（即热膨冷缩）很大，如何控制因砼冷缩和干缩产生的拉应力造成的裂渗危害，提高砼的抗渗性和耐久性也是工程的另一项技术难题。由于本工程质量要求十分严格，地下室主体结构及水池、集水坑、电梯井坑均采用武冠新材料股份有限公司生产的WG-CMA三膨胀源抗裂剂（以下简称WG-CMA）配制成补偿收缩混凝土，对混凝土的早期、中期以及后期的收缩均进行有效的补偿，从而解决混凝土冷缩和干缩问题,达到本工程超长设计与施工的目的。二、超长结构地下建筑物使用抗裂剂产品实现结构自防水的必要性一般来说，建筑物的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。有资料表明，建筑物产生裂缝的主要原因是由于混凝土干缩和温度变形引起的。再者，随着建筑业的迅速发展，地下防水工程尤其是大型地下防水工程越来越多，并且向着大面积、大体积和复杂化发展，同时要求结构自防水。采用刚性防水技术是九十年代以来国内外有效解决混凝土开裂、渗漏的主要途径，加上超长结构建筑物施工时尽可能少留置变形缝，甚至要求无缝施工，这就要求混凝土有着微膨胀、抗裂防渗的功能。在各种不同的裂缝控制方法中，利用膨胀剂类型抗裂防水剂配制的补偿收缩混凝土来控制混凝土裂缝的方法，在近二十年来得到了迅速的发展，现已成为当今地下室抗裂防水设计时采用的最主要方法。《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）中明确了膨胀剂类型产品配制补偿收缩砼可实现结构自防水，最适宜于长期处于潮湿状态且温差变化不大的地下室和水工构筑物等结构。住房和城乡建设部发布了《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T178-2009）明确了以膨胀加强带和后浇膨胀加强带来代替临时性伸缩缝或后浇带（不包括沉降性质的伸缩缝或后浇带），实践证明，这种方法在设计上是可行的，在施工中是行之有效的。三、WG-CMA相比普通膨胀剂的优势WG-CMA是我公司在研究CMA的成果基础上自主开发的一种国内市场上唯一具有三个抗太湖国际博览中心二期地下室超长结构抗裂渗方案-4裂膨胀源新型抗裂剂，三膨胀源混凝土抗裂剂已获得了国家发明专利(专利号：ZL200710035667.5）。2006年WG-CMA通过了省级科技成果鉴定和江西省重点新产品鉴定，与会专家一致认为，该产品技术水平居国内领先。WG-CMA荣获江西省名牌产品和江西省第一批自主创新型产品，并取得了人防工程防水材料准用证，其相对普通膨胀剂有以下优势：1、膨胀组分多：WG-CMA主属于四体系三膨胀源产品，对砼早期、中期以及后期的收缩均能进行有效的补偿；而普通膨胀剂只有一个或两个膨胀源产品，后期膨胀效能相对较低，对砼的后期的收缩补偿能力差。在同等掺量下，CMA的限制膨胀率高于普通膨胀剂，于大体积砼来说，CMA可以比普通膨胀剂更加降低砼综合温差，有效控制大体积砼温差裂缝的产生；于大面积砼来说，CMA可以比普通膨胀剂补偿收缩能力更强，有效控制超长结构混凝土收缩裂缝的产生。2、限制膨胀率高：WG-CMA引入特制钙镁材料，使砼限制膨胀率大大提高，且后期膨胀回落率更小，更有利于砼的体积稳定性，提高砼的抗裂能力。3、膨胀机理更合理：WG-CMA砼的膨胀率增长曲线与砼强度发展、收缩曲线更为协调，更有利于膨胀能的有效发挥，同时不影响砼的强度。而市场上多数膨胀剂产品缺乏后期膨胀源，致使后期体积回落率比WG-CMA砼高10%以上，不利于混凝土的后期体积稳定性。4、水化热低：对于大体积混凝土来说，对控制混凝土的水化热显得尤为关键。很多普通膨胀剂主要组分为铝酸盐或高铝熟料，含铝组份太高，其参与水化反应所放出的水化热较CMA高得多，显然对大体积、大面积混凝土不利。5、抗渗、抗冻标号高：WG-CMA由于多种不同比例高分子聚合物材料的引入而大大提高砼的自防水能力，使砼的抗渗、抗冻能力比普通膨胀剂显著提高，可以满足JC474-2008《砂浆、混凝土防水剂》和《混凝土膨胀剂》双重标准，而普通膨胀剂产品只能满足《混凝土膨胀剂》单一标准。6、碱含量低：CMA比普通膨胀剂含碱量更低，能更有效的避免利于避免碱—集料反应。四、采用WG-CMA配制补偿收缩砼可解决本工程以下技术难题1、后浇带的留置与节省工期的矛盾根据设计规范要求，基于普通砼的收缩特性，现浇砼结构每隔约30m要设一条后浇带，本工程结构巨大，如按常规办法要设置多条后浇带，产生较高的材料费用（止水带费用等）和管理费用（降水费用、人工费用等）；同时后浇带的清理是一件很重要的工作，后浇带需要60天才能浇筑，与两侧混凝土的结合能力很弱，处理不好，往往会成为渗漏的隐患，同时也会影响结构物的整体质量，并使工期大大延长。太湖国际博览中心二期地下室超长结构抗裂渗方案-5根据工程实际，以后浇膨胀加强代替温度后浇带（不包括沉降带），14天后浇筑以节省工期（至少节约了四十五天），并能在结构设计中可以适当拉大混凝土的间距。不设置后浇带，技术上来讲可简化施工工艺给且更加保证工程质量，提高建筑物的耐久性；效益上来讲可给工程带来明显的经济效益和社会效益。2、实现结构自防水以提高建筑物永久防水能力对于地下工程来说，解决水的渗漏问题成为关键，尤其是本工程防水等级为二级，对混凝土的抗渗要求很高。防水是一项系统工程，涉及设计、施工、材料、管理和维护诸方面。总的来说，防水技术分建筑防水与结构防水。建筑防水也就是外防水，是指附加在结构上的外防水层，比方说采用柔性卷材或防水涂料等，其不足之处是对施工环境要求较高，在潮湿基面上不易粘结，易空鼓，且防水寿命有限，只有二十年左右，一旦材料老化出现渗水点整个防水体系全部作废，而普通混凝土易收缩开裂且内部孔隙率大，显然对结构产生渗漏隐患；再者，本工程结构为桩基础，底板结构较为复杂，迎水面做柔性卷材防水将面临施工困难，给施工造成很大的不便，难以完美的处理好细节，显然，单靠柔性防水不足以保障本工程50年的设计防水年限。而结构防水是指钢筋砼结构的本体防水，结构自防水才是“治本”的防水技术，合理的结构自防水技术可做到永久防水。在防水面积较大的工程中由于收缩是水泥砼的特性，当砼的收缩量超过临界值时，会使结构产生裂缝，从而破坏结构的整体防水质量。对于混凝土本身来说，防水不外乎从两个方面入手，一是提高其本身的密实度；二是避免砼的收缩而产生裂缝。而采用WG-CMA补偿收缩砼则从根本上摆脱了普通砼易产生收缩的缺陷，杜绝结构出现的有害裂缝的可能，从而提高了结构的整体防水功能，且防水寿命与结构设计年限等同。因此，本工程底板采用结构自防水并取消柔性防水的措施可以保证工程较高的抗裂抗渗要求。3、降低砼综合温差以控制大体积混凝土产生裂缝大体积砼施工技术难点在于抗裂，由于混凝土内部水化放热升温很快，加上混凝土为热的不良导体，导致混凝土内部温度高而表面散热快，易形成温度梯度，从而开成温度应力引起混凝土的开裂。因此在大体积砼施工中，控制砼中心温度与表面温度，表面温度与环境温度之差是非常重要的。砼综合温差T=T1+T2，其中T1为砼水化热最高温度与环境平均气温之差；T2为砼收缩当量温差，T2=ε/α，其中ε为砼收缩值，当收缩时ε为正值，当膨胀时ε为负值，α为砼线性膨胀系数，一般α=1×10-5。设砼的膨胀系数ε=1×10-4，α=1×10-5代入上式，则T2=－10℃；设砼的膨胀系数ε=2×10-4，α=1×10-5代入上式，则T2=－20℃；故T=T1－10℃或T=T1－20℃；即每产生1×10-4的膨胀时，可降低砼中心温度10℃，太湖国际博览中心二期地下室超长结构抗裂渗方案-6WG-CMA配制的补偿收缩混凝土可产生（1.5~4）×10–4的限制膨胀率，因此可以降低综合温差15~40℃，这是很大的潜在的温差补偿效应，从而将综合温差控制在25℃以下。王铁梦教授认为（《工程结构裂缝控制》一书）对温差变形T=T1－T2，使结构的温差变形αT≤Sk（极限拉伸），结构就不会开裂，可以防止大体积结构产生裂缝，这也就是WG-CMA补偿收缩砼控制大体积砼裂缝的理论依据。4、楼板裂缝的控制现浇混凝土楼板裂缝不但在感官上和心理上给人们造成不良影响，而且严