第八章超長混凝土結構工程8.1工程簡述綜述聯想北京研發基地樓工程由南樓、北樓、綜合樓、休閑樓4個結構單元構成，結構形式均為框架—剪力墻結構，南樓和北樓結構地下一層，地上六層、八層。其中北樓地下結構長度為188.60m，地上結構分為1#、2#、3#、4#四個結構單體，各結構單元體之間自然分開；南樓結構呈60°圓弧形，地下結構總弧長為216.37m，地上結構在軸線S15與S16之間自然分縫成2個結構體（結構縫寬為140），兩個單體的結構弧長分別為119.34m和86.21m，其結構長度遠大于規范要求的設縫長度，所以本工程北樓地下結構，南樓的地下結構、地上結構按超長結構施工考慮。在本工程的招標設計文件中提出“故需采納一些舉措來解決混凝土因溫度變化而產生應力，,,，施工中留后澆帶，一般30～40m一道,,”。工程剖析混凝土是一種凝膠體人造石料，混凝土構件擁有徐變、縮短特征，控制和減少混凝土的徐變、縮短量是超長混凝土結構施工的重點要素。1）徐變。徐變的主要原由是混凝土構件在長久荷載作用下，混凝土凝膠體的水份逐漸壓出，水泥石漸漸粘性流動，微細縫隙漸漸閉合，細晶體內部漸漸滑動，微細裂痕漸漸發生等各樣要素的綜合結果，影響混凝土徐變的主要要素有以下幾點：1）混凝土在長久荷載作用下產生的應力大小；2）加荷載時混凝土的齡期。加荷時混凝土齡期越短，則徐變越大；3）混凝土的構成成份和配合比。混凝土中骨料自己沒有徐變，它的存在拘束了水泥膠體的流動，拘束作用的大小取決于骨料的剛度（彈性模量）和骨料所占的體積比。當骨料彈性模量小于70Gpa時，隨骨料的彈性模量降低，徐變明顯增大。骨料的體積比越大，徐變越小。試驗表示，當骨料的含量由60%增大為75%時，徐變可減少50%。混凝土的水灰比越小，徐變越小，在常用的水灰比（0.4～0.6）范圍內，單位應力的徐變與水灰比呈近似直線關系。4）保養及使用條件下的溫度與濕度。混凝土保養時溫度越高，濕度越大，水泥水化作用就越充分，徐變越小。2）縮短。混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象稱為縮短。混凝土澆筑完成后在凝結之前因為沉實泌水、蒸發，干集料或干燥基層汲取使混凝土水分損失，體積因此減少，產生塑性縮短。混凝土縮短的主要原由是在硬化早期水泥石在水化凝結過程中產生的體積變化，后期主假如混凝土內自由水份蒸發惹起的干縮。1）混凝土的構成和配比是影響混凝土縮短的主要原由。水泥的用量越多，水灰比較大，縮短就越大。骨料的級配好、密度大、彈性模量高，粒徑大能夠減少混凝土的縮短，粗骨料的所占的體積比越大、強度越高，對縮短的限制就越大。2）干燥失水是惹起混凝土縮短的重要原由，高溫濕養能夠加速水化作用，減少混凝土中的自由水份，因此能夠使收減少少。在建筑工程中，因為超長結構溫度、縮短徐變等內應的疊加和結構累計，是造成混凝土裂痕的主要原由，而有效控制裂痕的睜開可采納多種方式，如設置若干道變形縫，以開釋大多數變形。此外可采納優化混凝土的配合比設計以減少混凝土的縮短、提升混凝土的極限拉伸強度等方法，以抵擋施工溫度、徐變、縮短等變形產生的應力。伸縮后澆帶是為在現澆鋼筋混凝土結構施工過程中，戰勝因為溫度、縮短、徐變而可能產生有害裂痕而設置的暫時施工縫，其需依據設計要求保存一段時間后再澆筑，將結構連成整體。本工程后澆帶的嚴格意義是鑒于混凝土的徐變、干縮和施工時期的水泥水化熱的考慮而設置的暫時性伸縮縫，在60天后用填補性膨脹混凝土回澆。減少超長混凝土結構的徐變、干縮和施工時期的水泥水化熱，防備結構裂痕的產生和發展的施工重點舉措是優化混凝土配合比設計、增強施工保養等。超長混凝土結構施工設計技術有兩種方案，方案一是采納慣例的留置暫時施工后澆帶技術，應合理設計暫時性后澆縫地點，以知足工程要求；方案二采納先進的超長混凝土無縫施工技術，該技術成熟靠譜，擁有較強的工程合用性。8.2混凝土配合比設計作為超長結構混凝土，為了控制或減少混凝土的徐變、干縮和施工時期的水泥水化熱應力，即控制結構裂痕的產生和發展，應優化混凝土配比，進行合理的配比設計。資料選擇1）水泥：選擇水化熱較小的水泥，控制水泥用量，盡可能使水灰比較小，以減少混凝土的施工溫度和縮短；2）骨料：選擇級配好、密度大、剛度（彈性模量）大、粒徑大，（彈性模量）較大、雜質少的骨料，并盡可能使骨料的體積比應大于75%，如選擇沖刷的砂、圓礫等骨料。3）摻合物：選擇燒失量不大于3%，有較小的細度，質量平均較好的礦物摻合料，增添混凝土的密實度，改良和易性。4）外加劑：摻加緩凝劑有益于控制混凝土早期水化熱，本工程結構復雜，鋼筋密集，常會影響混凝土的澆筑速度，摻加混凝土緩凝劑有益于防止因澆筑速度等原由形成的施工冷縫，并且可和緩溫度高升惹起的混凝土強度變化。應用高效減水劑以降低水泥用量。配合比設計超長結構混凝土配合比設計應控制水泥用量，盡量降低水灰比，水灰比是決定水泥石和截面區縫隙的重點要素，較小的水灰比可減少混凝土的縮短。粗骨料的所占的體積比越大、強度越高，對混凝土縮短的限制就越大，所以配合比設計時應盡量使粗骨料的體積比大，但應知足必定的要求。總之，依照超長結構施工控制的機理剖析可知，經過優化混凝土配比設計，可從混凝土膠體資料的自己減少縮短、徐變等應力，以及提升混凝土的抗拉強度來抵擋混凝土的內應力變形是一種超長結構混凝土施工控制的有效門路之一，所以施工從前，聯合本工程結構超長和清水混凝土特色，應精心進行混凝土的配比選材、試配設計，來知足工程需要。混凝土配合比設計應嚴格依照《北京市堿集料反響技術規程—建科（1999）2》的要求控制配比中的堿含量，防備堿集料反響的發生，當使用B種低堿活性集料時，其混凝土含堿量不超出5Kg/m3，當使用C種低堿活性集料時，其混凝土含堿量不超過3Kg/m3。84混凝土的配合比拜見清水混凝土章節相關內容。8.3結構后澆帶設計本工程南樓、北樓地下室結構超長，為了戰勝超長結構混凝土因為溫度、縮短、徐變而可能產生有害裂痕而設置的暫時施工縫，即伸縮后澆帶，同部位結構施工完畢后采納C35內摻12%左右的微膨脹混凝土灌溉。后澆帶設計本工程北樓地下結構，南樓的地下結構為超長混凝結構土，依照國家規范《混凝土結構設計規范》（GBJ10-89）鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距按下表規定采納。鋼筋混凝土結構的伸縮縫最大間距（m）結構種類室內或土中露天裝置式7550框架結構5535現澆式裝置式6540剪力墻結構4530現澆式注：①若有充分依照或靠譜舉措，表中數據可予以增減；②伸縮逢間距應試慮施工條件的影響，必需時可適合增減。本工程設計文件要求“后澆帶一般30—40m左右設一道，帶寬為800～1000m，后澆帶的澆筑時間為同層結構混凝土澆筑60天后用高一標號微膨脹混凝土灌澆”。依據以上要求本工程在北樓地下結構（包含底板、外墻、頂板）、南樓結構設置后澆帶，后澆帶寬度為800，后澆帶地點的底板、外墻部位防水、結構采納增強結構設計。1）北樓地下室結構后澆帶設計：在北樓的○7、○13、○19軸線部位設置伸縮后澆帶，寬度為800，在地下室基礎底板、外墻、頂板均部署，伸縮后澆帶的最大間距為48.5、最小間距為45.0m，滿足國家標準規范框架結構地下結構伸縮縫間距＜55m的要求。詳細后澆帶設計地點以下列圖所示：2）南樓結構后澆帶設計：在北樓的S、S、S、S個軸線部位設置伸縮后澆帶，寬度為800，在地下591520室基礎底板、外墻、頂板均部署，伸縮后澆帶的最大間距為45.17m、最小間距為38.80m，知足國家標準規范框架結構地下結構伸縮縫間距＜55m的要求。詳細后澆帶設計地點以下列圖所示：863）后澆帶增強結構形式：混凝土底板和墻體分紅多條后澆帶。考慮到后澆帶外來的水壓力、土壓力，地下室混凝土墻板后澆帶外則砌240厚的磚墻，用M5水泥沙漿砌筑磚墻，外用混淆砂漿抹平壓光，干燥后同混凝土墻同時作外防水。防水層外作保護層，而后回填土。后澆帶雙側的模板利用易收口網取代，支護采納鋼筋網片及鋼筋用支護。作法見外墻后澆帶設置表示圖。底板后澆帶，考慮到地下的水壓力，后澆下部的墊層混凝土采納補強舉措，局部加深100，用100厚的鋼筋混凝土補強，防備水壓力損壞后澆帶處墊層。混凝土后澆帶雙側作法同墻體后澆帶同樣，作法見底板后澆帶設置表示圖。樓板、梁的后澆帶雙側作法同墻體后澆帶同樣，后澆帶設置見表示圖厚板

止水條8000快易縮短網接點焊接@擋住縮短網砼梁板后澆帶作法詳圖厚墻

止水條800快易縮短網接點焊接@擋住縮短網、墻體鋼筋、厚：水泥沙漿找平、厚磚墻水泥沙漿砌筑、厚：水泥沙漿找平、防水層做法砼墻體后澆帶施工圖@500鋼筋水平支撐接點焊接@500鋼筋水平支撐800快易縮短網度厚板底止水條、底板鋼筋地下室底板后澆帶施工詳圖

、厚細石砼保護層、厚鋼筋砼板、卷材防水層、墊層砼10說明：1、本工程后澆帶分三種種類：地下室底板后澆帶，地下室墻體后澆帶和樓板及梁處的后澆帶。2、后澆帶雙側用快易縮短網成品當模板。支撐用鋼筋焊接在主體鋼筋上，本施工方法解決模板不好施工拆掉困難，用快易縮短網一次成活不拆模等長處。3、在澆后澆帶時在凹口下端墊上通長的止水條，止水更保險。4）結構后澆帶樓板支撐設計本工程北樓、南樓總合設后澆帶7條，所有為溫度伸縮后澆帶。依據設計文件“后澆帶應在各層樓板、屋面板、梁、基礎梁均設置，伸縮縫后澆帶應在樓板施工完成后60天澆筑，后澆帶混凝土采納比同部位主體結構高一級的混凝土澆筑”的規定，后澆帶的模板支撐設計以下：（1）北樓地下頂板的3道伸縮后澆帶處的模板支撐采納Φ48×3.5＠600×600的碗扣腳手架，范圍為后澆帶所處的結構梁、板（軸線）單跨范圍內，支設高度為地下結構層高。2）南樓4條后澆帶采納Φ48×3.5＠300×300的碗扣腳手架，范圍為后澆帶所處的結構梁、板單跨范圍內每層均搭設，支設高度地下結構頂板至八層頂板。后澆帶混凝土澆筑的次序是從結構低層至頂層挨次按設計要求的時間次序澆筑。支撐腳手架待此處的后澆帶混凝土澆筑完成后，并達到設計強度的100%后方可拆掉低層的支撐架。支撐系統搭設表示圖以下：寬后澆帶用高一標號混凝土澆筑貼兩道海綿條貼兩道海綿條邊方木支撐加密，在縱向12厚竹膠板的1200間距支撐中間增添一鋼管支撐與其余腳手架100×100木支撐架橫向拉接。方間距1200雙側砼支撐在后澆帶砼澆筑步距1200后達到100%強度時方可拆掉Φ4.8×3.5＠300×300（600×600）碗扣式腳手架，梁板跨度范圍內部署600600后澆帶范圍內模板支撐圖后澆帶施工后澆帶灌溉時應先進行鑿毛、清理辦理，澆筑前并灑水潤濕，以保證接縫嚴實，防備漏水。灌溉混凝土時應從結構低層逐層向上層結構推動，并進行灑水保溫保濕保養，保養時間起碼15d，當強度達到100%時方可拆掉模板和支撐系統。此外，作為清水混凝土為了達到外觀顏色一致、接茬平直、嚴實等要求，后澆88帶混凝土的配置應采納與主體結構混凝土同樣的資料，模板支撐系統在混凝土澆筑前應進行二次加固，保證達到要求。8.4超長混凝土結構施工本工程混凝土結構即屬于超長結構、有擁有清水混凝土的要求，而關于清水和超長結構混凝土的施工同一般混凝土在施工工藝上并沒有差異，但應增強施工控制和進行施工工藝應改良，以保證其質量。混凝土澆筑1）混凝土澆筑應分層澆筑，逐層水平向前推動，每層澆筑厚度不超出30cm，每層澆筑間隔時間不得高出上層混凝土的初凝時間（混凝土的初凝時間一般為1～1.5h），并待上一層混凝土二次振搗以后進行澆筑，每層澆筑應閉合，在澆筑接茬處應振搗到位。基礎底板混凝土宜采納斜面式薄層澆筑，利用自然流淌形成斜坡”的規定，確立底板混凝土澆筑采納“分兩層澆筑、一個坡度、斜薄層澆筑、來回推動、兩次到頂”的灌溉方法，使混凝土自然流淌形成斜坡。在每條澆筑帶的前、中、后部署3道振動棒，前道振動棒部署在底排鋼筋處和混凝土的坡腳處，保證混凝土下部的密實；后道振動棒部署在混凝土的卸料點，解決上部混凝土的搗實；中部振動棒使中部混凝土振搗密實，并促使混凝土流動，并進行二次振搗。2）泵送澆筑混凝土時，不得在同一處連續布料，應在布料桿的旋轉半徑4～9m范圍內水平旋轉布料，逐漸向前推動，并且布料桿的出口離模板內側面不小于50mm，且不得向模板內側面直沖布料，也不得直沖鋼筋骨架，混凝土自御料口的自由傾落高度不超出2米,超出2米時,應采納串筒順導混凝土，保證混凝土不發生離析現象。3）混凝土振搗。混凝土澆筑前，選定責任心強、技術好的人員為振搗人員，針對各個部位的澆筑特色，進行詳盡交底，管理人員跟從作業，檢查和監察振搗作業。振搗方法：振動棒挪動間距不大于400mm,振搗時間15--30秒，緊插慢拔，但還應視混凝土表面不在顯然下沉、不在出現氣泡、表面泛出灰漿為準，并且應插入基層混凝土50mm左右，以除去二層之間的接縫。為增添混凝土的密實度和提升抗裂性能，應采納二次振搗方法。第一次振搗時，因為泵送混凝土塌落度較大自然形成的坡度也較大，因此應在坡頂、坡中和坡腳部署兩道振搗器，一道部署在卸料處，主要解決上部混凝土的振搗，另一道部署在混凝土坡腳處，保證下部混凝土的密實。進行第二次振搗的重點是怎樣確立適合的振搗時間。適合的振搗時間是指在混凝土初凝前經振搗后尚能使其恢復塑性狀態的時間。這個時間與水泥品種、水灰比、塌落度、混凝土的初凝時間、施工時的氣溫等多種要素相關，應經過試驗確立。簡單的試驗方法是將運行著的振搗棒，以其自己的重力漸漸插入混凝土中進行振搗，假如混凝土仍可恢復塑性的程度使振搗棒當心地拔出時混凝土還能自行閉合，而不會在混凝土中形成孔穴，這時進行二次振搗是最適合的時間。為正確判斷二次振搗時間，本工程將派企業試驗室到現場作貫入阻力試驗，依據相關資料介紹，當標準貫入阻力達到350N/cm2從行進行二次振搗是有效的，且不會損害已成型的混凝土。參照基礎混凝土澆筑的二次振搗時間為澆筑后40-50min。振搗過程要全面認真，嚴禁因出現漏振而致使蜂窩、麻面等混凝土施工質量事故。操作人員的操作臺采納≤2.0米長的腳手板直接搭在水平橫向鋼筋上，嚴禁直接踐踏鋼筋。混凝土保養混凝土保養及使用條件下的溫度與濕度對混凝土的徐變、縮短影響較大。混凝土保養時溫度越高，濕度越大，水泥水化作用就越充分，徐變越小，高溫濕養能夠加速水化作用，減少混凝土中的自由水份，因此能夠使收減少少。所以超長結構混凝土保養應采納合理有效的保養方案。關于平面結構構件的混凝土保養，當混凝土澆到板標高后，應用2m長木刮杠將混凝土表面找平，且控制好板頂標高。而后用木抹子拍打、搓抹兩遍，在混凝土終凝從行進行收漿壓光。為防備底板混凝土起落溫速度過快形成溫度縮短裂痕和早期脫水造成表面干縮裂痕，本工程采納保溫保濕保養，保養由專人負責。澆筑達成后，表面搓平，搓平次數許多于三次。能上人時，在其表面先鋪一層塑料布,再覆蓋一層草袋或兩層草袋保溫并灑水保養，每日澆水次數許多于四次。關于豎向結構構件混凝土保養，在模板拆掉后，在混凝土表面涂刷保養液，并用采納塑料薄膜覆蓋保養。此外，因為混凝土的徐變與其加荷載時混凝土的齡期相關，加荷時混凝土齡期越短，則徐變越大，為此應嚴格控制樓板結構的荷載，其聚積不超出1KN/㎡。908.5超長無縫施工技術超長混凝土無縫施工技術是在混凝土中摻加必定量的膨脹劑賠償縮短混凝土作為結構資料，其在水化、硬化過程中產生膨脹作用，該膨脹作用因為遇到結構鋼筋和鄰位的拘束，能在結構中成立必定的預壓應力，并依此來抵擋混凝土縮短變形時產生的拉應力，戰勝或防備混凝土結構的開裂。其特色是以“膨脹增強帶”而取消后澆帶連續澆筑施工，減化施工程序、加速模板周轉、整體防水好、節儉工程費用，可知足有建筑要求的工程。因為本工程南樓地上結構的外墻、柱及結構外露部分采納清水混凝土，為了保證混凝土的外觀質量，保證顏色一致，達到清水混凝土建筑外觀的要求，為此建議本工程南樓地上結構的采納超長結構無縫施工技術。技術原理超長無逢混凝土結構無逢設計施工施工方法是以賠償縮短混凝土為結構資料，以增強取代后澆縫連續澆筑的一種新技術。該技術有兩種形式：1）采納膨脹混凝土用于超長結構，采納CEA—B微膨脹代替10%的水泥用量，結構后澆縫的間距延伸至60m，比規范20～40增添一倍左右。2）采納膨脹增強帶形式，是經過調整膨脹劑摻量，可使混凝土中產生不一樣的預壓應力，即在集中應力最大的部位賜予較大的膨脹力，而在其余部位則賜予較小的膨脹力，以便結構的縮短應力獲得大小適合的賠償，進而控制有序裂痕的出現。無縫施工設計水泥資料抗拉強度低、韌性差，當失水干燥或環境溫度變化使混凝土使混凝土產生縮短應力，以及混凝土自己擁有的徐變、縮短等特征，關于超長結構混凝土其很簡單出現應力裂痕，而膨脹混凝土在鋼筋和鄰位拘束的限制下，產生預壓應力，可抵擋部分或所有限制縮短所產生的拉伸應力，并推延混凝土縮短的產生進度，抗拉強度所以而增強，進而防備或減少縮短裂痕的出現。依此原理，進行超長混凝土結構無縫施工設計的即是對膨脹混凝土進行賠償縮短能力設計，也就是計算混凝土的限制膨脹率（ε2）和縮短膨脹率（s）。。2=3.3t÷(1.87＋t)×10×α1·α2·,,·α9(t為混凝土齡期)α1·α2·,,·α9為偏離標準條件的修正系數，它與構件混凝土的水泥品種、混凝土的強度等級、膨脹劑品種、膨脹劑摻量、水泥用量、配筋率、粗集料、水灰比、保養條件等參數相關，其取值范圍是依據大批數據統計結果而確立，并且是針對實質工程詳細狀況和設計要求而確立。其一般狀況即是在結構應力集中的最大部位（傳統方法留后澆帶處，一般增強帶間距控制在30~60m），設膨脹增強帶