地下室顶板裂缝处理专业方案.doc

一、工程概况工程名称：中航城国际小区（A区）A3地块建设地点：厦门市集美区杏林杏锦路东侧、园博园西侧建设单位：厦门富铭杏博置业监理单位：厦门协建工程咨询监理设计单位：厦门佰地建筑设计勘察单位：福建省建研勘察设计院基坑支护设计单位：福建省建研勘察设计院施工单位：中天建设集团中航城国际小区（A区）A3地块总建筑面积102407m，其中地下一层为22838 m，地上由3层至49层组成。其中8#、9#楼为31层高层，10#楼为49层超高层，L1#L9#楼地上三层结构。二、编制依据 1、地下室防水工程质量验收规范 GB50208- 2、地下室防水技术规范GB50108-三、裂缝位置 四、裂缝产生原因分析 本工程地下室顶板完成时间为7月3日，于2月23日发觉地下室顶板局部产生贯穿性裂缝。经分析，推断其产生原因：因现场施工场地限制造成大型重车需要在地下室顶板经过，板面动荷载过大同时地下室无荷载补强方法。针对上述原因，为了预防其它板面继续开裂，拟采取地下室顶板荷载补强方法；同时为了预防已产生裂缝部位应力集中产生破坏，拟对已产生裂缝部位进行碳纤维加固。五、裂缝渗水处理方法 1、材料选择：水溶性聚氨酯（适适用于地下室顶板裂缝长度大于2米或裂缝宽度大于0.2mm裂缝） 2、材料介绍：水溶性聚氨酯是由环氧乙烷或环氧丙烷开环共聚聚醚和异氰酸合成制得一个不溶于水单组份灌浆材料。3、 材料特点： 1）、该材料含有良好亲水性，能和水反应，同时生成CO2气体，并逆水而上沿来水通道渗透扩散，和周围混凝土、砂、土等固结，快速硬化形成不透水固结层，已广泛应用于封堵大压力涌水和阻止地基中流水及水渗透。 2）、该材料和混凝土及土粒粘结力大，可制得高强度弹性固结体，所以能充足适应地基或其它基层变形，使其不易发觉龟裂、坍毁而得到加固初强； 3）、在含水结构中浆液不会被冲散，在其反应过程中，因为气体扩散使有效固结区快速增大，可得到比其它类型化学浆液大多固结体； 4）、依据工程不一样需要，可调整化灌液体粘度，对于混凝土工程细小裂缝注浆后浆液能很快渗透进去，形成粘结牢靠，抗渗性好、强度大固结体；关键技术性能指标 检验项目相对密度对水适用性膨胀率遇水凝固时间粘度强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）渗水量干燥潮湿100%250%500%指标1.03PH值：31326倍十几秒数十分钟1.820.60.821.50.8 3、施工工艺步骤：本道工序在地下室顶板防水施工之前完成 1）、确定漏水点清理渗漏基面钻孔清洗安装灌浆接嘴高压灌注发泡浆料观察补漏拆灌浆嘴槽孔修补检验完成补漏 2）、施工要求： （1）、检验：仔细检验漏水部位，清理渗漏部位周围污物,以备灌浆。 （2）、 寻求裂缝是一项繁琐、细致工作，如表面不易干燥，能够用喷灯烘干，用角磨机磨光周围，裂缝处因含有水份，立即能够发觉，此措施即提升了工作效率，又可确保每一分区无遗漏。 （3）、布孔：在漏水部位打灌浆孔，对深层裂缝可钻斜孔穿过缝面，通常孔距为。 （4）、埋嘴封缝：埋设注浆嘴，用快干水泥封闭。 （5）、裂缝修补：灌浆液应从每一枚针头开始（结构立面由下往上灌注），当浆液从微孔处冒出时，应立即停止，移入第二枚继续灌注，依次向前进行。在灌注过程中，假如浆液已灌满相邻针头位置，能够跳开不注；如注浆后发觉裂缝两端仍有继续延伸、或有裂缝和其相交叉，应在该位置补孔，重新注浆。这么，整条裂缝第一次注浆才算结束。 （6）、灌浆：依据渗漏部位具体情况确定灌浆压力、灌浆量。用堵漏注浆泵将水溶性聚氨酯灌入裂缝，当全邻孔出现纯浆液时，移至邻孔，在要求压力下灌浆，直至压不进为止（注入率0.01L/min），随即关闭阀门。（通常灌浆压力0.3Mpa）。 （7）、7小时后检验渗漏部位有没有渗水，无渗水将灌浆嘴折断，用快干水泥将基面封闭、抹平。 （8）、先做样板经监理甲方确定后再大面积施工。4、注浆时应注意问题： 1）、当一枚针头在灌注较长时间后（约5分钟后），浆仍未从裂缝内冒出，应停止灌注，间隔一段时间后再进行，如仍未灌满，应检验钻孔是否和埋管线交叉、板底是否有孔洞等情况，待查明原因后再进行灌浆。 2）、灌注时应严密注视灌注机工作压力表，如超出额定压力（350kg以上），应停机后再进行，如压力仍居高不下，应检验钻孔是否和裂缝完全交叉。 3）、聚氨酯是遇水膨胀材料，工作时应穿戴好防护用具，如手套、护目镜等。表面清理及设备维护。 4）、待浆液凝固后，表面应立即清理。 5）、灌注机连续使用最多不超出10小时，如中途停止工作超出30分钟，应立即清理机械，清洗可用专用清洗剂或丙酮等。5、资料整理 1）、对于地下室渗漏部位，必需在图纸中标注清楚，注明裂缝方向、部位、裂缝宽度等。 2）、做好施工纪录，具体注明裂缝修复部位、长度、裂缝宽度及施工时间及其施工方法。 3）、对原材料厂家证实、合格证及相关检验汇报进行搜集和整理。六、 碳纤维布加固方法本工程裂缝成形关键原因是地下室顶板活荷载过大引发，属于结构裂缝，需要对裂缝板进行加固处理。经本企业讨论决定采取碳纤维布进行加固处理。一）、碳纤维布优点 1、自重轻，施工方便快捷，不增加结构荷载； 2、轻度高，能灵活地用于抗弯、封闭箍和抗剪加固； 3、柔和性好，不受结构（梁、柱、通风筒、管道、墙体等）外形限制； 4、耐久性佳，抗化学腐蚀和恶劣环境气候改变能力强； 5、抗高温、抗蠕变、抗磨蚀、抗震性能好； 6、符合环境要求； 7、适用范围广、混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。二）、碳纤维布特征 1、比重为铁五分之一； 2、强度为铁10倍； 3、不生锈，不腐蚀； 4、X线可透视，耐化学药品性，耐热性，积低温性。三）、工艺原理将抗拉强度极高碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强结构上，形成一个新复合体，使增强粘贴材料和原有钢筋混凝土共同受力增大结构抗裂或抗剪能力，提升结构强度、刚度、抗裂性和延伸性。四）、机具设备关键机含有砂轮切割机1台、角磨机4台、滚刷按需购置。五）、劳动组织碳纤维布施工应由具过硬施工工艺技术专业施工队伍完成，并应精心组织、精心施工。依据现场实际情况，项目部配置了4名技术工人、6名普工。六）、工艺步骤及操作关键点 工艺步骤： 施工准备 基面处理 刷抹漆底胶 刮腻子 粘贴碳纤维布 表面养护涂刷碳纤维专用胶。1 混凝土表面处理 1）、 将混凝土构件表面残缺、破损部分清除洁净。 2）、 对经过剔凿、清理和露筋构件残缺部分，进行修补、复原。 3）、 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板接槎等）打磨平整，修复后构件表面尽可能平顺。 4）、 清洗打磨过构件表面，并使其充足干燥。2 缺点部位涂刷底胶将配好底胶（粘结剂），用涂刷均匀于缺点部位砼表面。3 构件表面残缺面修补用环氧腻子对构件表面残缺面进行修补，关键点以下： 1）、 腻子主剂、固化催进剂、固化剂按要求百分比称量正确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。 2）、构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时，要在气温-5以上，相对湿度小于85%条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。4 涂刷底胶将配好底胶（粘结剂），用滚筒均匀涂刷于需要粘结砼表面。5 粘贴碳纤维粘贴碳纤维材料之前，首先应确定粘贴表面干燥。气温在-10以上，相对湿度RH85%时，如无有效方法不得施工。为预防碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺和壁纸刀按要求尺寸切断碳纤维材料，每段长度通常以不超出6m为宜。为预防材料在保管过程中损坏，材料裁切数量应按当日用量裁切为准。碳纤维纵向接头必需搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺关键点以下：1）、 粘贴树脂主剂、固化催促剂和固化剂应按要求百分比称量正确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。2）、 粘贴时，在碳纤维和树脂之间尽可能不要有空气。可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压数次，使树脂渗浸入碳纤维中。6 养护粘贴碳纤维材料后，需自然养护1-2小时达成早期固化，应确保固化期间不受外界干扰和碰撞。七）、质量要求1 全部进场材料，包含碳纤维材料和胶粘剂材料，必需符合质量标准，并含有出厂产品合格证，符合工程加固补强设计要求。2 碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损，也不得直接日晒和雨淋，胶结材料应阴凉密闭储存。3 各工序施工质量，由技术人员负责指导、监督，每一道工序完成后提请技术员检验、认可后，才能进行下道工序。4 涂底层涂料涂料应涂刷均匀、不得漏涂，严禁在不适合气温条件下施工，添加溶剂稀释后涂料应在要求时间内用完。温度低于7，相对湿度RH85%，混凝土表面含水率在8%以下，无结露现象时，必需使用改性环氧树脂。5. 构件表面残缺修补结构物表面小孔、内角必需用环氧腻子修补平整，腻子涂刮后，表面仍存在不平糙纹，应再用砂纸磨平。6. 粘贴碳纤维贴碳纤维材料时须符合下述条件：a、碳纤维材料应按要求裁切。b、气温、空气湿度、构件表面含水率等符合要求。c、底层涂料及腻子达成指触干燥（树脂表面达成固化硬结）。d、粘结树脂类型和施工时气温适合，主剂和固化剂、固化促进剂应按要求百分比称量正确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和量应在要求时间内用完。碳纤维粘贴质量检验标准。a、下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。b、碳纤维粘结严实。c、对于直径在10mm以上30mm以下空鼓，每平方米少于10个可认为合格；若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。d、顺纤维方向搭接长度大于20cm,各层之间搭接部位不得在同一条直线上，层间必需错开最少10cm。e、碳纤维材料规格，粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合要求。7. 技术标准：碳纤维片材加固混凝土结构技术规程CECS146：。七、地下室顶板荷载补强方案 本工程地下室顶板施工荷载分布在设计总说明图纸中要求：地下室顶板施工荷载：5.0kN/m。因施工场地受限和实际现场施工需要，砂石堆放场只能设置在地下室顶板上，砂石堆放高度按1.5m高堆放。在地下室板面上施加施工荷载为：1.5mX18 kN/m=27 kN/m。 在施工过程中水泥、砼运输车辆必需经地下室顶板面进入施工现场，水泥运输车辆（总车重量按65吨运输）、施工砼泵车一部重量40吨，在地下室顶板面施加施工荷载分别为：650 KN /2.5m/9m=28.9KN/m2；砼泵车等效于28 KN/ m2。而设计实际施工荷载荷载小于5KN/ m2，无法满足施工需要。需要用钢管脚手架进行支撑加固来补强地下室顶板施工荷载。（钢筋堆场、砂石堆场及运输路线图、施工电梯安装图详中航城国际小区平面部署图）。一）、地下室顶板施工荷载计算依据：1、建筑结构荷载规范（GB50009-）2、混凝土结构设计规范（GB50010-）3、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-）【】；4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130）；5、建筑结构荷载规范(GB 50009-)()6、建筑地基基础设计规范(GB 50007-)7、中航城国际小区（A区）A3地块施工图纸。二）、施工准备了解工程概况、认真熟悉图纸，对本工程难点认真研究，尤其是是在受到场地限止，地下室顶板无法满足施工荷载要求时应采取必需补强方案。为了在地下室顶板能够堆放建筑材料，行使重型机械设备（如砼搅拌车、钢筋运输车、施工电梯等），而不造成地下室顶板因施工荷载或堆载大于顶板设计荷载时，顶板挠曲变形或裂缝。故本工程采取扣件钢管架支撑方案对地下室顶板施工荷载进行补强。三）、施工工艺及步骤本工程地下室为满铺地下室，施工荷载关键集中于地下室顶板连接体部分，钢管架支撑补强方案关键作用于连接体部分，故选择以下材料：支承体系，采取钢管脚手架支撑体系。1、搭设支承架纵向、横向支承立杆均按间距0.75m布设；横向、纵向水平拉杆均按间距1.6m布设，搭设要求均必需符合施工要求。（1）、立杆垂直度，纵向偏差小于H/200，且小于100MM，横向偏差小于H/400，且小于50MM。（2）纵向水平杆水平偏差小于总长度1/300，且小于20MM，横向水平杆水平偏差小于10MM。（3）脚手架步距、立杆横距偏差小于20MM，立杆纵距偏差小于50MM。2、支架搭设高度为板底高度。支架搭设时应拉通线控制度并抄平检验。3、安装龙骨4、顶板支撑支撑系统采取扣件式及U型托支撑系统，另在立杆上设顶托，顶托上设6090木枋。详下图： 支撑体系剖面图 支撑体系平面图四）、钢管支撑体系拆除待工程完工收尾阶段，地下室顶板上施工荷载小于设计荷载时拆除。（1）拆除支撑架前应设警戒区，设置显著标志，并有专员警戒。（2）拆除次序自上而下进行，不能上下同时作业。（3）拆架高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。 （4）拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最终两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。 （5）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开和另一人相关结扣时，应先通知对方，以防坠落。 （6）在拆架时，不得中途换人，如必需换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。 （7）输送至地面杆件，应立即按类堆放，整理保养。（8）当日离岗时，应立即加固还未拆除部分，预防存留隐患造成复岗后人为事故。五）、施工主通道支撑体系荷载计算（一）、参数信息满堂支撑架类型:剪刀撑设置一般型钢管类型：48 3.2mm，搭设高度：3.8m。立杆步距h：1.6m。立杆间距：纵距la=0.75m，横距lb=0.75m。扫地杆距支撑面h1:0.15m。作业层施工均布荷载标准值：23KN/m2。脚手板：冲压钢脚手板，脚手板自重：0.3KN/m2。立杆支撑面：脚手架放置在地面上。 （二）、次梁计算：次梁采取1根6090矩形木楞，间距300mm。次梁截面惯性矩I，截面抵御矩W和弹性模量E分别为：I=3.645106mm4；W=8.100104mm3；E=10000N/mm2；次梁根据三跨连续梁进行强度和挠度计算。1.均布荷载值计算作用在次梁上荷载标准值：恒荷载标准值qk1=0.032+0.30.30=0.122kN/m；活荷载标准值qk2=230.30=6.900kN/m；作用在次梁上荷载设计值：恒荷载设计值q1=1.2qk1=0.147kN/m；活荷载设计值q2=1.4qk2=9.660kN/m；2.强度验算最大弯距 Mmax=0.10q1la2+0.117q2la2=0.100.1470.7502+0.1179.6600.7502=0.644kNm；最大应力计算值=M/W=0.644106/8.100104=7.951N/mm2；次梁强度验算：实际弯曲应力计算值=7.951N/mm2小于抗弯强度设计值f=12.56N/mm2，满足要求！3.挠度验算:最大挠度=(0.677qk1+0.990qk2)la4/100EI=(0.6770.122+0.9906.900)7504/(100100003.645106)=0.600mm；次梁挠度验算：实际最大挠度计算值:=0.600mm小于最大许可挠度值min（750/150，10）=5.000mm，满足要求！（三）、主梁计算：主梁采取2根6090矩形木楞，间距750mm。主梁截面惯性矩I，截面抵御矩W和弹性模量E分别为：I=7.290106mm4；W=1.620105mm3；E=10000N/mm2；次梁把荷载以集中力形式传输给主梁，主梁根据集中和均布荷载作用下三跨连续梁计算。1.次梁传输给主梁集中力计算集中力标准值： F=1.1qk1la+1.2qk2la=1.10.1220.750+1.26.9000.750=6.311kN；集中力设计值： F=1.1q1la+1.2q2la=1.10.1470.750+1.29.6600.750=8.815kN；2.主梁受力计算依据上面计算荷载进行电算，得到计算简图及内力、变形图以下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kNm) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M=1.691kN.m 最大变形：=0.640mm 最大支座反力：F=24.358kN3.强度验算最大应力计算值=1.691106/1.620105=10.437N/mm2；主梁强度验算：实际弯曲应力计算值=10.437N/mm2小于抗弯强度设计值f=17.33N/mm2，满足要求！4.挠度验算最大挠度=0.640mm；主梁挠度验算：实际最大挠度计算值:=0.640mm小于最大许可挠度值min（750/150，10）=5.000mm，满足要求！（四）、顶部立杆稳定性计算: 【一】脚手架立杆荷载计算因为结构外围采取密目安全网全封闭，可不考虑风荷载对脚手架影响。1.静荷载标准值计算：(1)结构自重标准值NG1kNG1k =gkH=0.12090.270=0.033kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)脚手板自重标准值NG2k1采取冲压钢脚手板，自重标准值gk1=0.3kN/m2。NG2k1=lalbgk1=0.750.750.3=0.169kN；2)支撑梁自重标准值NG2k2NG2k2=lalbgk2=0.750.750.194=0.109kN；构配件自重标准值NG2k=0.169+0.109=0.278kN；2.活荷载标准值计算：NQk=lalbqk=0.750.7523=12.938kN；【二】基础数据计算1.立杆长细比验算依据扣件式规范第5.1.9条：长细比=l0/i=k1（h+2a）/i=1（h+2a）/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-2得：1=0；立杆截面回转半径：i=1.59cm；立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点长度：a=25cm；=0（0.02100+225）/1.59=0.000 顶部立杆长细比验算：实际长细比计算值:=0.000小于许可长细比210，满足要求！2.确定轴心受压构件稳定系数长细比=l0/i=k1（h+2a）/i=1.1550（0.02100+225）/1.59=0.000；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到：=1.000【三】立杆稳定性计算=N/(A)f立杆轴心压力设计值N=1.2NGk+1.4NQk=1.2（0.033+0.278）+1.412.938=18.485kN；=18485.392/(1.000450)=41.079N/mm2；顶部立杆稳定性验算：实际抗压应力计算值=41.079N/mm2小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！（五）、底部立杆稳定性计算: 【一】脚手架立杆荷载计算因为结构外围采取密目安全网全封闭，可不考虑风荷载对脚手架影响。1.静荷载标准值计算：(1)结构自重标准值NG1kNG1k=gkH=0.12093.8=0.459kN；(2)构配件自重标准值NG2k=0.278kN；2.活荷载标准值计算：NQk=lalbqk=0.750.7523=12.938kN；【二】基础数据计算1.立杆长细比验算依据扣件式规范第5.1.9条：长细比=l0/i=k2h/i=2h/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-4得：2=0；立杆截面回转半径：i=1.59cm；=01.6100/1.59=0.000底部立杆长细比验算：实际长细比计算值:=0.000小于许可长细比210，满足要求！2.确定轴心受压构件稳定系数长细比=l0/i=k2h/i=1.15501.6100/1.59=0.000；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到：=1.000【三】立杆稳定性计算 = N/(A) f立杆轴心压力设计值N=1.2NGk+1.4NQk=1.2（0.459+ 0.278）+1.412.938=18.998kN；=18997.524/(1.000450)=42.217N/mm2；底部立杆稳定性验算：实际抗压应力计算值=42.217N/mm2小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！（六）、立杆地基承载力计算:立杆基础底面平均压力应满足下式要求 pfg 地基承载力设计值:fg=fgkkc=300.000kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk=750kPa；脚手架地基承载力调整系数：kc=0.4； 立杆基础底面平均压力：p=N/A=75.990kPa；立杆轴心压力设计值：N=18.998kN；基础底面面积：A=0.25m2。p=75.990kPafg=300.000kPa。地基承载力满足要求！八、安全文明施工方法1、安全管理及交底：对全部安装、拆除操作工人均应在进场时集中进行安全“三级”教育，工人上岗前施工管理人员应优异行钢管架搭设、拆除安全技术交底，交底应在现场进行，应有针对性，应提醒操作人员应注意安全关键点；工人上岗时应戴好安全帽、不穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋，高空作业时应戴牢安全带。2、搭设钢管架时安全操作注意事项：工作时要求思想集中，预防空中滑落；扳手等工具应拿牢或放在可靠平面上，以防坠落伤人；在搬运材料应注意放置牢靠、不相互碰撞；钢管架各部位扣件应锁紧方能在架上操作；严格按钢管架搭设次序进行搭设，不得违反钢管架搭设前后次序；传输材料、工具不得乱扔乱抛；施工平面材料应归堆，不得随手乱放，架上不得堆大量钢管材料3、拆除钢管支撑架时安全操作注意事项：应在达成拆除条件时经管理人员审批并进行拆除安全交底后进行钢管支撑架拆除工作；拆除施工部位应设置显著警示标志，非作业人员不得入内；拆除架体时工人应思想高度集中，高空作业必需带好安全带，严防高空坠落；严格根据钢管架拆除次序进行拆除，从高处往低处拆，严禁先拆底部再拆上部；在同一工作面共同施工时，工人间应相协作；每组拆除人员应有足够工作面，不得过于集中，以免相互碰撞伤人；操作平面内有洞口应优异行洞口防护，安全后才能操作。