住房城鄉建設部標準定額司
關于征求行業標準《超長無縫混凝土結構技術規程(征求意見稿)》
意見的函
根據住房城鄉建設部《關于印發2013年工程建設標準規范制訂、修訂計劃的通知》(建標[2013]6號)的要求,現征求由中國建筑第八工程局有限公司牽頭起草的行業標準《超長無縫混凝土結構技術規程(征求意見稿)》(見附件)意見,請于2017年8月29日前將意見和建議反饋第一起草單位中國建筑第八工程局有限公司。
聯系人: 張德財 聯系電話:15921218389
傳真:021-61929514
Email:287172486@qq.com
地址及郵編:上海市浦東新區世紀大道1568號;郵編200122
附件:超長無縫混凝土結構技術規程(征求意見稿)
中華人民共和國住房和城鄉建設部標準定額司
2017年7月31日
超長無縫混凝土結構技術規程
(征求意見稿)
前 言
根據住房和城鄉(原)建設部《關于印發〈2013年工程建設標準規范制訂、修訂計劃〉的通知》(建標[2013] 6 號)的要求,規程編制組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎上,編制本規程。
本規程的主要技術內容是:1總則;2術語和符號;3基本規定;4材料;
5設計;6施工。
本規程中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。
本規程由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由×× ××(主編部門)負責日常管理,由中國建筑第八工程局有限公司負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見或建議,請寄送中國建筑第八工程有限公司(地址:上海市浦東新區世紀大道1568號,郵政編碼:200122)。
本規程主編單位:
中國建筑第八工程局有限公司
浙江城建建設集團有限公司
本規程參編單位:
中國建筑股份有限公司
北京市建筑設計研究院有限公司
河海大學
華東建筑設計研究總院
湖南省建筑工程集團總公司
吉林建工集團有限公司
中國建筑東北設計研究院有限公司
山東同圓設計集團
杭州市建筑設計研究院有限公司
廣州市第一建筑工程有限公司
湖南省第六工程有限公司
中建西部建設股份有限公司
中建八局第二建設有限公司
中建八局第三建設有限公司
中國航天建設集團有限公司
本規程主要起草人員:
馬榮全 蔣立紅 肖緒文 厲天數
束偉農 孫學鋒 王桂玲 苗冬梅
蔣世林 趙 儉 危 鼎 張德財
譚 丁 王 偉 陳 勇 包聯進
沈德建 伍燦良 關而道 周文連
張晶波 李忠衛 程建軍 蔡穎天
楊智英 林子軍 高育欣 何一軍
目 次
1 總 則…………1
2 術語和符號…………2
2.1 術語…………2
2.2 符號…………3
3 基本規定…………6
4 材料…………8
4.1 混凝土原材料…………8
4.2 混凝土…………9
4.3 鋼材…………11
5 設計…………12
5.1 一般規定…………12
5.2 計算…………12
5.3 構造措施…………13
6 施工…………17
6.1 一般規定…………17
6.2 施工方法…………17
6.3 模板工程…………19
6.4 鋼筋…………20
6.5 混凝土澆筑…………20
6.6 混凝土養護…………21
6.7 監測與驗收…………22
附錄A 溫度應力和收縮應力的計算…………23
附錄B 跳倉倉格長度的計算…………32
本規程用詞說明…………33
引用標準名錄…………34
附:條文說明…………35
1 總 則
l.0.1 為規范超長混凝土結構設計與施工,做到技術先進、安全適用、經濟合理,制定本規程。
條文說明:編制《超長無縫混凝土技術規程》的前提是分析與總結了不同混凝土構件體積變形,產生裂縫的原因與裂縫的性質,重點是明確不同構件體積變形裂縫對構件承載力與耐久性的影響,明確這些裂縫在不同構件上的可接受程度,為定量計算做好準備,即解決好無縫設計原則、無縫施工措施與構件裂縫的關系,協調好控制裂縫與方便施工的矛盾關系。做到既能控制有害裂縫又能方便施工,是這本規程要達到的目標。
1.0.2 本規程適用于工業與民用建筑超長混凝土結構工程設計與施工。
1.0.3 超長混凝土結構設計與施工除應符合本規程外,尚應符合國家現行有關標準的規定。
2 術語和符號
2.1 術語
2.1.1 超長混凝土結構 overlength concrete structure
長度超過伸縮縫最大間距限值的鋼筋混凝土結構。
條文說明:《混凝土結構設計規范》GB 50010中第8.1.1條規定鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距可按下表確定,長度超過表中規定的鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距限值的鋼筋混凝土結構(或者結構單元)為超長混凝土結構。
表2.1.1 鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距(m)
注:1 裝配整體式結構的伸縮縫間距,可根據結構的具體情況取表中裝配式結構與現澆式結構之間的數值;
2 框架-剪力墻結構或框架-核心筒結構房屋的伸縮縫間距,可根據結構的具體情況取表中框架結構與剪力墻結構之間的數值;
3 當屋面無保溫或隔熱措施時,框架結構、剪力墻結構的伸縮縫間距宜按表中露天欄的數值取用;
4 現澆挑檐、雨罩等外露結構的局部伸縮縫間距不宜大于12m。
2.1.2 超長無縫混凝土結構 overlength concrete structure without permanent seam
無永久分縫的超長混凝土結構。
條文說明:設置一定數量分縫后,分縫兩側的結構單元仍超長,該結構單元也屬于超長無縫混凝土結構。
2.1.3 跳倉法 alternative bay construction method
把超長混凝土結構劃分為一定尺度的多個單元,按一定時間間隔跳躍澆筑混凝土的方法。
2.1.4 跳倉遞推法 successively casting concrete by alternative construction method
把超長混凝土結構劃分為一定尺度的多個單元,按一定時間間隔,依次進行混凝土澆筑的方法。
2.1.5 膨脹加強帶 expansive strengthening band
在后澆條形區域部位,澆筑補償性混凝土的部分。
條文說明:通過在結構預設的后澆部位澆筑補償收縮混凝土,延長構件連續澆筑長度的一種技術措施,
2.2 符號
2.2.1 溫度及材料性能
Cx——外約束介質(地基或老混凝土)的水平變形剛度;
E0——混凝土彈性模量;
E(t)——混凝土齡期為t時的彈性模量;
Ei(t)——第i計算區段,齡期為t時,混凝土的彈性模量;
ftk(t)——混凝土齡期為t時的抗拉強度標準值;
Q——膠凝材料水化熱總量;
Q0——水泥水化熱總量;
Qt——齡期t時的累積水化熱;
t——齡期;
Tb(t)———齡期為t時,混凝土澆筑體內的表層溫度;
Tbm(t)、Tdm(t)———混凝土澆筑體中部達到最高溫度時,其塊體上、下表面的溫度;
Tmax——混凝土澆筑體內的最高溫度;
Tmax(t)——齡期為t時,混凝土澆筑體內的最高溫度;
Tq——混凝土達到最高溫度時的大氣平均溫度;
T(t)——齡期為t時,混凝土的絕熱溫升;
Ty(t)——齡期為t時,混凝土收縮當量溫度;
Tw(t)——齡期為t時,混凝土澆筑體預計的穩定溫度或最終穩定溫度;
ΔT1(t)——齡期為t時,混凝土澆筑塊體的里表溫差;
ΔT2(t)——齡期為t時,混凝土澆筑塊體在降溫過程中的綜合降溫差;
ΔT1max(t)——混凝土澆筑后可能出現的最大里表溫差;
ΔT1i(t)——齡期為t時,在第i計算區段混凝土澆筑塊體里表溫度的增量;
ΔT2i(t)——齡期為t時,在第i計算區段內,混凝土澆筑塊體綜合降溫差的增量。
2.2.2 計算參數及其他
H(τ,t)——在齡期為τ時產生的約束應力延續至t時的松弛系數;
K——防裂安全系數;
k——不同摻量摻合料水化熱調整系數;
k1、k2——粉煤灰、礦渣粉摻量對應的水化熱調整系數;
M1、M2……M11——混凝土收縮變形不同條件影響修正系數;
Ri(t)——齡期為t時,在第i計算區段,外約束的約束系數;
n——常數,隨水泥品種、比表面積等因素不同而異;
——水力半徑的倒數;
α——混凝土的線膨脹系數;
β——混凝土中摻合料對彈性模量的修正系數;
β1、β2——混凝土中粉煤灰、礦渣粉摻量對應的彈性模量修正系數;
ρ——混凝土的質量密度;
——在標準試驗狀態下混凝土最終收縮的相對變形值;
(t)——齡期為t時,混凝土收縮引起的相對變形值;
λ——摻合料對混凝土抗拉強度影響系數;
λ1、λ2——粉煤灰、礦渣粉摻量對應的抗拉強度調整系數;
σx(t)——齡期為t時,因綜合降溫差,在外約束條件下產生的拉應力;
σz(t)——齡期為t時,因混凝土澆筑塊體里表溫差產生自約束拉應力的累計值;
σzmax——最大自約束應力。
3 基本規定
3.0.1 超長混凝土結構應采取必要措施,宜少設或不設結構永久分縫。
3.0.2 超長無縫混凝土結構施工前,應收集當地當期環境和氣象情況,做好各項施工準備工作。
3.0.3 采用超長無縫混凝土結構施工時,設計方案宜與施工單位協商確定。
3.0.4 施工單位應根據超長無縫混凝土結構工程設計圖紙,編制施工方案,履行審批手續,并提請監理單位、建設單位會簽認定。
條文說明:本條界定了本規程應用時應結合工程設計圖紙,合理編制施工方案。根據工程實踐經驗表明,澆筑混凝土結構分塊大小、澆筑混凝土的溫控以及混凝土養護等相關措施,是控制混凝土早期收縮產生裂縫的有效手段,因此合理的施工順序及施工措施是應用本規程的重點內容。
3.0.5 超長無縫混凝土結構施工根據施工條件,可采用后澆帶法、膨脹加強帶法、跳倉法或跳倉遞推法。
3.0.6 超長混凝土結構設計與施工應積極采用“四新技術”,采用預應力法、滑動構造法、低溫補倉法、誘導縫法、綜合治理法等措施,控制混凝土裂縫的產生。
條文說明:本條主要強調裂縫綜合控制措施,混凝土結構裂縫的產生是基于材料、環境、管理等綜合性問題。
3.0.7 超長無縫混凝土結構施工前,應根據需要對施工階段混凝土澆筑體的溫度、溫度應力及收縮應力按本規范附錄A驗算,確定施工階段混凝土澆筑體的升溫峰值、表里溫差及降溫速率等控制指標,制定溫控措施。
3.0.8 超長無縫混凝土結構施工方案,應包括下列內容:
1 工程概況;
2 現場總平面布置和混凝土主要施工設備;
3 混凝土澆筑運輸順序和施工進度計劃;
4 結構分塊、澆筑次序及施工縫留置時間;
5 原材料優選、配合比設計、混凝土制備與運輸;
6 施工過程溫度應力和收縮應力計算;
7 溫控監測設備和測試點位布置圖;
8 混凝土保濕或保溫養護方法;
9 交通堵塞、不利氣候條件等主要應急保障措施;
10 特殊部位和特殊氣候條件下的施工措施。
4 材料
4.1 混凝土原材料
4.1.1 水泥選用應符合下列規定:
1 宜采用中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥;當采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥時,應摻用粉煤灰等活性摻合材料;有抗滲、抗凍融要求時,宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
2 優先選用低熱水泥品種,在配置混凝土配合比時宜減少水泥用量,一般控制在250kg/m3~300kg/m3。
3 水泥在攪拌站的入機溫度不宜大于60℃,水泥3d水化熱不宜大于240kJ/kg,7d水化熱不宜大于270kJ/kg。
條文說明:超長混凝土結構早期混凝土開裂主要是由于混凝土的溫度應力與收縮,控制水泥用量及水泥水化熱,目的是降低混凝土的水化溫升及減小收縮。
4.1.2 粗骨料的選擇,除應符合現行行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52的有關規定外,宜選用粒徑5mm~31.5mm,并應連續級配,含泥量不應大于1%。
4.1.3 細骨料的選擇,除應符合現行行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52的有關規定外,宜選用中砂,其細度模數宜大于2.3,含泥量不應大于3%。
4.1.4 礦物摻合料的選用,粉煤灰質量除應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596的規定外,應采用II級以上等級粉煤灰,不得使用高鈣灰;粒化高爐礦渣粉除應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》GB/T 18046的規定外,應采用S95級以上等級礦粉。其它品種的礦物摻合料質量應符合國家現行有關標準的規定。
4.1.5 減水劑宜選用聚羧酸類外加劑,不宜摻加早強型減水。
4.1.6 水泥進場時應對水泥品種、強度等級、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查,并應對其強度、安定性、凝結時間、水化熱等性能指標及其他必要的性能指標進行復檢。
4.1.7 本規程未涉及的相關材料技術要求,按現行相關標準執行。
4.2 混凝土
4.2.1 混凝土設計指標應符合設計及施工要求。
條文說明:超長無縫混凝土結構混凝土配合比的設計除應符合工程設計所規定的強度等級、耐久性、抗滲性、體積穩定性等要求外,尚應符合大體積混凝土施工工藝特性的要求,并應符合合理使用材料、減少水泥用量、降低混凝土絕熱溫升值的要求。
4.2.2 混凝土性能指標應根據相關標準規范要求、工程結構部位、環境條件、施工方法、氣候條件等確定。
條文說明:混凝土的性能指標在滿足設計要求的同時,施工單位應根據預拌混凝土運輸距離、運輸設備、供應能力、材料批次、環境溫度等因素提出預拌混凝土的有關參數。
4.2.3 混凝土拌合用水量不宜大于175kg/m3。
條文說明:日本混凝土協會規定,民用建筑混凝土用水量必須低于175kg/m3;結構工程混凝土用水量必須低于185kg/m3。
4.2.4 混凝土耐久性指標應符合現行國家標準《混凝土結構耐久性設計規范》GB/T 50476的有關規定。
4.2.5 混凝土早期抗裂性能等級應符合表4.2.5的規定。
表 4.2.5 混凝土早期抗裂性能等級
條文說明:采用刀口法試驗,L-V級屬早期抗裂的最高級,抗裂好的混凝土一般小于c<100mm2/m2。
4.2.6 混凝土干燥收縮性能宜符合表4.2.6的規定。
表4.2.6 混凝土干燥收縮性能
條文說明:試驗方法為《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T50082,接觸法,干燥收縮養護條件:相對濕度(60±5)%,溫度:(20±2)℃。我國相關混凝土標準中沒有關于干燥收縮的指標,國外標準與我國的試驗方法不同,試驗環境條件也不同,沒有可比性。澳大利亞標準規定,56天收縮值小于650×10-6為低收縮混凝土。
4.2.7 當膨脹加強帶采用補償收縮混凝土時,配合比設計除應符合現行國家標準《混凝土外加劑應用技術規范》GB 50119和《補償收縮混凝土應用技術規程》JGJ/T 178的有關規定外,尚應符合限制膨脹率設計要求,當設計未要求時,其限制膨脹率設計取值應符合表4.2.7的規定。
表4.2.7 限制膨脹率設計取值
4.2.8 混凝土配合比配制強度等級不得超出設計強度的30%。
4.2.9 在確定混凝土配合比時,應根據混凝土的絕熱溫升、溫控施工方案等,提出混凝土制備時粗細骨料和拌合用水及入模溫度控制的技術措施。
4.2.10 施工單位與混凝土供應商應簽訂混凝土采購合同,合同中必須有符合本規程的技術標準,報工程監理或業主備查。
4.2.11 本規程未涉及的混凝土相關技術要求,按現行相關標準執行。
4.3 鋼材
4.3.1 結構用鋼筋應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010中材料強度的規定,對有抗震設防要求的結構或構件,尚應符合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB 50011中結構材料的規定。
4.3.2 結構用鋼板應符合現行國家標準《建筑結構用鋼板》GB/T 19879對材料的規定。