超长超高地下室现浇混凝土外墙防裂施工工法_secret

第1章  前言

随着国民经济的不断发展和社会的不断进步，高层建筑如雨后春笋，高层建筑地下室外墙较厚且混凝土强度较高，混凝土墙体易开裂形成贯穿裂缝，不利于地下室的外墙防水，由于混凝土裂缝直接影响着建筑物的使用功能，虽然绝对避免裂缝产生是比较困难的，但采取一定的措施，是能控制和减少裂缝的。**财富中心工程地下室共四层， B4、B3层高均3.8m、B2层高4.7m、B1层高5m，局部设备层层高为7.5m，墙体厚度为400mm~700mm，外轮廓东西长116.75m，南北宽88.4m，埋深为20.6m，混凝土强度等级为C40P10，地下室结构设计两条沉降后浇带。施工中，经设计同意调整外墙钢筋规格和间距，钢筋间距为150mm，水平筋位于立筋的外侧，混凝土采用60d强度评定等级，按不大于40m的间距设置施工后浇带，改进施工缝的做法，在混凝土中掺加聚丙烯纤维和粉煤灰改善混凝土的性能，推迟拆模时间等措施，使地下室外墙达到抗裂，无有害裂缝产生的目的。通过专家论证、技术攻关和实施、总结，形成本工法。

第2章  特点

2.1  本工法混凝土采用60d强度评定混凝土强度等级，墙体配筋细而密（间距不大于150），水平筋设在立筋外侧。

2.2  本工法配制混凝土使用低水化热水泥，掺加聚丙烯纤维和粉煤灰降低水泥用量，改善混凝土性能，混凝土早期水化热低。

2.3  本工法长墙分段施工，按不大于40m间距在变形和受力较小的部位设置施工后浇带。推迟拆模时间，混凝土外墙浇筑72h后内侧拆模，外侧14d后拆模，内侧混凝土表面包裹塑料布浇水保湿的养护方法养护14d。

第3章  适用范围

本工法适用地下室外墙混凝土施工。

第4章  工艺原理

4.1  按60天评定强度等级原理配制混凝土，控制水泥用量，降低混凝土的早期水化热，掺加粉煤灰，填充混凝土的空隙，保证混凝土强度和抗渗等级达到设计要求。

4.2  使用缓凝型减水剂，延长混凝土的初凝时间，改善混凝土的工作性能，避免混凝土浇筑过程中出现施工冷缝。

4.3  混凝土中掺加聚丙烯纤维0.9kg/m3,提高混凝土的早期抗拉强度、减小混凝土表面的干缩，防止有害裂缝产生、减少无害裂缝。

4.4  地下室长墙分段施工，按不大于40m间距在变形和受力较小的部位设置施工后浇带，有效的控制了长墙的伸缩裂缝的产生。

4.5  优化混凝土配合比（表1），使用合理级配粗细骨料，严格控制混凝土坍落度（140±20mm），提高混凝土的密实度。

                            混凝土配合比表                      表1

5.1  工艺流程

5.2  操作要点

5.2.1  长墙施工后浇带施工要点

地下室长墙按不大于40m的间距，在受力和变形较小部位设施工后浇带，施工后浇带宽800mm，施工后浇带在两侧混凝土龄期达到42d后，采用补偿收缩混凝土浇筑，强度不低于两侧混凝土且保湿养护时间不少于28d。

施工后浇带做成平直缝，结构主筋不断开，两侧混凝土拆除后表面凿毛处理，施工后浇带两侧墙中间设止水条或3mm厚止水钢板。为确保外侧肥槽回填土，在施工后浇带外侧设5mm厚超前止水钢板，上下钢板接缝处双面满焊连接。

施工后浇带的做法详见下图1。

图1  施工后浇带

5.2.2  墙板钢筋施工要点

在保证配筋率不变的情况下，钢筋应做到细而密，钢筋间距不大于150mm，水平钢筋必须设在立筋的外侧。绑扎钢筋前应检查钢筋的保护层厚度，有偏差的应进行调整，墙板钢筋绑扎要严格控制钢筋间距，做到横平竖直、位置正确，100%扣绑扎，相邻两扣的绑扎方向相反，立筋接头直径≥φ16mm采用滚轧直螺纹接头（图2），确保浇筑混凝土过程中钢筋不易偏位。墙体钢筋位置控制，采用直径φ6mm或φ8mm钢筋制作成拉钩，600mm间距梅花形布置，弯钩钩在外排筋外侧，并用18#铁丝绑牢，内外侧钢筋保护层采用塑料垫块或水泥砂浆垫块，间距按1000mm梅花形布置。

图2  墙体钢筋图片

5.2.3  混凝土墙体断面控制施工要点

为保证墙体的截面尺寸，加固模板采用φ12mm~φ16mm穿墙螺杆，螺杆中间设直径50mm厚3mm的止水片并双面满焊，螺杆两端各焊接一根50mm长直径φ6定位钢筋，定位钢筋距墙皮应控制在20mm以内，定位钢筋外侧设直径50mm、厚度20mm橡胶垫片，螺杆纵横间距一般不大600mm（经计算确定）。混凝土墙体的墙根部、顶部、以及阴阳角等部位采用中间焊止水钢片的短钢筋控制，钢筋长度为墙厚减3mm。

5.2.4  混凝土浇筑要点

混凝土的均质性、密实性是混凝土工程抗裂的基本因素。地下室外墙泵送混凝土坍落度为140±20mm，混凝土进场后必须进行检查坍落度（图3），如果混凝土坍落度有损失应采用加减水剂的方法进行调整。

图3  混凝土坍落度检测

墙体转角或墙柱钢筋较稠密的部位浇筑前提前设计振捣点，内外墙交接处用钢丝网分隔，控制混凝土自然流淌的长度，浇筑时对钢筋较稠密部位的混凝土充分振捣。为避免混凝土浆体集中产生开裂现象，混凝土下料时应分散布点往返下料，保证混凝土布料均匀。

振捣时，一定要严格按操作规程操作，做到“快插慢拨”，振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实，插点要均匀，插点之间距离控制在50cm，采用单一的行列形式，不要与交错式混用，以免漏振，振捣必须适度，振捣时间不要过长，直至混凝土表面泛浆，不出现气泡，混凝土不再下沉即可。

5.2.5  混凝土养护要点

养护是混凝土裂缝控制非常重要环节，泵送混凝土水灰比较小，如不严格养护很容易造成因混凝土水分过早的蒸发会产生干缩裂缝。地下室外墙厚度400mm以上的72h后拆内模，外侧带模养护14d后拆模。外墙内模拆除后立即在混凝土表面包裹塑料布（冬季塑料布外挂草帘被保温）图4，养护期间经常浇水保持墙面湿润养护14d。

图4  混凝土墙面满裹塑料布保湿养护

第6章  材料与设备

6.1 材料

6.1.1  原材料的选定

（1） 水泥： 因水化热温差导至墙体裂缝是工程界较难克服的通病之一。为此，采用 32.5普通硅酸盐水泥，7d水化热不高于275kJ/kg，不使用带有R字样的早强水泥。

（2） 掺合料：采用I级粉煤灰，不使用高钙粉煤灰。

（3） 粗骨料：采用5-25mm连续粒径的碎石，含泥量不大于0.5%，并提高5-10mm石子的掺量，小石子的掺量由空隙率试验确定。 

（4） 细骨料：采用级配良好的中粗砂，细度模数为2.5-3.0mm，含泥量不大于1%。 

（5） 外加剂：采用具有减水、缓凝、增大混凝土坍落度，改善混凝土和易性功能的缓凝高效减水剂。

6.1.2  混凝土配合比的确定

确保墙体混凝土不产生裂缝，混凝土配合比的是否合理是墙体裂缝控制的首要环节。制定配合比的原则如下：

（1） 综合考虑耐久性、强度、降低水化温升和体积稳定性以及工作性能，绝不能片面强调个别指标。按耐久性→强度→低水化热温升和体积稳定性→工作性能的优先次序确定最终配合比。

（2） 采用60d龄期强度作为强度评定指标，掺加粉煤灰，降低水泥用量。

（3） 除后浇带混凝土外，不添加膨胀剂。

（4） 为提高混凝土的耐久性和抗裂性能，掺加引气剂，混凝土含气量控制在3-5%。

（5） 为了提高混凝土的早期抗拉强度、减小混凝土的干缩，掺加聚丙烯纤维0.9kg/m3。

（6）水胶比控制在0.43以下，砂率控制42%以内，坍落度140±20mm，混凝土缓凝时间控制6-8h。

（7） 控制混凝土的总含碱量(NaO+0.658K2O)不大于3kg/m3。氯盐含量不大于水泥重量的0.1%。

6.2 设备

塔吊、混凝土输送泵和泵管、混凝土插入式振捣器和直径φ50振动棒、木抹子、铁抹子、坍落筒、钢尺。

第7章  质量控制

7.1本工法必须遵照《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-92）、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-92）、《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-）、《混凝土矿物掺合料应用技术规程》DBJ/T01--2002。

7.2 在保证配筋率不变的情况下，经设计同意采用细而密的配筋方法，钢筋最大间距不大于150，墙体水平筋必须位于立筋外侧。

7.3 配制地下室外墙混凝土必须使用低水化热水泥，不使用带有R字样的早强水泥。

7.4 混凝土中聚丙烯纤维掺量不得大于0.9kg/m3，掺聚丙烯纤维的混凝土搅拌时间应延长30s。

7.5商品混凝土进场后应先检查商品混凝土小票上的出站时间与到场的间隔时间是否超过初凝时间；检查混凝土开盘鉴定与混凝土配合比申请单和混凝土配合比通知单上的各项参数是否一致，现场实测混凝土坍落度是否符合设计坍落度要求，验收人员在混凝土开盘鉴定单上签字确认开盘。

7.6 混凝土浇捣过程的检查：检查模板及混凝土水平施工缝是否浇水湿润；检查施工缝接浆的砂浆品种及厚度；检查模板内混凝土是否分成均匀下料分层振捣；振捣过程有无漏振或过振现象等。

第8章  安全措施

8.1  劳动组织

8.1.1 技术负责人1人，负责根据施工图纸编制混凝土施工方案，配合试验室做好混凝土的试配工作，最终确定混凝土的配合比。

8.1.2 生产负责人1人，负责施工组织，调节混凝土的浇筑速度。

8.1.3 质检员1人，负责混凝土施工全过程的质量验收。

8.1.4 试验员1人，负责混凝土的入模温度、坍落度的检测以及混凝土试块的制作。

8.1.5 安全员1人，对混凝土施工过程的安全监控。

8.1.6 塔吊司机1人，信号工2人，混凝土输送泵操作司机1人。

8.1.7 电工1人，确保用电设备正常运转。

8.1.8 木工2名看模，钢筋工1名看护钢筋，混凝土工若干人，负责混凝土的浇筑工作。

8.2 安全措施

施工人员必须戴好安全帽系好帽带。绑扎钢筋、支模板和浇筑混凝土的脚手架必须由专业架子工搭设并经验收合格后投入使用。各专业班前必须做好安全技术交底， 电工必须持证上岗，混凝土输送泵操作工必须经过培训后持证上岗。混凝土振捣人员必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋。电缆线必须架空不得拖地设置，更不能绑扎在钢筋或钢管上。输送泵操作人员严格按输送泵的使用说明书和操作规程操作，输送泵在泵送混凝土过程中泵管对面不得站人。

第9章  环保措施

各道工序施工完必须做到工完料清场地净，所有杂物及垃圾应分类集中堆放。泵送混凝土前的润泵管的水应集中排放在预先准备好的容器内，不得随便排放在楼层上；冲洗混凝土输送泵和混凝车罐车的水应进入沉淀池沉淀后再次使用或排入城市下水道。振捣混凝土的振捣棒不得振动钢筋和模板，尽可能采用消音振动棒。

第10章  效益分析

10.1 混凝土中不掺加微膨胀剂，掺加粉煤灰,有效降低混凝土早期水化热，提高混凝土的自密实度以及流动性和保水性。同时有效降低混凝土的成本，减少大气污染。

10.2 地下室超长超高外墙混凝土采用掺加聚丙烯纤维、合理调整钢筋间距和施工后浇带等措施，提高混凝土的早期抗拉强度、减小混凝土表面的干缩，防止有害裂缝产生、减少无害裂缝。

10.3  施工后浇带外侧采用超前止水钢板使复杂的施工步骤得到简化，缩短施工时间，增强混凝土薄弱部位的抗渗漏能力。

10.4 本工法已在我公司及兄弟单位推广应用，凡采用本工法施工的工程地下室外墙均没有发现有害裂缝。

第11章  应用实例

实例一  北京**财富中心位于北京市朝阳区***路内北京CBD商务区，东临***南街，南临**路。地上由A、B写字楼、C座裙房和D座大堂组成均D座大堂连接在一起。结构形式为高层钢骨混凝土框筒混合结构，基础形式上为天然地基上的平板筏基。总建筑面积为142268㎡，地下室外轮廓东西长116.75m，南北宽88.4m。地下4层、地上25层，地上部分建筑面积为103065㎡，其中A楼20层檐高88.9m，B楼25层檐高119.2m，C座裙房4层檐高29.26m，D座大堂22.26m。

实例二  **花园A区，建筑面积62355.5ｍ2，地上27层/地下3层； 2005年3月28日开工，2006年8月18日竣工。本工程地下室21000㎡，周长340m，深度12.5m；怡海花园B区，建筑面积181713㎡，地上29层/地下3层； 2004年7月31日开工，2005年12月26日竣工。本工程地下室46000㎡，周长676m，深度12.5m，都为混凝土全现浇剪力墙结构，基础底板、地下室外墙、无上部结构的地下室顶板均采用抗渗混凝土，抗渗等级为S8。

实例三  ****住宅小区,建筑面积186000㎡,造价为30125万元人民币,混凝土全现浇框架剪力墙结构,地上4到15层,地下2层,2001年11月1日开工,2003年12月17日竣工。本工程地下室建筑面积为52560㎡，地下室外墙周长820m,12m深。