巖土工程師輔導：縫混凝土結構施工技術

　　摘要：本文介紹超長無縫混凝土結構施工的基本原理，通過工程實例介紹了在超長無縫混凝土結構中采用膨脹和加強帶替代后澆帶的技術要點。

　　關鍵詞：超長無縫混凝土 施工技術

　　1、前言

　　網(wǎng)易在超長、超寬鋼筋混凝土結構施工中，一般每30~40 設一道后澆帶，等40~50天后再后澆膨脹混凝土，這種常規(guī)后澆帶施工，工序繁多，時間跨度長，施工成本高，而且難以保證整體質量，給建筑裝飾也帶來隱患。我們在工程施工實踐中，利用uea混凝土補償收縮的原理，采用膨脹加強帶替代后澆帶，實現(xiàn)了超長鋼筋混凝土的無逢施工，為同類的工程施工提供了可借鑒的經(jīng)驗。

　　2、基本原理

　　uea混凝土在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，在鋼筋和鄰位約束下，鋼筋受拉，而混凝土受壓，當鋼筋拉應力與混凝土壓應力平衡時，

　　則：ac.σc=as.es.ε2

　　設：μ=as/ac，

　　則σc=μ。es.ε2……(1)

　　式中σc—混凝土預壓應力(mpa)，as—鋼筋截面積，μ—配筋率(%)，ac—混凝土截面積，es—鋼筋彈性模量(mpa)，ε2—混凝土的限制膨脹率(%)。

　　由(1)式可見，σc與ε2成正比例關系，而限制膨脹率ε2隨uea的摻量增加而增加，所以，通過調整uea的摻量，可使混凝土獲得0.2～0.7mpa的預壓應力，根據(jù)水平法向力σx分布曲線，設想在應力大的地方施加較大的膨脹應力σc，而在兩側施加較小的膨脹應力，全面地補償結構的收縮應力，控制有序裂縫的出現(xiàn)。

　　由于鋼筋混凝土結構長大化和復雜化，取消后澆帶的超長縫混凝土結構施工必須根據(jù)結構特點靈活運用，沉降縫不能取消，具有沉降性質的后澆帶也不能取消。uea加強帶的性質是以較大膨脹應力補償溫差收縮應力集中的地方，所以，它可以取消后澆帶。加強帶的間距可控制在40～60m，一般可連續(xù)澆注100～200m超長結構。

　　3、工程實例

　　某工程為框架-剪力墻結構，筏板基礎，底下一層，地上十二層，主樓長為122.8m，最寬為21m，筏板厚度為1.5m，樓板厚度為250┨、120┨，地下室墻體厚度為350┨，砼強度等級為c40-c55.

　　工程主樓層數(shù)為十二層，裙樓層數(shù)為四層，主裙樓之間由于層數(shù)差別較大，后澆帶既起沉降作用，又起伸縮作用，故不可用膨脹加強帶來代替，因而主裙樓之間仍存在后澆帶，而主樓全長層數(shù)無變化，若設置后澆帶僅是起到收縮作用。采用uea補償性混凝土來代替伸縮縫，實現(xiàn)無縫施工，在地下室筏板、墻體、主樓各樓層按 60m左右設置一道2m寬限的膨脹帶加強帶(共二道)，以控制混凝土溫度、收縮裂縫。

　　3.1混凝土試配

　　膨脹混凝土的試配，重點解決超長無縫混凝土施工中uea摻量控制和降低混凝土水化熱。

　　經(jīng)多次試驗，uea替代水泥量在10～12%范圍內，對混凝土強度不影響，同時利用收縮膨脹測定儀測定，其膨脹率ε2=2-3×10-4，在鋼筋率μ= 0.2-0.8%時，可在結構中建立0.2-0.7mpa的預壓應力，這一預壓應力可補償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生溫差和干縮的拉應力。

　　由(1)式可見，σc與ε2成正比例關系，而限制膨脹率ε2隨uea的摻量增加而增加，所以，我們通過調整uea的摻量，可以使混凝土獲得不同的預壓應力。

　　3.2筏板膨脹加強帶施工

　　3. 2.1混凝土澆筑方向。首先根據(jù)現(xiàn)場實際情況，商品混凝土供應能力，澆筑能力，確定筏板混凝土澆筑方向。施工時澆筑采用斜向推進、分層連續(xù)澆筑方法，膨脹加強帶外摻12%uea的c40、p8小膨脹混凝土，澆筑到加強帶時，摻15%uea的c45、p8大膨脹混凝土，到另一側時，又改為澆筑摻12%uea 的c40、p8小膨脹混凝土。

　　3.2.2確定膨脹加強帶的設置。膨脹加強帶寬為2m，兩側架快易收口網(wǎng)，為防止混凝土壓破快易收口網(wǎng)，在上下層主筋之間點焊φ20@300的雙向鋼筋加強網(wǎng)

　　3.2.3膨脹加強帶處的澆筑方向。4臺混凝土泵分兩組對向進行，澆筑整個過程中，每組中應保證1臺泵退泵連續(xù)澆筑超長無縫筏板混凝土，另外1臺則機動配合塔吊吊斗進行膨脹加強帶和墻體混凝土澆筑。

　　3.2.4主要技術措施

　?、?混凝土澆筑時，注意嚴防其它部位混凝土進入膨脹后澆帶內，以免影響設計效果。澆筑混凝土前的潤管砂漿必須棄置，拆管排除故障或其它原因造成的廢棄混凝土嚴禁進入工作面。嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位。以免形成潛在的冷縫或薄弱點。對作業(yè)面散落的混凝土，拆管倒出的混凝土，潤管漿等應吊出作業(yè)面外。

　?、谠诨炷翝仓僚蛎浖訌妿Ц浇鼤r，應注意使振動棒插搗點與密目快易收口網(wǎng)保持距離不小于30cm，并不得過振。

　?、叟蛎浖訌妿幓炷敛扇∷醯醵返踹\和混凝土輸送管泵并用。加強帶處超長無縫筏板混凝土澆筑在一側混凝土澆筑完畢后進行，墻體混凝土待該部位超長無縫筏板混凝土初凝后終凝前澆筑。膨脹帶混凝土，振搗棒可靠近密目快易收口網(wǎng)，但不得碰撞。

　?、?超長無縫筏板板面上的板面粗鋼筋處，容易在振搗后、初凝前出現(xiàn)早期塑性裂縫和沉降裂縫，必須通過控制下料和二次振搗予以消除，以免成為混凝土的缺陷，導致應力集中，影響溫度收縮裂縫的防治效果。底板澆筑至標高后，在終凝前用磨光機反復抹壓多次，防止混凝土表面的沉縮裂縫出現(xiàn)。

　?、?膨脹混凝土只有充分濕養(yǎng)護才能發(fā)揮uea混凝土的膨脹效能，必須提高養(yǎng)護意識，設立專職養(yǎng)護人員，建立嚴格的混凝土養(yǎng)護制度?；炷翝仓戤吅蠹磻耩B(yǎng)護14d.混凝土收平后，即應灑水潤濕，再用塑料膜嚴密覆蓋，如蓋麻袋一層。在養(yǎng)護期噴灑霧狀水保持環(huán)境相對濕度在80%以上，以減少混凝土干縮。

　　3.3墻體膨脹加強帶施工

　　為釋放部分收縮應力，在墻體施工中采用了“后澆膨脹加強帶”的施工方法，即以膨脹加強帶為界，分段澆筑摻12%uea的c50、p8小膨脹混凝土，養(yǎng)護28d后，用摻15%uea的c55、p8大膨脹混凝土回填膨脹加強帶。后澆筑膨脹加強帶可按照傳統(tǒng)后澆帶設置。

　　在混凝土澆筑2天后，松動模板1-2┨，在墻體頂部設置花管淋水養(yǎng)護，拆模后繼續(xù)淋水養(yǎng)護至14d.

　　3.4樓板膨脹加強帶施工

　　樓板膨脹加強帶用密目快易收口網(wǎng)隔開，固定方法同筏板。澆筑時采用齊頭并進、連續(xù)澆筑的方法，膨脹加強帶外用摻12%uea的小膨脹混凝土，澆筑到加強帶時，用摻15%uea的大膨脹混凝土，到另一側時，又改為澆筑摻12%uea混凝土。

　　4、實施效果

　　4.1工程質量

　　按照施工前編制的詳細可行性的施工方案、技術交底、嚴格執(zhí)行，溫度控制的結果表明，混凝土內外溫差未超過25oc.實現(xiàn)了筏板混凝土澆筑的連續(xù)施工，取得了超長無縫結構筏板混凝土澆筑的成功，目前地下室超長無縫結構筏板經(jīng)試水未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，地下室結構已被質檢站定為優(yōu)良。

　　4.2經(jīng)濟效益分析

　　本工程地下室至十二層共計二十八道膨脹加強帶，與樓層板同時澆筑，省去保護后澆帶而砌筑的磚墻及上面預制混凝土蓋板，同時省去后澆帶的清理工作，后澆帶處鋼筋加強部分亦省略，每道膨脹加強帶與板同時澆筑，省略腳手架的后期搭設，降低了工程造價。

　　4.3工期對比

　　按常規(guī)設計要求，每30～40m設一道后澆帶，等主體結構封頂一個月且月沉降量小于0.05┨后，再回填膨脹混凝土，將延長工期60天左右。本工程采用超長無縫混凝土結構后，每樓層混凝土實現(xiàn)連續(xù)澆筑施工，縮短了工期，僅用了128天時間就完成了36000平方米的結構施工。

　　5、結束

　　超長無縫混凝土結構是以uea補償收縮混凝土為結構材料，以加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長鋼筋混凝土結構的一種新工藝。在本工程中，對底板和樓板采用加強帶取代后澆帶，證明采用超長無縫混凝土結構施工技術是一種有效的新型施工工藝，有利于滿足工程質量要求和建筑造型的要求，簡化了施工工序、縮短了工期，降低了工程成本。

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