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PAGE48附錄A溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的計(jì)算A.1混凝土的絕熱溫升A.1.1水泥的水化熱(A.1.1-1)(A.1.1-2)(A.1.1-3)式中:Qτ——在齡期τ天時(shí)的累積水化熱(kJ/kg);Q0——水泥水化熱總量(kJ/kg);τ——齡期(d);n——常數(shù),隨水泥品種、比表面積等因素不同而異。A.1.2膠凝材料水化熱總量應(yīng)在水泥、摻合料、外加劑用量確定后根據(jù)實(shí)際配合比通過(guò)試驗(yàn)得出。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可考慮根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算:Q=kQ0(A.1.2)式中:Q——膠凝材料水化熱總量(kJ/kg);k——不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù),其值取法參見(jiàn)式A.1.3。A.1.3當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)采用粉煤灰與礦渣粉雙摻時(shí),不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算:k=k1+k2-1(A.1.3)式中:k1——粉煤灰摻量對(duì)應(yīng)的水化熱調(diào)整系數(shù)可按表A.1.3取值;k2——礦粉摻量對(duì)應(yīng)的水化熱調(diào)整系數(shù)可按表A.1.3取值。表A.1.3不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)摻量010%20%30%40%粉煤灰(k1)10.960.950.930.82礦渣粉(k2)110.930.920.84注:表中摻量為摻合料占總膠凝材料用量的百分比。A.1.4混凝土的絕熱溫升可按下式計(jì)算:(A.1.4)式中:T(t)——混凝土齡期為t時(shí)的絕熱溫升(℃);W——每m3混凝土的膠凝材料用量(kg/m3);C——混凝土的比熱,一般為0.92~1.0〔kJ/(kg℃)〕;ρ——混凝土的質(zhì)量密度,2400~2500(kg/m3);m——與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù),0.3~0.5(d-1);t——混凝土齡期(d)。A.2混凝土收縮變形值的當(dāng)量溫度A.2.1混凝土收縮的相對(duì)變形值可按下式計(jì)算:(A.2.1)式中:——齡期為t時(shí)混凝土收縮引起的相對(duì)變形值;——在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)狀態(tài)下混凝土最終收縮的相對(duì)變形值,取3.24×10-4;Mi(i=1~11)——考慮各種非標(biāo)準(zhǔn)條件的修正系數(shù),可按表A.2.1取用。A.2.2混凝土收縮相對(duì)變形值的當(dāng)量溫度可按下式計(jì)算(A.2.2)式中:——齡期為t時(shí),混凝土的收縮當(dāng)量溫度;α——混凝土的線膨脹系數(shù),取1.0×10-5。表A.2.1混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)水泥品種M1水泥細(xì)度(m2/kg)M2水膠比M3膠漿量(%)M4養(yǎng)護(hù)時(shí)間(d)M5環(huán)境相對(duì)濕度(%)M6M7M8減水劑M9粉煤灰摻量(%)M10礦粉摻量(%)M11礦渣水泥1.253001.00.30.85201.011.11251.2500.540.001.00無(wú)10101低熱水泥1.104001.130.41.0251.221.11301.180.10.760.050.85有1.3200.90201.03普通水泥1.05001.350.51.21301.4531.09401.10.210.100.76--300.86301.07火山灰水泥1.06001.680.61.42351.7541.07501.00.31.030.150.68--400.82401.12抗硫酸鹽水泥0.78————402.151.04600.880.41.20.200.61--500.80501.18——----452.5571700.770.51.310.250.55------------503.03100.96800.70.61.4----------------14~1800.93900.540.71.43--------注:1——水力半徑的倒數(shù),為構(gòu)件截面周長(zhǎng)(L)與截面積(F)之比,(m-1);2EsFs/EcFc——配筋率,Es、Ec——鋼筋、混凝土的彈性模量(N/mm2),F(xiàn)s、Fc——鋼筋、混凝土的截面積(mm2);3粉煤灰(礦渣粉)摻量——指粉煤灰(礦渣粉)摻合料重量占膠凝材料總重的百分?jǐn)?shù)。A.3混凝土的彈性模量A.3.1混凝土的彈性模量可按下式計(jì)算(A.3.1)式中:——混凝土齡期為t時(shí),混凝土的彈性模量(N/mm2);——混凝土的彈性模量,一般近似取標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d的彈性模量,可按表A.3.1取用;φ——系數(shù),應(yīng)根據(jù)所用混凝土試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可近似地取0.09。β——混凝土中摻合料對(duì)彈性模量修正系數(shù),取值應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn),在施工準(zhǔn)備階段和現(xiàn)場(chǎng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可按表A.3.2計(jì)算。表A.3.1混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下齡期為28天時(shí)的彈性模量混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土彈性模量(N/mm2)C252.80×104C303.0×104C353.15×104C403.25×104A.3.2摻合料修正系數(shù)可按下式計(jì)算β=β1·β2(A.3.2)式中:β1——混凝土中粉煤灰摻量對(duì)應(yīng)的彈性模量調(diào)整修正系數(shù),可按表A.3.2取值;β2——混凝土中礦粉摻量對(duì)應(yīng)的彈性模量調(diào)整修正系數(shù),可按表A.3.2取值;表A.3.2不同摻量摻合料彈性模量調(diào)整系數(shù)摻量020%30%40%粉煤灰(β1)10.990.980.96礦渣粉(β2)11.021.031.04A.4溫升估算A.4.1澆筑體內(nèi)部溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算可采用有限單元法或一維差分法。A.4.2有限單元法可使用成熟的商用有限元計(jì)算程序或自編的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的有限元程序。采用一維差分法,可將混凝土沿厚度分許多有限段Δx(m),時(shí)間分許多有限段Δt(h)。相鄰三點(diǎn)的編號(hào)為n-1、n、n+1,在第k時(shí)間里,三點(diǎn)的溫度Tn-1,k、Tn,k及Tn+1,k+1,經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間后,中間點(diǎn)的溫度Tn,k+1,可按差分式求得:(A.4.2)式中:——混凝土的熱擴(kuò)散率,取0.0035m2/h。ΔTn,k——第n層熱源在k時(shí)段之間釋放熱量所產(chǎn)生的溫升。A.4.3混凝土內(nèi)部熱源在t1和t2時(shí)刻之間釋放熱量所產(chǎn)生的溫差,可按下式計(jì)算:(A.4.3)A.4.4在混凝土與相應(yīng)位置接觸面上釋放熱量所產(chǎn)生的溫差可取ΔT/2。A.5溫差計(jì)算A.5.1混凝土澆筑體的里表溫差可按下式計(jì)算:(A.5.1)式中:——齡期為t時(shí),混凝土澆筑體的里表溫差(℃);——齡期為t時(shí),混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度,可通過(guò)溫度場(chǎng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)求得(℃);——齡期為t時(shí),混凝土澆筑體內(nèi)的表層溫度,可通過(guò)溫度場(chǎng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)求得(℃);A.5.2混凝土澆筑體的綜合降溫差可按下式計(jì)算(A.5.2)式中:——齡期為t時(shí),混凝土澆筑體在降溫過(guò)程中的綜合降溫(℃);——在混凝土齡期為t內(nèi),混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度,可通過(guò)溫度場(chǎng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)求得(℃);——混凝土澆筑體達(dá)到最高溫度Tmax時(shí),其塊體上、下表層的溫度(℃);——齡期為t時(shí),混凝土收縮當(dāng)量溫度(℃);——混凝土澆筑體預(yù)計(jì)的穩(wěn)定溫度或最終穩(wěn)定溫度,(可取計(jì)算齡期t時(shí)的日平均溫度或當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟龋ā妫?。A.6溫度應(yīng)力計(jì)算A.6.1自約束拉應(yīng)力的計(jì)算可按下式計(jì)算(A.6.1)式中:——齡期為t時(shí),因混凝土澆筑體里表溫差產(chǎn)生自約束拉應(yīng)力的累計(jì)值(MPa);——齡期為t時(shí),在第i計(jì)算區(qū)段混凝土澆筑體里表溫差的增量(℃)。——第i計(jì)算區(qū)段,齡期為t時(shí),混凝土的彈性模量(N/mm2);α——混凝土的線膨脹系數(shù);H(τ,t)——在齡期為τ時(shí),第i計(jì)算區(qū)段產(chǎn)生的約束應(yīng)力延續(xù)至t時(shí)的松弛系數(shù),可按表A.6.1取值。A.6.2混凝土澆筑體里表溫差的增量可按下式計(jì)算:(A.6.2)式中:j——為第i計(jì)算區(qū)段步長(zhǎng)(d);表A.6.1混凝土的松弛系數(shù)表τ=2dτ=5dτ=10dτ=20dtH(τ,t)tH(τ,t)tH(τ,t)tH(τ,t)22.252.52.75345102030∞10.4260.3420.3040.2780.2250.1990.1870.1860.1860.18655.255.55.75678102030∞10.5100.4430.4100.3830.2960.2620.2280.2150.2080.2001010.2510.510.75111214182030∞10.5510.4990.4760.4570.3920.3060.2510.2380.2140.2102020.2520.520.75212225304050∞10.5920.5490.5340.5210.4730.3670.3010.2530.2520.251A.6.3在施工準(zhǔn)備階段,最大自約束應(yīng)力也可按下式計(jì)算:(A.6.3)式中:——最大自約束應(yīng)力(MPa);——混凝土澆筑后可能出現(xiàn)的最大里表溫差(℃);——與最大里表溫差相對(duì)應(yīng)齡期t時(shí),混凝土的彈性模量(N/mm2);——在齡期為τ時(shí),第i計(jì)算區(qū)段產(chǎn)生的約束應(yīng)力延續(xù)至t時(shí)的松弛系數(shù),可按表A.6.1取值。A.6.4外約束拉應(yīng)力可按下式計(jì)算:(A.6.4)式中:——齡期為t時(shí),因綜合降溫差,在外約束條件下產(chǎn)生的拉應(yīng)力(MPa);——齡期為t時(shí),在第i計(jì)算區(qū)段內(nèi),混凝土澆筑體綜合降溫差的增量(℃),可按下式計(jì)算:μ——混凝土的泊松比,取0.15;——齡期為t時(shí),在第i計(jì)算區(qū)段,外約束的約束系數(shù)。A.6.5混凝土澆筑體綜合降溫差的增量可按下式計(jì)算:(A.6.5)A.6.6混凝土外約束的約束系數(shù)可按下式計(jì)算:(A.6.6)式中:L——混凝土澆筑體的長(zhǎng)度(mm);H——混凝土澆筑體的厚度,該厚度為塊體實(shí)際厚度與保溫層換算混凝土虛擬厚度之和(mm);Cx——外約束介質(zhì)的水平變形剛度(N/mm3),一般可按下表A.6.6取值:表A.6.6不同外約束介質(zhì)下Cx取值(10-2N/mm3)外約束介質(zhì)軟粘土砂質(zhì)粘土硬粘土風(fēng)化巖、低強(qiáng)度等級(jí)素混凝土C10級(jí)以上配筋混凝土Cx1~33~66~1060~100100~150A.7控制溫度裂縫的條件A.7.1混凝土抗拉強(qiáng)度可按下式計(jì)算(A.7.1)式中:ftk(t)——混凝土齡期為t時(shí)的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2);ftk——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2);γ——系數(shù),應(yīng)根據(jù)所用混凝土試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可取0.3。A.7.2針對(duì)第一主拉應(yīng)力的混凝土防裂性能可按下列公式進(jìn)行判斷:(A.7.2-1)(A.7.2-2)式中:K——防裂安全系數(shù),取K=1.15。λ——摻合料對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度影響系數(shù),λ=λ1·λ2,可按表A.7.2-1取值;ftk——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,可按表A.7.2-2取值;;表A.7.2-1不同摻量摻合料抗拉強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)摻量020%30%40%粉煤灰(λ1)11.030.970.92礦渣粉(λ2)11.131.091.10表A.7.2-2混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)符號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25C30C35C40ftk1.782.012.202.39

附錄B第二主拉應(yīng)力計(jì)算B.0.1針對(duì)第二主拉應(yīng)力(即等于最大剪應(yīng)力)的混凝土防裂性能可按下列公式進(jìn)行判斷:σ(B.0.1)式中:σ2τxyσx——σy——寬度或高度方向K——防裂安全系數(shù),取K=1.15。λ——摻合料對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度影響系數(shù),λ=λ1·λ2,可按表A.7.2-1取值;ftk——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,可按表A.7.2-2取值;圖B.0.1第二主拉應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖B.0.2第二主拉應(yīng)力角按照下列公式計(jì)算:tan(B.0.2)式中:α——第二主拉應(yīng)力角圖B.0.2第二主拉應(yīng)力角計(jì)算簡(jiǎn)圖

附錄C跳倉(cāng)倉(cāng)格長(zhǎng)度的計(jì)算C.1跳倉(cāng)倉(cāng)格長(zhǎng)度計(jì)算公式C.1.1跳倉(cāng)倉(cāng)格長(zhǎng)度的確定,依據(jù)溫度及收縮應(yīng)力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式:σ=(C.1.1)C.1.2采用極限變形概念研究推導(dǎo)出平均伸縮縫間距的具體公式:(C.1.2)其中:σ——第一主拉應(yīng)力[L]——平均伸縮縫間距,最大倉(cāng)格長(zhǎng)度E——混凝土彈性模量H——底板厚度或板墻高度Cx——地基或基礎(chǔ)水平阻力系數(shù)α——混凝土線膨脹系數(shù)T——互相約束結(jié)構(gòu)的綜合降溫差,包括水化熱溫差T1、氣溫差T2、收縮當(dāng)量溫差T3,即T=T1+T2+T3。T1——水化熱溫差(壁厚大于或等于500mm時(shí)考慮)T2——?dú)鉁夭頣3——收縮當(dāng)量溫差εp——鋼筋混凝土的極限拉伸其中,連續(xù)基礎(chǔ)底板與樓面板在計(jì)算時(shí)的內(nèi)部約束相同,邊界條件可以進(jìn)行代換。只需對(duì)Cx進(jìn)行修正,就可以應(yīng)用于樓板的伸縮縫間距的計(jì)算。

C.2跳倉(cāng)倉(cāng)格長(zhǎng)度計(jì)算參數(shù)的選取C.2.1跳倉(cāng)倉(cāng)格長(zhǎng)度計(jì)算公式中,參數(shù)E、Cx、α、T根據(jù)附錄A中相應(yīng)規(guī)定選取。C.2.2跳倉(cāng)倉(cāng)格長(zhǎng)度計(jì)算公式中,εp鋼筋混凝土的極限拉伸:1、當(dāng)材質(zhì)不佳、養(yǎng)護(hù)不良時(shí),取0.5×10-4~0.8×10-4;2、當(dāng)材質(zhì)優(yōu)良、養(yǎng)護(hù)得當(dāng),緩慢降溫時(shí),取2×10-4;3、中間狀況,取1×10-4~1.5×10-4。

本規(guī)程用詞說(shuō)明1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說(shuō)明如下:1)表示很?chē)?yán)格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫(xiě)法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收》GB50204《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50476《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》GB50496《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T51003《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55008《通用硅酸鹽水泥》GB175《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596《混凝土外加劑》GB8076《建設(shè)用砂》GB/T14684《預(yù)拌混凝土》GB/T14902《用于水泥、砂漿和混凝土中的?;郀t礦渣粉》GB/T18046《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ/T10《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63《混凝土礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》DB11/T1029PAGEPAGE40PAGE55條文說(shuō)明1總則1.0.1本規(guī)程的編制總結(jié)了四十余年來(lái)國(guó)家重大超長(zhǎng)大體積混凝土跳倉(cāng)法工程的設(shè)計(jì)、施工和材料等方面的成熟經(jīng)驗(yàn)、工程試驗(yàn)及理論研究成果。本規(guī)程的技術(shù)措施屬半經(jīng)驗(yàn)半理論的概念設(shè)計(jì)理念。國(guó)內(nèi)針對(duì)超長(zhǎng)大體積混凝土采取主動(dòng)裂縫控制技術(shù)已經(jīng)歷了三代,即第一代“永久變形縫法”,第二代“后澆帶法”和第三代“跳倉(cāng)法(無(wú)縫分塊放抗法)”。永久性變形縫法:為了避免超長(zhǎng)大體積混凝土出現(xiàn)有害裂縫和滲漏,將超長(zhǎng)大體積混凝土用永久性變形縫分成若干獨(dú)立單元,變形縫處混凝土及鋼筋完全斷開(kāi),縫內(nèi)設(shè)置內(nèi)埋式橡膠止水帶,外表設(shè)可拆卸式橡膠止水帶,永久性變形縫不能傳遞剪力、拉力和彎矩,屬柔性連接,減少溫度收縮應(yīng)力和差異沉降應(yīng)力。后澆帶法:為了跨越臨時(shí)性較大溫度收縮應(yīng)力和沉降應(yīng)力,設(shè)置臨時(shí)性變形縫,混凝土斷開(kāi),鋼筋連續(xù)不斷,超過(guò)一定時(shí)間再進(jìn)行封填,將結(jié)構(gòu)連成無(wú)縫整體。跳倉(cāng)法:根據(jù)結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度的非線性關(guān)系,將結(jié)構(gòu)按不開(kāi)裂長(zhǎng)度分倉(cāng),根據(jù)混凝土供應(yīng)條件對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)采取跳倉(cāng)澆筑的方法施工,相鄰倉(cāng)的間歇時(shí)間5~10天,此期間混凝土應(yīng)力得到松弛,抗拉性能得到提高,前后倉(cāng)應(yīng)力疊加,降低拉應(yīng)力,有利控制溫度收縮應(yīng)力和有害裂縫的出現(xiàn),避免采用永久性變形縫和后澆帶(臨時(shí)性變形縫)。跳倉(cāng)法是將后澆帶法兩縫變一縫(分倉(cāng)縫),混凝土分倉(cāng)縫以鋼絲網(wǎng)代替木模板埋入混凝土中,不拆模。本規(guī)程跳倉(cāng)法技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工和材料要求是為了提高工程建成后的整體質(zhì)量,以國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策為方向,努力達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境、提高綜合效益。本規(guī)程的“跳倉(cāng)法”是混凝土不摻加任何膨脹劑的跳倉(cāng)法施工,要求高品質(zhì)“普通混凝土好好打”,提高混凝土的均質(zhì)性,降低變異性。實(shí)踐證明采用跳倉(cāng)法施工對(duì)控制混凝土裂縫、提高效率、保證質(zhì)量和降低工程造價(jià)具有顯著的意義。同時(shí),在工民建領(lǐng)域的大體積混凝土實(shí)施跳倉(cāng)法,采用60d、90d強(qiáng)度,可以大量節(jié)約水泥,同時(shí)大量減少二氧化碳排放量,對(duì)節(jié)能減排的推動(dòng)作用十分巨大。1.0.2本條對(duì)本規(guī)程的適用范圍作了規(guī)定,主要用在工業(yè)與民用建筑地下結(jié)構(gòu)工程,也可供地上工程編制施工方案借鑒參考使用。本規(guī)程是在60余年來(lái)長(zhǎng)期處理工程裂縫的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的總結(jié),其基本理論可以解釋超長(zhǎng)大體積混凝土常見(jiàn)裂縫的開(kāi)裂機(jī)理。地下室外墻、樓板的混凝土屬于預(yù)計(jì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土,由于施工養(yǎng)護(hù)條件不同于基礎(chǔ)底板,如果采用跳倉(cāng)法施工必須按本規(guī)程第4章的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)?shù)叵率业姆秶^大,地上有若干棟多層或高層房屋,如果同期施工,在地下室部分不再設(shè)置沉降縫或伸縮縫等永久縫。1.0.3本規(guī)程是現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496的延伸和發(fā)展。2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)2.1.1在大體積混凝土工程設(shè)計(jì)、施工中,必須控制由于水化熱引起的溫度收縮裂縫,降低溫度收縮應(yīng)力。根據(jù)超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度呈非線性關(guān)系的原理,采用不開(kāi)裂的計(jì)算長(zhǎng)度作為分倉(cāng)尺寸,將整體結(jié)構(gòu)分成若干倉(cāng),實(shí)行跳倉(cāng)間歇施工,結(jié)構(gòu)的溫度收縮應(yīng)力得以顯著松弛和釋放,抗拉性能得到提高,最終溫度收縮應(yīng)力由結(jié)構(gòu)總體抗拉能力來(lái)承受。跳倉(cāng)法施工的原理是基于“混凝土的開(kāi)裂是一個(gè)涉及設(shè)計(jì)、施工、材料、環(huán)境及管理等的綜合性問(wèn)題,必須采取‘抗’與‘放’相結(jié)合的綜合措施來(lái)預(yù)防”?!疤鴤}(cāng)法施工方法”雖然叫“跳倉(cāng)法”,但同時(shí)注意的是“抗”與“放”兩個(gè)方面。“放”的原理是基于目前在工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)中,膠凝材料(水泥)水化放熱速率較快,1~3d達(dá)到峰值,以后迅速下降,經(jīng)過(guò)7~14d接近環(huán)境溫度的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度、流水、場(chǎng)地的合理安排,先將超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)劃分為若干倉(cāng),相鄰倉(cāng)混凝土需要間隔7d后才能澆筑相連,通過(guò)跳倉(cāng)間隔釋放混凝土前期大部分溫度變形與干燥收縮變形引起的約束應(yīng)力?!胺拧钡拇胧┻€包括初凝后多次細(xì)致的壓光抹平,消除混凝土塑性階段由大數(shù)量級(jí)的塑性收縮而產(chǎn)生的原始缺陷;澆筑后及時(shí)保溫、保濕養(yǎng)護(hù),讓混凝土緩慢降溫、緩慢干燥,從而利用混凝土的松弛性能,減小疊加應(yīng)力?!翱埂钡幕驹瓌t是在不增加膠凝材料用量的基礎(chǔ)上,盡量提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,主要從控制混凝土原材料性能、優(yōu)化混凝土配合比入手,包括控制骨料粒徑、級(jí)配與含泥量,盡量減小膠凝材料用量與用水量,控制混凝土入模溫度與入模坍落度,以及混凝土“好好打”從而保證混凝土的均質(zhì)密實(shí)等方面。“抗”的措施還包括加強(qiáng)構(gòu)造配筋,尤其是樓板的分布筋與大梁中的腰筋。結(jié)構(gòu)整體封倉(cāng)后,以混凝土本身的抗拉強(qiáng)度抵抗后期的收縮應(yīng)力,整個(gè)過(guò)程“先放后抗”,最后“以抗為主”。從約束收縮公式分析中,可看出混凝土結(jié)構(gòu)中的變形應(yīng)力并不是隨結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度或約束情況而線性變化的,其最大值最后總是趨近于某一極值,若混凝土的抗拉強(qiáng)度能盡量貼近這一值,則可極大地減小開(kāi)裂。同時(shí)可看出最大應(yīng)力總是與結(jié)構(gòu)的降溫幅度成正比(干燥收縮也等效為等量降溫),故提高抗拉強(qiáng)度不能以增加水化熱溫升或干燥收縮為前提。2.1.2本規(guī)程所屬的大體積混凝土,不再單純按尺寸厚度和施工經(jīng)驗(yàn)界定。由于以往許多工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中忽略了溫控和抗裂措施,使得結(jié)構(gòu)施工階段中出現(xiàn)裂縫,影響了結(jié)構(gòu)的使用和耐久性,因此,把需要溫控和釆取抗裂措施的這類(lèi)混凝土歸屬于大體積混凝土。2.1.3超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)指超過(guò)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距的結(jié)構(gòu),稱(chēng)為超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距如表1所示。表1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距(m)結(jié)構(gòu)類(lèi)別室內(nèi)或土中露天排架結(jié)構(gòu)裝配式10070框架結(jié)構(gòu)裝配式7550現(xiàn)澆式5535剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式6540現(xiàn)澆式4530擋土墻、地下結(jié)構(gòu)墻壁等類(lèi)結(jié)構(gòu)裝配式4030現(xiàn)澆式30202.1.4“溫度變形受到約束時(shí)”的約束包括混凝土的內(nèi)約束和混凝土的外約束。內(nèi)約束包括石子對(duì)水泥漿收縮的約束,以及混凝土內(nèi)外溫度差對(duì)混凝土收縮的約束等。外約束包括地基或模板對(duì)混凝土收縮的約束,以及寒冷降溫對(duì)混凝土收縮的影響等。2.1.5收縮應(yīng)力指混凝土早期收縮應(yīng)力。塑性收縮(凝縮)應(yīng)力、自生收縮(自縮)應(yīng)力、溫度收縮(冷縮)應(yīng)力、干燥收縮(干縮)應(yīng)力引起的混凝土裂縫,是跳倉(cāng)法所要應(yīng)對(duì)的主要內(nèi)容?;炷恋奶蓟蛎浟芽p以及荷載裂縫不屬于混凝土早期收縮應(yīng)力裂縫。2.1.6混凝土澆筑后水化熱引起混凝土升溫最高值,與水泥品種、用量關(guān)系很大。近年來(lái)隨水泥細(xì)度的提高,水泥活性較30年前提高出約兩個(gè)等級(jí),比如現(xiàn)在的42.5水泥大體相當(dāng)于水泥標(biāo)準(zhǔn)修訂前的525號(hào)水泥,又相當(dāng)于1979年以前硬練標(biāo)準(zhǔn)的600號(hào)水泥;混凝土的水化熱溫升峰值也就大大提高、提前了。配置大體積混凝土要求溫升峰值不應(yīng)太早、太高,施工企業(yè)對(duì)水泥峰值進(jìn)行實(shí)測(cè),以便采取有針對(duì)性的降溫技術(shù)措施。2.1.9降溫速率:是指混凝土達(dá)到溫升峰值后每天的溫度下降值。沿混凝土澆筑后的不同厚度部位的降溫速率都必須進(jìn)行控制,每天不大于2℃,而且內(nèi)外溫差不大于25℃,外表與大氣溫差不大于20℃。2.1.11混凝土澆注體處于絕熱狀態(tài),內(nèi)部不同時(shí)刻升溫曲線數(shù)值是控制不同厚度部位的溫度梯度值的重要依據(jù)。

3基本規(guī)定3.0.2鑒于超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的重要性,“跳倉(cāng)法”施工方案需經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審批,報(bào)總監(jiān)理工程師備案并核查落實(shí)情況。3.0.4本條根據(jù)超長(zhǎng)大體積混凝土工程施工的特點(diǎn),提出了對(duì)超長(zhǎng)大體積混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)、結(jié)構(gòu)配筋等的具體要求。1根據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計(jì),一般大體積比較適宜采用60d或90d齡期的強(qiáng)度指標(biāo)。地下結(jié)構(gòu)底板、墻體上的結(jié)構(gòu)荷載是逐漸增加的,采用60d或90d齡期的強(qiáng)度指標(biāo),其利用后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)與上部荷載的增加是相適應(yīng)的,已經(jīng)是工程實(shí)踐行之有效的經(jīng)驗(yàn),并在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第12.1.11條和《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ11501-2009第8.1.9條中有規(guī)定,是可節(jié)能、降耗、有效減少有害裂縫產(chǎn)生的技術(shù)措施。在工民建領(lǐng)域的大體積混凝土采用60d、90d強(qiáng)度,可以充分利用摻合料取代水泥,降低溫度收縮應(yīng)力,提高抗裂性和耐久性,從而可以大量節(jié)約水泥,同時(shí)可大量減少二氧化碳排放量,滿(mǎn)足低碳節(jié)能環(huán)保要求。為積累試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用60d、90d強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定時(shí),宜分別作90d、120d備用試件。高于C40混凝土出現(xiàn)裂縫的概率增加,因此建議采用設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)在C25~C40范圍的中低強(qiáng)度混凝土。2本款提出在超長(zhǎng)大體積混凝土跳倉(cāng)法施工對(duì)結(jié)構(gòu)的配筋除應(yīng)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和構(gòu)造要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足大體積混凝土施工的具體方法(整體澆筑、分層澆筑或跳倉(cāng)澆筑)配置承受因水泥水化熱和收縮而引起的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的構(gòu)造鋼筋。3本款中所指的減少超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)外部約束是指:模板、地基、樁基和已有混凝土等外部約束。4在超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中考慮硬質(zhì)巖石地基對(duì)它的約束時(shí),宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層,滑動(dòng)層構(gòu)造可采用一氈二油或一氈一油(夏季),以達(dá)到盡量減少約束的目的。3.0.5結(jié)構(gòu)分倉(cāng)縫的設(shè)置可不受限于結(jié)構(gòu)受力較小的部位。但在分倉(cāng)時(shí),宜適當(dāng)避開(kāi)水池、梯井、泵坑、設(shè)備基礎(chǔ)等部位。3.0.6本條規(guī)定不應(yīng)摻加混凝土膨脹劑和具有體積膨脹性的外加劑的理由如下:1摻微膨脹劑補(bǔ)償收縮混凝土需要飽和水養(yǎng)護(hù)14天,否則很難達(dá)到膨脹控制裂縫的目的。大量工程實(shí)踐表明,一旦養(yǎng)護(hù)條件不滿(mǎn)足要求,混凝土的收縮將會(huì)比不加微膨脹劑的混凝土收縮大很多,甚至產(chǎn)生貫穿裂縫。目前,大量跳倉(cāng)法施工工程實(shí)踐證明,不摻加微膨脹劑的混凝土,能控制工程不產(chǎn)生有害裂縫。2摻具有體積膨脹性的外加劑存在“延遲膨脹”的風(fēng)險(xiǎn)和“過(guò)量膨脹”的危害?;炷恋脑缙谒苄允湛s在先,與膨脹劑的線膨脹不同步——在塑性階段生成鈣礬石不會(huì)產(chǎn)生膨脹,待有一定強(qiáng)度時(shí)再膨脹反而會(huì)造成混凝土裂縫。如果膨脹劑摻量不準(zhǔn)確則會(huì)出現(xiàn)過(guò)量膨脹,尤其是混凝土先期水分不足,后期遇到潮濕環(huán)境后再膨脹導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。摻加膨脹劑還存在著延遲鈣礬石膨脹應(yīng)力形成的后期延遲性開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)常用膨脹劑鈣礬石C3A﹒3CaSO4﹒32H2O,必須有大量供水條件(65℃~75℃受熱脫水分解)。法國(guó)專(zhuān)家要求小于65℃預(yù)防脫水破壞,膨脹劑中含有硫酸根,對(duì)鋼筋銹蝕和耐久性不利,施工中需水量大,急劇降低坍落度。2009年8月為AP1000三代核電工程進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),核電工程決定一律不摻膨脹劑和纖維。施工中沒(méi)有充分供水條件摻膨脹劑混凝土,產(chǎn)生劇烈的收縮落差,反而引起更多的收縮裂縫,限制膨脹率為零和負(fù)值。有許多工程出現(xiàn)裂縫后沉積在混凝土微裂縫中的鈣礬石和混凝土中的未水化的鈣礬石后期再遇充分供水條件時(shí),便產(chǎn)生后期遇水膨脹破壞,即所謂延遲鈣礬石引起的開(kāi)裂。在北京、上海、深圳某些工程中摻膨脹劑,企圖達(dá)到補(bǔ)償收縮目的。但實(shí)際工程產(chǎn)生了更加嚴(yán)重的收縮裂縫。某些工程摻氧化鈣類(lèi)和氧化鎂類(lèi)膨脹劑,引起混凝土內(nèi)部自約束應(yīng)力,產(chǎn)生粉碎酥裂失去強(qiáng)度,形成自然爆裂。法國(guó)技術(shù)要求嚴(yán)格控制混凝土鈣礬石穩(wěn)定性,要求經(jīng)過(guò)泡水與38℃烘箱干濕交替反復(fù)7天共70周的試驗(yàn):ε≤0.06%膨脹變形。本條規(guī)定不應(yīng)摻加纖維,是鑒于纖維在工程實(shí)際應(yīng)用中存在不能均勻分散、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象,易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部缺陷,降低混凝土強(qiáng)度。本條規(guī)定不應(yīng)預(yù)埋冷卻水管,是由于工民建領(lǐng)域大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生大量水化熱,最高溫升可達(dá)到65℃~75℃,此時(shí)如通入冷卻水,導(dǎo)致混凝土整體降溫較大,導(dǎo)致較大的外約束應(yīng)力,從而導(dǎo)致貫穿性開(kāi)裂,國(guó)內(nèi)外都有工程實(shí)例。3.0.8本條確定了超長(zhǎng)大體積混凝土在施工方案階段應(yīng)做的試算分析工作,對(duì)大體積混凝土澆筑體在澆筑前應(yīng)進(jìn)行溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力的驗(yàn)算分析。其目的是為了確定溫控指標(biāo)(溫升峰值、里表溫差、降溫速率、混凝土表面與大氣溫差)及制定溫控施工的技術(shù)措施(包括混凝土原材料的選擇、混凝土拌制、運(yùn)輸過(guò)程及混凝土養(yǎng)護(hù)的降溫和保溫措施,溫度監(jiān)測(cè)方法等),以防止或控制有害裂縫的發(fā)生,確保施工質(zhì)量。3.0.9在大量工程裂縫控制實(shí)踐中,出現(xiàn)豎向裂縫是由第一主拉應(yīng)力引起,但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)在工程端部(X=±L/2最大剪應(yīng)力區(qū))經(jīng)常出現(xiàn)斜裂縫,參見(jiàn)圖1,這主要是第二主拉應(yīng)力引起的,為了控制不產(chǎn)生有害的斜裂縫,我們還應(yīng)該進(jìn)行第二主拉應(yīng)力的驗(yàn)算來(lái)避免有害的斜裂縫產(chǎn)生。圖1構(gòu)件斜裂縫示意圖

4地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1一般規(guī)定4.1.1高強(qiáng)度混凝土水化熱及收縮偏大,徐變偏小,應(yīng)力松弛效應(yīng)偏小,為控制裂縫混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜太高?,F(xiàn)在采用的泵送流動(dòng)性高強(qiáng)度預(yù)拌混凝土,比以往的人工攪拌的較低強(qiáng)度混凝土,水泥用量、水用量都增加,水泥活性增加,比表面積加大,水膠比加大,坍落度加大等,導(dǎo)致水化熱及收縮變形顯著增加;混凝土及水泥向高強(qiáng)度化發(fā)展、水泥強(qiáng)度不斷提高,用量不斷增加,混凝土的抗壓強(qiáng)度顯著提高,而抗拉強(qiáng)度提高滯后于抗壓強(qiáng)度,拉壓比降低,彈性模量增長(zhǎng)迅速;隨膠凝材料增多,體積穩(wěn)定性成比例下降(溫度收縮變形顯著增加);用高強(qiáng)度鋼筋代替中低強(qiáng)度鋼筋導(dǎo)致鋼筋配筋率減小,使用應(yīng)力顯著增加,混凝土出現(xiàn)裂縫概率增大。試驗(yàn)表明由于非彈性影響,混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂時(shí)鋼筋實(shí)際應(yīng)力約為60MPa。因此,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土裂縫不可避免,應(yīng)控制有害裂縫(滲水、鋼筋銹蝕、耐久性等)出現(xiàn)。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)頂板在需要早期布置大型施工裝備等特殊使用工況下,地下結(jié)構(gòu)頂板應(yīng)按照施工荷載要求采用適合的混凝土強(qiáng)度評(píng)定等級(jí)。4.1.2、4.1.3設(shè)置沉降后澆帶的目的是為控制相鄰高度不等建筑、主樓與裙房或地下車(chē)庫(kù)的基礎(chǔ)之間的差異沉降而可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)構(gòu)件附加內(nèi)力和裂縫。從上世紀(jì)八十年代初開(kāi)始許多高層主樓及裙房之間設(shè)置沉降后澆帶,《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ3-91第6.1.3條規(guī)定:“為減小高層部分與裙房之間的差異沉降量,在施工時(shí)采用施工后澆帶斷開(kāi),待高層部分結(jié)構(gòu)完成是連成整體,如采用樁基,可根據(jù)沉降情況,在高層部分主體未全部完成時(shí)連成整體”。由于地基土連續(xù)剪切傳遞不可能發(fā)生突變,沉降觀測(cè)表明在沉降后澆帶兩側(cè)沒(méi)有突變性沉降差,地基反壓力仍然平緩均勻分布,沉降后澆帶成了虛設(shè),只起安慰作用,反而給施工造成許多困難,拖延工期,降低防水質(zhì)量。因此,《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002、JGJ3-2010中都取消了設(shè)置沉降后澆帶的規(guī)定,而在設(shè)計(jì)時(shí)必須采取有效措施,把主樓與裙房或地下車(chē)庫(kù)的基礎(chǔ)之間的差異沉降控制在規(guī)定允許范圍內(nèi),采取的措施為:1減少高層建筑沉降的措施有:(1)地基持力層應(yīng)選擇壓縮性較低的一般第四紀(jì)中密及中密以上的砂土或砂卵石土,其厚度不宜小于4m,并且無(wú)軟弱下臥層。(2)適當(dāng)擴(kuò)大高層部分基礎(chǔ)底面面積,以減少基礎(chǔ)底面的基底反力。(3)當(dāng)建筑荷載較大或基礎(chǔ)持力層以及地基受壓層深度范圍內(nèi)為壓縮性相對(duì)較大土層時(shí)??梢圆捎脧?fù)合地基等處理方法或樁基礎(chǔ)。2使裙房沉降量不致過(guò)小的措施有:(1)裙房基礎(chǔ)應(yīng)盡可能減小基礎(chǔ)底面面積,不宜采用筏形基礎(chǔ),以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)為宜。有防水要求時(shí)可采用另加防水板的方法,此時(shí)防水板下宜鋪設(shè)一定厚度的易壓縮材料。(2)裙房宜采用較高的地基承載力。有整體防水板時(shí),對(duì)于內(nèi)、外墻基礎(chǔ),調(diào)整地基承載力所采用的計(jì)算埋置深度d均可按下式計(jì)算:d=(d1+d2)/2式中:d1——自地下結(jié)構(gòu)室內(nèi)地面起算的基礎(chǔ)埋置深度,d1不小于1.0m;d2——自室外設(shè)計(jì)地面起算的基礎(chǔ)埋置深度。應(yīng)注意使高層建筑基礎(chǔ)底面附加壓力與裙房基礎(chǔ)底面附加壓力相差不致過(guò)大。(3)裙房基礎(chǔ)埋置深度,可小于高層建筑的埋置深度,以使裙房地基持力層的壓縮性大于高層地基持力層的壓縮性(如高層地基持力層為較好的砂土,裙房地基持力層為一般黏性土)。工程實(shí)例一、設(shè)有沉降后澆帶的的天然地基、復(fù)合地基和樁基礎(chǔ)工程,沉降觀測(cè)表明在沉降后澆帶柱間或沉降后澆帶兩側(cè)差異沉降值都很小,許多工程的沉降后澆帶提前進(jìn)行了澆灌。下列為工程實(shí)例:(一)天然地基工程北京某項(xiàng)目:位于北京動(dòng)物園南側(cè),是全國(guó)首例高層主樓與裙房低層之間不設(shè)永久性沉降縫、采用沉降后澆帶的工程。高層客房樓A段:地下3層,地上23層加塔樓6層,高93.51m;裙房大廳B段:地下和地上均為2層;宴會(huì)廳C段:地下1層,地上2層。A段地基為砂卵石,箱形基礎(chǔ);B段和C段地基為粉細(xì)砂交叉梁形基礎(chǔ)。A段與B段、C段之間設(shè)置有沉降后澆帶在基礎(chǔ)完成時(shí)共設(shè)置了沉降觀測(cè)點(diǎn)167個(gè),至主樓結(jié)構(gòu)完工進(jìn)行了沉降實(shí)測(cè)。A段計(jì)算沉降值:最大為50.3mm,最小為35mm,而實(shí)測(cè)最大值為32.1mm;B段計(jì)算沉降值最大10mm左右。從各段沉降實(shí)測(cè)值可以看出高層主樓與裙房之間沉降曲線是連續(xù)的,沒(méi)有突變現(xiàn)象。北京某項(xiàng)目:位于北京東三環(huán),由高層主樓旅館地上18層地下3層,北裙房地上地下各1層,南裙房地下1層地上2~3層組成。高層主樓為埋置在粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土上的箱形基礎(chǔ),南北裙房為在粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土上的片筏基礎(chǔ),高層主樓與裙房之間設(shè)置了沉降后澆帶。基礎(chǔ)底板完成設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),至主樓結(jié)構(gòu)完成到進(jìn)行部分裝修,在主樓與裙房設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn),經(jīng)觀測(cè)主樓與裙房之間最終的差異沉降值僅1.39mm~2.31mm。因此,主樓與裙房之間完全可以不設(shè)沉降后澆帶,施工期間可設(shè)置施工后澆帶。北京某項(xiàng)目:地上12層地下2層,與北邊地下2層的車(chē)庫(kù)連成整體,基礎(chǔ)底為粉質(zhì)粘土,砂質(zhì)粉土,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值180kpa,住宅為滿(mǎn)堂筏基,地下車(chē)庫(kù)采用獨(dú)立柱基防水板,均為天然地基,施工期間主樓與地下車(chē)庫(kù)之間設(shè)置了沉降后澆帶,完成基礎(chǔ)底板設(shè)置了沉降觀測(cè)點(diǎn),并在沉降后澆帶兩側(cè)也設(shè)了觀測(cè)點(diǎn)。直至主樓結(jié)構(gòu)封頂沉降觀測(cè)結(jié)果,主樓最大沉降值為15.4mm,沉降后澆帶兩側(cè)差異沉降值最大為0.7mm。(二)復(fù)合地基工程北京某項(xiàng)目:位于北京清華大學(xué)東側(cè),兩棟塔樓地上26層,裙房地上5層,地下均為3層,與地下車(chē)庫(kù)部分連成整體。地基土為重粉質(zhì)粘土、粘土,塔樓采用CFG樁復(fù)合地基,裙房和地下車(chē)庫(kù)部分為天然基礎(chǔ),均采用滿(mǎn)堂筏基。該工程塔樓與裙房、地下車(chē)庫(kù)之間設(shè)置了沉降后澆帶,在2001年6月基礎(chǔ)底板完成后設(shè)置了沉降觀測(cè)點(diǎn),至2003年投入使用后4個(gè)月,共觀測(cè)23次。觀測(cè)表明:兩塔樓核心筒最大沉降值分別為39.7mm和35.7mm,裙房最小為18.7mm,塔樓與裙房和地下車(chē)庫(kù)之間沉降值沒(méi)有突變現(xiàn)象。北京某項(xiàng)目:地上34層,地下2層,基礎(chǔ)滿(mǎn)堂筏板采用CFG樁復(fù)合地基,相鄰地下車(chē)庫(kù)2層,采用滿(mǎn)堂筏板天然地基,主樓與地下車(chē)庫(kù)地基礎(chǔ)連成整體。在施工期間設(shè)置沉降后澆帶,從基礎(chǔ)底板完成后就在后澆帶兩側(cè)設(shè)置了沉降觀測(cè)點(diǎn),至主樓完成6層時(shí)沉降后澆帶兩側(cè)幾乎沒(méi)有差異沉降,提前澆筑了后澆帶的混凝土。主樓封頂時(shí)基礎(chǔ)最大沉降值為39.8mm。(三)樁基礎(chǔ)工程北京某項(xiàng)目,位于北京朝陽(yáng)區(qū)三元橋東南角,主樓寫(xiě)字樓地上31層,地下2層,西側(cè)有純地下結(jié)構(gòu),基底為粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值220kpa,主樓采用φ400預(yù)應(yīng)力管樁,樁端持力層為細(xì)、粉砂,滿(mǎn)堂布樁,純地下結(jié)構(gòu)部分為天然地基,主樓與純地下結(jié)構(gòu)之間基礎(chǔ)不設(shè)置沉降后澆帶。主樓計(jì)算最大沉降為90mm,設(shè)置了沉降觀測(cè)點(diǎn),在結(jié)構(gòu)封頂后大部分裝修已完成時(shí),在核心筒實(shí)測(cè)最大沉降量為45.5mm。二、設(shè)計(jì)單位采取變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)方法及有效措施,把主樓與裙房或地下車(chē)庫(kù)基礎(chǔ)之間的差異沉降控制在規(guī)范允許范圍內(nèi),已有百余個(gè)工程主樓與裙房或地下車(chē)庫(kù)之間基礎(chǔ)在施工期間不設(shè)置沉降后澆帶。1.北京西城區(qū)某科技館:地下5層,地上主樓12層,裙樓6層,基礎(chǔ)埋置深度30m,基底為中、細(xì)砂,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值360kPa,基底附加壓力遠(yuǎn)小于經(jīng)深度修正后的地基承載力,地基最終沉降量將比地基回彈值還小。因此,在2013年9月25日經(jīng)專(zhuān)家論證會(huì)討論,決定將原設(shè)計(jì)高層與低層之間設(shè)置的沉降后澆帶取消。2.北京麗澤商務(wù)區(qū)某項(xiàng)目:兩棟150m、1棟120m主塔樓,裙房5層,地下均為4層,埋深23m,均采用天然地基,持力層為卵石,主樓采用平板式筏基,裙房采用獨(dú)立柱基、墻下條基加防水板,主樓帶裙房的大底盤(pán)結(jié)構(gòu),采用上部結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基土整體模型,對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行協(xié)同分析,確保主樓與裙房之間的沉降差值滿(mǎn)足規(guī)范要求,施工期間主樓與裙房之間均未設(shè)置沉降后澆帶,該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)在2016年底竣工,2017年底投入使用。3.北京CBD核心區(qū)某工程:位于北京CBD核心區(qū)Z15地塊,主塔樓地上共108層,高528m,地下7層埋深約37m,采用樁筏基礎(chǔ),設(shè)計(jì)用變剛度調(diào)平方法,主塔樓兩側(cè)純地下結(jié)構(gòu)部分采用天然地基,持力層為黏性土層。工程樁分為三種類(lèi)型:主塔樓核心筒和巨型柱區(qū)域?yàn)闃稄?200mm、樁長(zhǎng)44.6m,主塔樓其他區(qū)域樁徑1000mm、樁長(zhǎng)40.lm,塔樓與純地下結(jié)構(gòu)之間過(guò)渡區(qū)域樁徑1000mm、樁長(zhǎng)26.lm,所有樁均采用樁側(cè)柱端后壓漿。該工程施工期間主塔樓與純地下結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之間沒(méi)有設(shè)沉降后澆帶。4.北京亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)某項(xiàng)目:A座地上19層、地下5層,框架——核心筒結(jié)構(gòu),CFG樁梁板式筏基;B座地上16層、地下5層,框架——核心筒結(jié)構(gòu),CFG樁梁板式筏基;C座地上12層,框架——核心筒結(jié)構(gòu),天然地基梁板式筏基。A、B、C座地下結(jié)構(gòu)及純地下結(jié)構(gòu)均為5層,純地下結(jié)構(gòu)天然地基獨(dú)立柱基防水板,±0高程為27m,抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高為16.5m,純地下結(jié)構(gòu)抗浮采用鋼渣壓重和抗浮錨桿?;A(chǔ)地基采用變剛度調(diào)平設(shè)計(jì),A座南樓平均沉降39.5mm,B座南樓平均沉降35.7mm,C座北樓平均沉降41mm,主樓與純地下結(jié)構(gòu)之間差異沉降量均小于0.1%,滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定,不設(shè)置沉降后澆帶。5.北京市通州區(qū)潞城鎮(zhèn)某安置房項(xiàng)目:施工分為一、二、三、四標(biāo)段。其中一、二標(biāo)段由中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),北京建工集團(tuán)和北京城建集團(tuán)施工,由9棟高層住宅樓、1個(gè)大型地下車(chē)庫(kù)等組成,地下均為3層,總建筑面積約為32萬(wàn)平方米,其中1號(hào)至4號(hào)樓地上28層,高83m;5號(hào)至9號(hào)樓地上27層,高72.4m,高層住宅采用CFG樁筏板基礎(chǔ),車(chē)庫(kù)采用天然地基筏板基礎(chǔ),按設(shè)計(jì)計(jì)算高層住宅最終沉降量不大于40mm,高層住宅與地下車(chē)庫(kù)之間設(shè)置沉降后澆帶,在2017年10月24日專(zhuān)家論證會(huì)討論決定不設(shè)沉降后澆帶。三、四標(biāo)段由北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì),北京城建道橋建設(shè)集團(tuán)和中國(guó)建筑一局施工,由7棟高層住宅、大型地下車(chē)庫(kù)等組成,均為地下3層,總建筑面積25.38萬(wàn)多平方米,其中1號(hào)、4號(hào)、5號(hào)樓地上27層,高78.75m,2號(hào)、3號(hào)樓地上28層,高81.65m,6號(hào)樓地上18層,高52.65m,7號(hào)樓地上19層,高55.55m,地下均為3層,高層住宅采用CFG樁筏板基礎(chǔ),地下車(chē)庫(kù)采用天然地基筏板基礎(chǔ),按設(shè)計(jì)高層住宅最終沉降量不大于50mm,高層住宅與地下車(chē)庫(kù)之間設(shè)置沉降后澆帶,在2017年11月3日專(zhuān)家論證會(huì)討論后決定不設(shè)置沉降后澆帶。4.2基礎(chǔ)底板4.2.1基礎(chǔ)底板型式有梁板式筏基、平板式筏基。以前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)習(xí)慣采用梁板式筏基,一般認(rèn)為它的整體剛度大、結(jié)構(gòu)用的材料比平板式筏基省,尤其是現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員的工資水平較低的情況下更可取。經(jīng)過(guò)多項(xiàng)工程對(duì)基坑護(hù)坡、基礎(chǔ)工程土方、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)用工及工期、梁板式筏基與平板式筏基單方造價(jià)、地下結(jié)構(gòu)建筑地面回填材料等綜合比較結(jié)果,采用平板式筏基綜合造價(jià)比梁板式筏基低,如果考慮基礎(chǔ)工期縮短減少銀行貸款的利息,那將更有意義。上部結(jié)構(gòu)雖然有不同的類(lèi)型,基礎(chǔ)底板不論是平板式筏基還是梁板式筏基由于地下結(jié)構(gòu)周邊外墻和若干內(nèi)墻都將構(gòu)成整體剛度較大的結(jié)構(gòu),當(dāng)具有多層地下結(jié)構(gòu)時(shí)更是這樣。為加大裙房或地下車(chē)庫(kù)的基礎(chǔ)沉降,減小與主樓的差異沉降,裙房或地下車(chē)庫(kù)可采用獨(dú)立柱基、墻下條基加防水板基礎(chǔ)。4.2.2由于目前基礎(chǔ)筏板按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《大體積混凝土標(biāo)準(zhǔn)》GB50496采用整體分層連續(xù)澆筑施工,厚度大于1m的不再分層澆筑,因此沒(méi)有必要按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011第8.4.10條在筏板厚度大于2m的中間再設(shè)置水平構(gòu)造防裂鋼筋。4.2.3平板式筏形基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行沖切承載力驗(yàn)算是現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011第8.4.6條規(guī)定。軸力大的柱下為滿(mǎn)足沖切承載力需要筏板設(shè)置柱帽時(shí),因地下車(chē)庫(kù)考慮衛(wèi)生環(huán)境不再設(shè)置排水溝,宜優(yōu)先采用下反柱帽,這樣有利減少基礎(chǔ)埋置深度,節(jié)省造價(jià)。當(dāng)需要抗浮填壓重材料時(shí),柱帽可采用上反。樁頂錨入筏板或承臺(tái)時(shí)為防水釆取有效措施是必要的,不僅設(shè)計(jì)要有明確要求,更重要的是施工時(shí)要保證質(zhì)量。4.2.4基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)件(包括筏形基礎(chǔ)的梁與板、厚板基礎(chǔ)的板、條形基礎(chǔ)的梁等),地震發(fā)生時(shí)不會(huì)產(chǎn)生塑性鉸,不需要考慮延性,不考慮抗震構(gòu)造,也就是基礎(chǔ)梁的箍筋彎鉤可按非抗震、支座邊箍筋間距按剪力確定,無(wú)加密區(qū)要求?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)件可不驗(yàn)算混凝土裂縫寬度,這是因?yàn)榛A(chǔ)梁或筏板鋼筋應(yīng)力實(shí)測(cè)值遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值,其因素較多,例如,天然地基和樁基設(shè)計(jì)承載力均為極限值的1/2,在柱下和墻下的反力比平均反力大得多,而跨中梁、板變形和內(nèi)力比計(jì)算值小得多;基礎(chǔ)底面與地基土之間巨大摩擦力;地下結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)整體作用,使基礎(chǔ)構(gòu)件內(nèi)力及相應(yīng)的撓曲減?。换炷翉澢鷺?gòu)件裂縫驗(yàn)算方法是根據(jù)簡(jiǎn)支梁的試驗(yàn)結(jié)果提出的,基礎(chǔ)構(gòu)件與簡(jiǎn)支梁情況差得很遠(yuǎn)等等。因此,沒(méi)有必要再驗(yàn)算混凝土裂縫寬度。4.2.5主樓地下室及裙房或地下車(chē)庫(kù)基礎(chǔ)底板伸出外墻邊的做法,往往不是地基承載力的需要而是習(xí)慣做法。伸出外墻邊會(huì)擴(kuò)大肥槽體積、增加支護(hù)費(fèi)用、增加結(jié)構(gòu)混凝土和鋼筋用量,延長(zhǎng)工期。4.3地下結(jié)構(gòu)外墻4.3.1地下結(jié)構(gòu)外墻的厚度應(yīng)根據(jù)具體工程確定,考慮到承受土壓、水壓及防水功能其厚度不應(yīng)小于250mm。地下結(jié)構(gòu)外墻的混凝土養(yǎng)護(hù)難度大,控制裂縫比其他構(gòu)件困難,而混凝土強(qiáng)度等級(jí)高時(shí),更不易控制混凝土裂縫,因此,混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜低不宜高,不論多層建筑還是高層建筑的地下結(jié)構(gòu)外墻,承受軸向壓力、剪力不需要太高混凝土強(qiáng)度,土壓、水壓作用下按偏壓構(gòu)件或按彎曲構(gòu)件計(jì)算,混凝土強(qiáng)度等級(jí)髙低對(duì)配筋影響很小,所以混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜采用C30~C35。地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部墻體及柱子受力大,混凝土易養(yǎng)護(hù)對(duì)控制裂縫有利,因此混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行確定。4.3.2地下結(jié)構(gòu)外墻在水平方向支承構(gòu)件可能是墻或柱,間距可能不等,如按實(shí)際情況計(jì)算外墻板,類(lèi)型可能較多。如果擋土墻支座是柱子,應(yīng)沿豎向計(jì)算柱在外墻水平荷載作用下的組合彎矩。為了計(jì)算簡(jiǎn)單,外墻配筋統(tǒng)一,外墻在水平側(cè)向荷載作用下可按單向板計(jì)算,并在樓板處按鉸支座,在與基礎(chǔ)底板相交處按固接?;A(chǔ)底板上部鋼筋錨入外墻按構(gòu)造大于等于5倍直徑即可,沒(méi)有必要按習(xí)慣和某些圖集要求端部下彎,底板下部鋼筋端部也可不沿外墻上彎,而外墻外側(cè)豎向鋼筋下端與底板下部鋼筋按搭接長(zhǎng)度搭接,即能滿(mǎn)足外墻外側(cè)豎向鋼筋的錨固長(zhǎng)度,與基礎(chǔ)底板按固接。而底板在外墻端一般是按鉸支座計(jì)算,按本規(guī)程圖連接完全可滿(mǎn)足構(gòu)造要求,而且方便施工、節(jié)省人工。無(wú)論有無(wú)地上建筑,地下結(jié)構(gòu)外墻除承受水平荷載外,均有豎向軸力存在,應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算,按純彎計(jì)算混凝土裂縫寬度是不切實(shí)際的,這樣會(huì)造成裂縫計(jì)算結(jié)果偏大而增加鋼筋。4.3.3《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第12.2.5條規(guī)定:高層建筑地下結(jié)構(gòu)外墻,其豎向和水平鋼筋應(yīng)雙層雙向布置,間距不宜大于150m,配筋率不宜小于0.3%。實(shí)際情況表明許多工程的地下結(jié)構(gòu)外墻由于混凝土養(yǎng)護(hù)比較困難,裂縫控制難度較大。除高層建筑以外的其他建筑的地下結(jié)構(gòu)外墻分布鋼筋配筋率均不宜小于0.3%。外墻厚度增大時(shí),水平分布鋼筋的配筋率還應(yīng)適當(dāng)增大,墻厚不大于600mm時(shí)宜0.4%~0.5%,其直徑宜細(xì)不宜粗,間距不宜大于150mm,并應(yīng)將水平分布鋼筋布置在豎向鋼筋的外側(cè)。4.3.4在地下結(jié)構(gòu)外墻的附壁柱處,實(shí)為外墻截面突變,最易產(chǎn)生豎向裂縫,不少工程就在這些部位出現(xiàn)此類(lèi)裂縫。實(shí)踐表明,為了控制裂縫在附壁柱兩側(cè)采取如圖4.3.4所示必要的附加鋼筋措施是有效的。無(wú)地上建筑的地下結(jié)構(gòu)外墻可以不設(shè)附壁柱,樓板的梁在外墻端可按鉸支座,雖加大了梁的跨中配筋,但不再配附壁柱鋼筋,總的鋼筋用量反而節(jié)省。4.3.5多層地下結(jié)構(gòu)的外墻具有極大的剛度和整體性,基礎(chǔ)底板反力完全可以有效地與上部柱平衡;單層地下結(jié)構(gòu)外墻,當(dāng)上部結(jié)構(gòu)柱間距小于墻高度兩倍時(shí),則為剛性墻,基礎(chǔ)底板反力如同多層地下結(jié)構(gòu)外墻與上部柱平衡,否則地下結(jié)構(gòu)外墻應(yīng)按深梁考慮,但是均沒(méi)有必要在地下結(jié)構(gòu)外墻與基礎(chǔ)底板交接部位設(shè)置地梁。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)僅為一層時(shí),參照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第12.3.22條宜在墻頂部配置兩根直徑不小于20mm的通長(zhǎng)構(gòu)造鋼筋。在多層地下結(jié)構(gòu)的外墻與樓板交接處不應(yīng)設(shè)附加鋼筋,更不應(yīng)設(shè)暗梁。4.3.6主樓基礎(chǔ)與裙房或地下車(chē)庫(kù)基礎(chǔ)埋深不一致很常見(jiàn),處理方法應(yīng)避免簡(jiǎn)單習(xí)慣的放坡方法,可采用本條款經(jīng)濟(jì)合理做法。4.4地下室樓板4.4.2作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂板必備條件在國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3等標(biāo)準(zhǔn)中均有規(guī)定,上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位的側(cè)向位移應(yīng)趨于零,因此,除地下一層側(cè)向剛度與地上一層側(cè)向剛度比值應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)定以外,地下室頂板距室外地面不能太高,在《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》(結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ))2009年版第5.8.2條第4款中也有規(guī)定,當(dāng)?shù)叵露禹敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí),樓蓋應(yīng)采用梁板式結(jié)構(gòu),樓板厚度不應(yīng)小于160mm。4.4.3作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,為平衡上部柱下端彎矩樓蓋采用梁板式是合理的,為此《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3第3.6.3條有此規(guī)定。當(dāng)有多層地下室時(shí),除嵌固部位的樓蓋采用梁板式外,其他層樓蓋可采用無(wú)梁樓蓋,這樣有利減小層高和基礎(chǔ)埋置深度,可節(jié)省工程綜合造價(jià)。為控制裂縫,地下室樓蓋的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜太高,一般不應(yīng)大于C35。5材料、配合比、制備及運(yùn)輸5.2原材料5.2.1為在超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中降低混凝土因水泥水化熱引起的溫升,達(dá)到降低溫度應(yīng)力和保溫養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的目的,本條文根據(jù)目前國(guó)內(nèi)水泥水化熱的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和多個(gè)大型重點(diǎn)工程的成功經(jīng)驗(yàn),以及美國(guó)《大體積混凝土》ACI207.1R-96中的相關(guān)規(guī)定,將原《塊體基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)程》YBJ224-91中的“大體積混凝土施工時(shí)所用水泥其7d水化熱應(yīng)小于250kJ/kg”修訂為“大體積混凝土施工時(shí)所用水泥其3d水化熱宜小于240kJ/kg,7d水化熱宜小于270kJ/kg”,同時(shí)規(guī)定了其水泥中的鋁酸三鈣含量小于8%。當(dāng)使用了3d水化熱大于240kJ/kg,7d水化熱大于270kJ/kg或抗?jié)B要求高的混凝土,其水泥中的鋁酸三鈣含量高于8%時(shí),在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)溫控施工的要求及抗?jié)B能力要采取適當(dāng)措施調(diào)整。5.2.2骨料選用原則依據(jù)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》GB50496對(duì)原材料的要求。粗細(xì)骨料的選用考慮到混凝土的收縮是由于水泥漿體水化硬化成水泥石后體積收縮所致。混凝土的骨料,特別是粗骨料對(duì)水泥收縮起著約束作用,是混凝土內(nèi)部阻抗水泥石收縮的主要組分,因此骨料的含量、粒徑、級(jí)配、空隙率大小、雜質(zhì)含量、骨料材質(zhì)、品種都對(duì)混凝土收縮開(kāi)裂有一定影響。本條文選用天然砂或機(jī)制砂,規(guī)定細(xì)度模數(shù)2.3~3.0的中等粗砂含泥量不大于3%(包括泥塊含量)。粗骨料選用原則為:5mm~31.5mm、質(zhì)地堅(jiān)硬、連續(xù)級(jí)配、空隙率40%以?xún)?nèi),這一指標(biāo)是20年前我國(guó)骨料的一般水平。西方國(guó)家采取人工級(jí)配的方法控制骨料空隙率,資料表明,混凝土用水量只有130kg/m3并依然有較好的泵送性。目前北京、深圳等地所用石子的空隙率接近50%,北京地區(qū)砂子含石量為20%左右,粗細(xì)骨料的質(zhì)量必須引起高度重視,改變粗放型的管理方式是防止超大體積混凝土出現(xiàn)有害裂縫的重要途徑。根據(jù)《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ/T10,采用最小內(nèi)徑150mm的輸送管,粗骨料粒徑可達(dá)40mm。本規(guī)程選用的5mm~31.5mm粗骨料,滿(mǎn)足泵送性要求。5.2.3摻和料材料的選用,本規(guī)程只選擇粉煤灰和礦粉兩種摻合料理由如下:1混凝土摻加粉煤灰可以減少水泥用量,降低水化熱,減緩早強(qiáng)速率,減少混凝土早期裂縫。粉煤灰在拌制混凝土?xí)r有三種效應(yīng)并產(chǎn)生三種勢(shì)能,包括形態(tài)效應(yīng)產(chǎn)生的減水勢(shì)能、火山灰活性效應(yīng)造成的反應(yīng)勢(shì)能、微集料效應(yīng)造成的致密勢(shì)能。與基準(zhǔn)混凝土相比,摻加粉煤灰可以改善混凝土拌合物的和易性,減少混凝土的泌水性。此外,摻有粉煤灰的混凝土具有較小的彈性模量,且能減小混凝土水化熱,延緩大體積混凝土水化熱峰值的出現(xiàn),使得最終由溫度引起的約束力變小。正是由于粉煤灰摻合料的這一特點(diǎn),使其廣泛應(yīng)用于泵送混凝土,來(lái)改善混凝土的可泵性和抗裂性,防止集料的離析。但是,粉煤灰會(huì)降低混凝土早期的極限抗拉強(qiáng)度。所以,粉煤灰對(duì)于混凝土的抗裂存在一個(gè)最優(yōu)摻量。由試驗(yàn)得知,摻有粉煤灰的混凝土抗裂性較基準(zhǔn)混凝土有明顯的改善,但對(duì)粉煤灰摻量較高的混凝土應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)或采用二次抹面。2礦渣粉和優(yōu)質(zhì)超細(xì)礦渣粉活性均高于粉煤灰,且需水量較低,改善了絮凝情況,改善均勻性,但其水化反應(yīng)較粉煤灰快,提高了早期彈性模量,并且產(chǎn)生膠凝量較大,對(duì)開(kāi)裂較為敏感,增大了混凝土收縮開(kāi)裂趨勢(shì),細(xì)度較大的超細(xì)礦粉表現(xiàn)更甚。摻礦渣粉對(duì)混凝土較摻粉煤灰對(duì)混凝土抗裂性能低。摻普通礦渣粉還易產(chǎn)生泌水,措施不當(dāng)易產(chǎn)生表面裂縫。對(duì)進(jìn)場(chǎng)粉煤灰除按規(guī)定進(jìn)行復(fù)檢外,應(yīng)通過(guò)看顏色、聞氣味,必要時(shí)用顯微鏡觀察辨別真?zhèn)?,同時(shí)應(yīng)做“安定性”檢驗(yàn)或直接加水?dāng)嚢瑁^察其有無(wú)膨脹。5.3配合比設(shè)計(jì)5.3.1混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是指建筑物完成后的使用狀態(tài),建設(shè)過(guò)程構(gòu)部件荷載增加速度是一個(gè)較漫長(zhǎng)的過(guò)程,因此利用混凝土后期強(qiáng)度有著很大潛力。尤其是粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢(早期水化熱低),后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較大能夠防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。利用60d、90d強(qiáng)度等級(jí)還能節(jié)約水泥,減少碳排放保護(hù)環(huán)境。表2普通混凝土與粉煤灰混凝土對(duì)比水泥品種混凝土種類(lèi)各齡期強(qiáng)度比值R7R28R60R90R18042.5級(jí)硅酸鹽水泥普通混凝土0.63~0.841.01.07~1.181.18~1.271.25~1.42粉煤灰混凝土0.55~0.791.01.15~1.211.27~1.351.35~1.4832.5級(jí)礦渣水泥普通混凝土0.661.01.181.19—粉煤灰混凝土0.61~0.631.01.18~1.211.25~1.29—表3混凝土不同齡期強(qiáng)度C30混凝土C40混凝土齡期(d)強(qiáng)度(N/mm2)百分比(%)齡期(d)強(qiáng)度(N/mm2)百分比(%)315.251321.353728.695737.8951433.81131444.61122837.61252848.31216042.71426056.01409047.51589063.5159根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666中相關(guān)規(guī)定,考慮運(yùn)輸、管理等因素,混凝土攪拌站配制的強(qiáng)度比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高不小于15%,但有的攪拌站提高得太多,這對(duì)控制混凝土裂縫是不利的。因此,在正常情況下?lián)接蟹勖夯业拇篌w積混凝土,取用60d或90d齡期強(qiáng)度,對(duì)工程結(jié)構(gòu)承載力是合理和可靠的。本規(guī)程規(guī)定了混凝土強(qiáng)度上限不應(yīng)超過(guò)30%。5.3.2本條文依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ5吸取了有經(jīng)驗(yàn)的混凝土攪拌站多年來(lái)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定的混凝土成分參數(shù)成熟經(jīng)驗(yàn),結(jié)合各地近年來(lái)跳倉(cāng)法施工的成熟經(jīng)驗(yàn),本規(guī)程提出了水膠比、漿骨比、砂石比、摻合料的相關(guān)參數(shù)規(guī)定,不僅是單純從混凝土強(qiáng)度等級(jí)考慮,而且高度重視了混凝土的長(zhǎng)期耐久性和前期的防裂性,以及混凝土的可操作性。本條文中“拌合水用量不應(yīng)大于170kg/m3”,“混凝土入模坍落度宜控制在100~140mm,最大不得超過(guò)16Omm”是重點(diǎn)。根據(jù)《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ/T10,坍落度宜控制在100~140mm可滿(mǎn)足最大泵送高度50m的要求。采用跳倉(cāng)法施工的地下室混凝土,在滿(mǎn)足施工和泵送要求的前提下,盡可能采用較小的坍落度。6混凝土施工6.1一般規(guī)定6.1.3地下結(jié)構(gòu)頂板采用跳倉(cāng)法施工,有關(guān)分倉(cāng)、混凝土澆筑等的規(guī)定與基礎(chǔ)底板相似,但是混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)工作更為重要。地下結(jié)構(gòu)外墻及地下車(chē)庫(kù)頂板在完成防水施工后及時(shí)回填和覆蓋土是非常重要的,地下結(jié)構(gòu)頂板采用跳倉(cāng)法施工時(shí),對(duì)有關(guān)構(gòu)件做好保溫隔熱措施是必備的條件,否則難以控制施工期間混凝土出現(xiàn)裂縫。6.1.6地下結(jié)構(gòu)底板施工縫鋼絲網(wǎng)與止水鋼板構(gòu)造參見(jiàn)圖2。圖2地下結(jié)構(gòu)底板施工縫鋼絲網(wǎng)與止水鋼板構(gòu)造1——先澆倉(cāng);2——后澆倉(cāng);3——堵頭網(wǎng);4——20目鋼絲網(wǎng)底板施工縫止水鋼板必須上翹(開(kāi)口向上),防止開(kāi)口向下混凝土澆搗時(shí)氣泡積聚,不易排出。當(dāng)基礎(chǔ)底板厚度≤600mm時(shí),止水鋼板設(shè)置在板厚中部;當(dāng)基礎(chǔ)底板厚度>60mm時(shí),止水鋼板設(shè)置在靠近板底30Omm高度位置。止水鋼板的原理是承壓水通過(guò)混凝土裂縫滲透,采用止水鋼板延長(zhǎng)滲透路徑,當(dāng)滲透壓在滲透路徑上減小為零時(shí)滲透停止,即起到止水作用。止水鋼板開(kāi)口無(wú)須朝向迎水面。6.2施工技術(shù)準(zhǔn)備6.2.1預(yù)拌混凝土連續(xù)供應(yīng)是超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工前一項(xiàng)重要的技術(shù)準(zhǔn)備工作,應(yīng)選用實(shí)力強(qiáng)、信譽(yù)好、管理水平高的預(yù)拌混凝土生產(chǎn)單位,并簽訂合同文件。同時(shí)可以要求預(yù)拌混凝土生產(chǎn)單位報(bào)送有針對(duì)性的技術(shù)保證文件。6.2.2

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