超长大体积混凝土结构地下室抗裂防渗工法secret.docx

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超长大体积混凝土结构地下室抗裂防渗工法secret

QDCG-GF12001

超长大体积混凝土结构

地下室抗裂防渗工法

TechniqueprocessofResistingCrackandPreventingInfiltrationofReinforced-ConcreteStructureBasement

2004-12-30发布2005-3-1实施

青岛**集团公司发布

目次

1.前言··································································2

2.特点··································································2

3.适用范围·····························································2

4.工艺原理·····························································2

5.设计及构造要求·····················································2

6.混凝土配合比的优化及材料要求··································5

7.工艺流程·····························································6

8.操作要点·····························································6

9.机具设备····························································11

10.劳动组织···························································11

11.安全要求···························································12

12.质量要求···························································13

13.效益分析···························································13

14.应用实例···························································14

1.前言

本工法是在试验研究，和总结集团公司大型地下室工程实践，并吸收国内外超长大体积混凝土结构工程先进技术的基础上，编制形成的。

其中所涉及的大型工程有：

中级法院综合审判楼，会展中心，**大厦等工程。

2.特点

本工法结合设计、材料、施工工艺三方面，提出了防止混凝土结构地下室开裂及渗漏的综合技术措施，可以有效地解决地下室结构开裂及渗漏的问题，具有明显的技术经济效果。

本工法既有充分的理论依据，又有很强的可操作性。

对地下室工程的设计和施工均具有指导意义。

3.适用范围

本工法适用于超长及大体积混凝土结构地下室工程，也可用于指导一般的混凝土结构地下室工程的施工。

4.工艺原理

利用后浇带、加强带、间歇式加强带的原理减小超长混凝土结构的收缩应力，控制其裂缝；通过掺加粉煤灰、聚丙烯纤维、外加剂等措施，优化混凝土配合比，降低大体积混凝土的水化热，增强混凝土的抗裂性能，及混凝土的密实性和可操作性。

本工法依据国家现行混凝土结构设计、施工质量验收等技术规范，混凝土结构及材料理论，集团公司的最新试验研究和理论分析成果。

5.设计及构造要求

5.1后浇带、加强带

5.1.1后浇带的分类

后浇带按作用分可分为三种：

用于解决高层主体与低层裙房的差异沉降者，称为后浇沉降带；用于解决钢筋混凝土收缩变形者，称为后浇收缩带；用于解决混凝土温度应力者，称为后浇温度带。

5.1.2设置及构造

（1）后浇带应设在受力和变形较小的部位，宽度宜为700～1000mm。

后浇带的间距应根据结构级结构约束条件确定，宜为30～60m。

后浇带的设置还应与施工段的划分相结合；在间距允许的情况下，应避免在主楼设置后浇带，以利于各工序的穿插和工程进展。

（2）后浇带可做成平缝和企口缝，见图8.4.1；后浇收缩带结构主筋可不断开，如必须断开时，主筋应采用焊接连接；沉降式后浇带结构主筋应断开，主筋应采用搭接，搭接长度不小于45d。

后浇带部位钢筋应严格按照设计要求加设附加钢筋。

（3）底板后浇带可设计为下凹式，以减少清理后浇带的难度，避免该部位的渗漏，见图8.4.1。

（4）后浇带应采用补偿收缩式混凝土，其强度等级应比两侧混凝土强度提高一个等级。

5.1.3浇筑时间

后浇带混凝土的浇筑时间应按照设计要求确定。

如设计无要求时，收缩后浇带的混凝土一般在两侧混凝土浇筑42d后方可浇筑，沉降后浇带的混凝土应在相邻两侧的结构满足设计允许的沉降差异后方可浇筑。

5.1.4膨胀加强带

（1）为使混凝土连续浇筑，也可选择膨胀加强带。

膨胀加强带分为连续和间歇式2种，连续式加强带同其两侧的混凝土1次连续浇筑完成；间歇式加强带的混凝土应在其两侧混凝土浇筑完成14d后进行。

（2）膨胀加强带部位混凝土膨胀剂的掺量比其两侧混凝土的高，带内混凝土强度比两侧混凝土强度提高一个等级。

加强带的间距应通过计算确定，宜在30m～50m之间。

（3）加强带构造

膨胀加强带宽度一般为2m。

连续式加强带两侧挂密目钢丝网，网孔直径≤10mm。

加强带中钢筋配筋率宜提高10—15%，伸入两侧混凝土各lm。

施工时，先确定膨胀加强带的位置并挂上钢丝网，每隔200mm设置一根竖向Ф16mm钢筋予以加固，其上下均应留出不小于3cm混凝土保护层，钢丝网应与上下层水平钢筋及竖向加固筋绑扎或焊接牢固，加强带构造如图5.1.1。

图5.1.1加强带构造示意图

间歇式加强带构造与后浇带相似，其断面宜采用阶梯型，见图5.1.4。

图5.1.4间歇式加强带构造示意图

5.2止水带

5.2.1止水带的选择

为减少底板部位后浇带清理的难度，保证混凝土的密实性，底板等水平结构的止水带宜优先选用缓胀型膨胀止水条；其他结构部位的施工缝，宜优先选用钢板止水带。

5.2.2止水带的构造

（1）钢板止水带：

钢板的厚度不应小于3mm，见图8.2.6。

（2）膨胀止水条：

见图8.4.1。

5.3墙体水平分布筋

为了控制墙体结构因混凝土收缩而产生的裂缝，墙体水平分布筋除满足强度计算要求外，其配筋率不宜小于0.4％，水平钢筋直径不宜过大，间距不宜大于150mm，墙体中部水平钢筋间距宜适当加密，间距不宜大于100mm，即：

水平筋应采用“细而密”的配筋原则。

水平筋应设置于竖向钢筋的外侧。

5.4混凝土强度等级

为了降低水泥用量，减少混凝土收缩，地下室底板混凝土强度等级不宜超过C40，墙体混凝土强度等级不宜超过C45。

掺加粉煤灰的混凝土，在征得设计同意的情况下，其强度可按照60天龄期评定。

5.5防水材料

地下工程防水材料主要采用卷材和涂料防水两大类。

由于地下工程操作环境较差，因此应选择易于操作和对基层条件要求低的防水材料。

卷材防水层应采用高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。

目前使用效果较好的有SBS改性沥青防水卷材和PVC防水卷材。

涂料防水层应采用反应型、水乳型、聚合物水泥防水涂料或水泥基渗透结晶型防水涂料。

目前应用效果较好的有聚氨脂防水涂料和水泥基渗透结晶型防水涂料。

其中，水泥基渗透结晶型防水涂料是一种新型防水材料，它的最大特点是施工方便、快速，可大大缩短工期，但涂刷完毕后须加强养护。

5.6滑动层和缓冲层

为了减少地基对底板的约束，从而减小混凝土底板内的收缩应力，可在地基与底板之间设置滑动层和缓冲层。

（1）滑动层的做法：

在防水层上满铺一层5~10mm厚的细砂作为滑动层，然后在滑动层上铺设一层油毡隔离层，最后浇筑细石混凝土保护层，具体做法如图5.7.1。

图5.7.1滑动层示意图

（2）缓冲层用于底板局部嵌入基底的部位，如：

下返梁和集水坑的侧面部位，其做法为：

在防水层和防水保护层之间加设30～50mm厚的沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束应力，如图5.7.2。

图5.7.2缓冲层示意图

5.7外盲沟

为了降低地下室外侧的水位，以减少对混凝土结构的水压力，可在地下室底板的外侧设盲沟，并利用地势的走向和排水管道将水排出，其构造见图5.7.3。

也可采用盲沟结合集水井的方法，利用排水泵将水排出。

图5.7.3地下室底板外侧盲沟构造

6.混凝土配合比的优化及材料要求

为了控制地下室混凝土结构的有害裂缝，防止渗漏，应妥善选定组成材料和配合比，以使所制备的混凝土除符合设计和施工所要求的性能外，还应具有抵抗开裂所需要的功能。

6.1优化混凝土配合比的原则

地下室混凝土的配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性进行配合比设计外，其配置的混凝土还应符合下列规定。

6.1.1干缩率。

混凝土90d的干缩率宜小于0.06％。

6.1.2坍落度。

在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；地下室混凝土的坍落度可控制在140㎜～160㎜。

6.1.3应尽量采用较小的水胶比。

混凝土水胶比不宜大于0.60；在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率，砂率宜控制在35％～45％。

6.1.4水泥及矿物掺和料用量。

在满足强度的情况下，尽量减少水泥用量，水泥用量不宜大于350kg/m3；可掺加一定数量的矿物掺和料替代水泥，粉煤灰可替代水泥10％～30％，矿渣粉不宜超过水泥用量的50％。

6.1.5用水量不宜大于180kg/m3。

6.1.6地下室底板、外墙、后浇带及加强带部位的混凝土应掺加膨胀剂配制成补偿收缩混凝土。

为提高混凝土的抗裂性能，可掺加0.7kg/m3～0.9kg/m3的聚丙烯纤维。

6.2原材料要求

6.2.1水泥。

宜用中、低水化热水泥，不应采用早强型水泥，如：

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；对防裂抗渗要求较高的混凝土，所用水泥的铝酸三钙（C3A）含量不宜大于8％，使用使水泥的温度不宜超过60℃；水泥的强度等级不应低于32.5MPa。

6.2.2骨料。

防水混凝土所用的砂、石应符合下列规定：

（1）砂宜采用中砂，其要求要符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52的规定。

（2）石子：

选用级配良好的碎石，粒径在5～31mm，含泥量小于1％，并应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53。

（3）为避免碱骨料反应，混凝土应采用非碱活性的骨料。

每立方防水混凝土中各类材料的总碱量不得大于3kg。

6.2.3矿物掺和料。

为改善混凝土性能，减少水泥用量，降低水泥水化热，从而减少混凝土的收缩，可在混凝土中掺加Ⅱ或Ⅰ优质粉煤灰及磨细矿渣粉。

所用矿物掺和料应分别符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596，《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046。

6.2.5外加剂。

为减少用水量和限制混凝土的膨胀，起到补偿收缩作用，可采用高效减水剂或膨胀剂。

所用外加剂应分别符合《混凝土外加剂》GB8076，《混凝土泵送剂》JC473，《混凝土膨胀剂》J