膨脹加強帶取代伸縮后澆帶的施工技術方案

1、膨脹加強帶取代收縮后澆帶的施工技術方案一 工程概況：1.1工程名稱：南寧華南城（一期）物流區(qū)1號廣場建設單位：南寧華南城有限公司設計單位：深圳市建筑設計研究總院有限公司監(jiān)理單位：南寧品正建設咨詢有限公司施工單位：中國建筑第五工程局有限公司本工程位于南寧市江南區(qū)沙井大道與華南城中央大道交接處，總建筑面積約17萬平方米（a座），建筑總高度為27.9米，其中地上5層，地下2層，結構類型為框架結構，設計使用年限為50年，建筑類別為一類，抗震防烈度為6度，建筑耐火等級為一級。本工程合同造價約為3億元，合同工期365天。質量標準：達到國家施工質量驗收規(guī)范合格標準。1.2 伸縮后澆帶工程量：負一層板東西方向

2、約240m，共3條，南北方向約110m共7條；一層板面東西方向約240m，共3條，南北方向約110m共7條；二屋面板東西方向約200m，共2條，南北方向約90m共3條。粗略估算整棟樓伸縮后澆帶的總長超過6000m。 二 技術措施2.1溫度收縮裂縫形成的原因 混凝土在結硬的過程中發(fā)生收縮，溫度變化時會熱脹冷縮，當這兩種變形受到約束后，在結構內部就會產生收縮應力和溫度應力，這兩種應力分別超過混凝土抗拉強度時就會導致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫。超長混凝土結構中較多見的是在收縮應力和溫度應力共同作用下所產生的溫度收縮裂縫。2.2常用的控制方法2.2.1設置伸縮縫為控制溫度收縮裂縫的形成，設計上

3、往往采用設置伸縮縫來限制混凝土結構的長度和寬度。混凝土結構設計規(guī)范（gb 50010-2002）中，對鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距的要求比原規(guī)范嚴格了，規(guī)范用詞由“可”改為“宜”。規(guī)定了鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距，這就要求在結構設計中，設計者必須認真對待由于超長結構帶來的不利影響，當增大結構伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時，必須采取切實可行的措施，防止結構開裂。規(guī)范又規(guī)定對下例情況，如有充分依據和可靠措施，伸縮縫最大間距可適當增大：1 混凝土澆筑采用后澆帶分段施工；2 采用專門的預應力措施；3 采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中，在現澆結構施工階段采取

4、防裂措施是國內外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國目前常用的做法是設置施工后澆帶。2.2.2設置后澆帶后澆帶是指在現澆整體鋼筋混凝土結構中，只在施工期間留存的臨時性的帶形縫，起到消化沉降收縮變形的作用，根據工程需要，保留一定時間后，再用混凝土澆筑密實成為連續(xù)整體的結構。2.2.2.1按后澆帶的不同作用分類(1) 當建筑物存在較大的高差，但是結構設計根據具體情況不宜設置永久變形縫時，例如高層建筑主體和多層（或低層）裙房之間，也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題，這種應為“沉降后澆帶”。(2)由于超長結構帶來的不利影響，當增大結構伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時，為防止結構開裂

5、而設置的臨時性帶形縫。這種防止混凝土凝結收縮開裂及因溫度變化拉裂而設置的后澆施工縫，應為“收縮后澆帶”。2.2.2.2對后澆帶混凝土及施工的要求(1)后澆帶內的后澆混凝土，應使用無收縮的混凝土灌實。無收縮混凝土可以采用膨脹水泥拌制，也可以采用摻加具有膨脹作用的外加劑與普通水泥拌制?；炷恋膹姸戎辽倥c先澆混凝土相同或提高一級。(2)后澆帶內的后澆混凝土的澆灌時間，應采取不同類型的后澆帶采用不同的澆灌時間。伸縮后澆帶根據先澆灌混凝土的收縮完成時間而定。不同水泥品種、不同水灰比、不同的溫度條件養(yǎng)護的混凝土要區(qū)別其收縮完成的時間而定，一般以施工后60d進行澆灌，在工期要求緊迫和有特別困難時，也不應少于

6、30d。沉降后澆帶一般宜在建筑物沉降穩(wěn)定后，再澆注后澆帶的混凝土。 2.2.2.3對施工后澆帶的具體要求(1)后澆帶的接縫形式，必需嚴格按施工圖施工，施工縫施工時要用堵頭板，根據接口形式在堵頭板上裝凸條。在后澆混凝土前要進行認真清理、洗刷、鑿毛，對該處的混凝土一定要振搗密實，以使混凝土達到設計的強度等級標準。尤其是地下室底板更要注意按要求去施工，以提高其結構自防水能力，避免滲水現象。(2)后澆帶的先澆混凝土完成后，應進行設法防護，頂部應遮蓋，四周用臨時欄桿或圍護砌體圍護，防止后澆帶內垃圾堆積難以清理與施工過程中鋼筋被污染、踩踏。(3)后澆帶后澆部分混凝土一定要用無收縮混凝土，有條件的最好摻入一

7、些早強減水劑，施工前應試配比，拌制要認真，精心澆搗密實，事后還要注意澆水養(yǎng)護。(4)后澆帶跨內的梁板在后澆混凝土尚未澆注前，兩側結構長期處于懸臂受力狀態(tài)，在施工期間本跨內的模板和支撐不能拆除，必須待后澆混凝土設計強度達到其強度值的75%后，由上往下的順序進行拆除。在后澆帶澆注混凝土后，要在一定時間內進行監(jiān)測，并將數據同整個沉降觀測記錄在案?？傊鬂矌?縫)的設計、施工，其目的是保證結構的有效連接，避免有害裂縫的產生，目前除執(zhí)行現有的規(guī)范規(guī)定的要求外，還要根據不同的工程性質、特點、作用，認真設計，精心施工，才能保證每個工程項目的整體性、完美性和使用性，才能達到提高工程質量的真正目的。 2.2.

8、2.4設置后澆帶的弊端設置后澆帶可以防止結構產生有害裂縫的同時，也帶來了許多不利的因素。設置后澆帶會給工程施工帶來很多困難使該處模板和支撐不能及時拆除，延長了工期；由于較長時間不能封閉，落進雜物難于清理；同時，由于后澆帶兩側，在澆筑混凝土前，混凝土側邊鑿毛十分困難；同時底板和墊層混凝土與后澆帶混凝土澆筑時間相隔長達4060d，新老混凝土之間的粘結強度難以保證，后澆帶連接處易產生裂縫，反而造成滲漏。2.2.3用加強帶代替后澆帶的依據膨脹混凝土在凝結硬化過程中產生適當膨脹，在鋼筋和鄰位的約束下，在混凝土中建立起一定的自應力（約0.2mpa0.7mpa），其自應力值按下式計算：c=esp c混凝土自

9、應力（mpa） 截面的配筋率（%） es鋼筋的彈性模量（mpa） p鋼筋的限制膨脹率（%）從公式中可以看出：在配筋率和鋼筋彈性模量確定的情況下，膨脹混凝土自應力與膨脹率成正比。這樣膨脹加強帶部位的自應力增大，對溫度收縮應力補償能力增大，防止超長結構開裂，其原理示意圖如圖1所示：從圖1中可以看出，超長混凝土結構使用普通混凝土的溫度收縮應力曲線為abcde，其應力從兩邊向中間增長至b、d兩點時，ftk(混凝土抗拉強度標準值)，混凝土 裂，釋放能量；僅采用小摻量膨脹混凝土進行補償的超長混凝土結構，能夠抵消部分溫度收縮應力，其溫度收縮應力曲線為fghnj，應力從兩邊向中間隨結構長度的延伸而增長，達到g

10、、n兩點時，ftk，開始產生開裂，摻膨脹劑的混凝土達到開裂時的結構長度較普通混凝土延長，到達膨脹加強帶部位（k、m）時，由于加強帶部位儲存較大自由應力（或膨脹力）對其進行補償，使其應力降低，隨后隨長度增加重新增長，但最終結構中部 最大應力值小于混凝土的抗拉標準強度標準值，即ftk，保證超長混凝土結構不開裂，這就是膨脹加強帶的主要作用。三 基本原理及具體做法3.1基本原理 膨脹混凝土在硬化過程中產生膨脹作用，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：acc=ases2 設：=as/ac， 則c=es2 式中c混凝土預壓應力（mpa），as鋼筋截面積，配筋

11、率（%），ac混凝土截面積，es鋼筋彈性模量(mpa),2混凝土的限制膨脹率(%)。 由（1）式可見，c與2成正比例關系，而限制膨脹率2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0.20.7mpa的預壓應力，根據水平法向力x分布曲線，設想在應力大的地方施加較大的膨脹應力c，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。 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。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，它可以取代伸縮后澆帶。

12、加強帶的間距可控制在4060m，一般可連續(xù)澆注100200m超長結構。本項目要求工期緊，采取施工后澆帶措施會影響工期, 根據這個原理，我們在d、e區(qū)原后澆帶位置各設置2寬的膨脹加強帶措施而不設后澆帶,實現無縫施工而不影響工期。3.2 膨脹加強帶的具體做法（1）在加強帶兩側各設置一層孔徑5mm5mm的鋼絲網，并每隔200mm300mm設一根豎向12mm的鋼筋予以加固，其上下均應留有保護層，鋼筋與鋼絲網、上下水平鋼筋及豎向加固筋必須綁扎牢固，不得松動，以免澆筑混凝土時被沖開，引起兩種混凝土混合，影響加強帶的效果。（2）膨脹帶帶寬2m，帶外用小膨脹混凝土澆筑膨脹率約（23）x10-4，摻量根據所選廠

13、家產品樣本確定，帶內用大膨脹混凝土澆筑膨脹率約（46）x10-4。我們確定膨脹加強帶部位混凝土摻入水泥量的12%13%（s-ac）或8%12%（hea）。膨脹劑的摻量為建議值，最終應由經試驗確定。加強帶及其兩側1m范圍內附加鋼筋直徑、型號及間距同原板配筋。膨脹加強帶的施工滿足現行國家現行規(guī)范規(guī)程。 （3）墻體加強帶：除澆筑時間不同之外（帶內混凝土在帶兩側混凝土養(yǎng)護14天后澆筑），其余與上述板上加強帶做法相同。3.3 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。本工程采用預拌混凝土，由南寧華潤商品混凝土有限公司、廣西大都商品混凝土有限公司、廣西金匯

14、通商品混凝土有限公司提供，這三家公司在南寧地區(qū)屬于較大的混凝土公司，有能力供應本工程的混凝土，混凝土質量符合預拌混凝土(gb/t14902-2003)標準，在南寧有良好的聲譽。(1)選擇水泥。選用水化熱較低的水泥。(2)摻加磨細粉煤灰。根據粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范(gbj107-87)在每立方米混凝土中摻加粉煤灰57kg,能改善混凝土的粘聚性和可泵性 ，還可節(jié)約水泥約40kg。根據有關試驗資料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg，其水化熱引起混凝土的溫度相應升降11.2，因此可使混凝土內部溫度降低45。(3)選用優(yōu)質外加劑，產品型號s-ac或hea。由式可見，c與2成正比例關系，而限制

15、膨脹率2隨膨脹劑摻量增加而增加，所以，我們通過調整膨脹劑的摻量，可以使混凝土獲得不同的預壓應力。根據以上條件和設計計算，本工程的混凝土板厚僅120mm，膨脹混凝土所產生的預壓應力就可補償混凝土在硬化過程中產生溫差和干縮的拉應力，從而保證混凝土不開裂。3.4 混凝土的澆筑(1)澆筑 每塊分區(qū)澆筑混凝土時，架設兩臺以上的輸送泵，配備足夠數量的混凝土運輸車，以保證混凝土連續(xù)澆筑，澆筑采用齊頭并進的方法，使混凝土相連避免產生施工縫。到加強帶位置改用高一標號的加強帶混凝土澆筑。澆筑時，注意嚴防其它部位混凝土進入膨脹加強帶內，以免影響膨脹效果。澆筑混凝土前的潤管砂漿必須棄置，嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位

16、。以免形成潛在的冷縫或薄弱點。對作業(yè)面散落的混凝土，應用塔吊吊出作業(yè)面外。(2)振搗 采用50插入式振搗器進行振搗，施工中設專人負責合理布點，嚴格控制振搗間距（不大于400mm）、時間（不少于20s），防止過振、漏振現象發(fā)生，必要時局部采取二次振搗。(3)壓光 待混凝土收水后，初步用長刮尺刮平，用木抹子搓平壓實，在初凝前用鐵抹子二次壓實，局部進行三次抹壓，以控制表面龜裂。(4)養(yǎng)護 混凝土的收縮變形主要發(fā)生在早期，因此前期養(yǎng)護工作至關重要。對超長混凝土結構的裂縫控制、養(yǎng)護好壞起決定性作用。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

17、土養(yǎng)護制度。混凝土澆筑完畢后即應保濕養(yǎng)護14d?；炷潦掌胶?，即蓋麻袋一層并灑水潤濕，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。(5)施工圖紙中各層伸縮后澆帶所在位置 (6)各層樓板加強帶留置位置 四 質量保證措施1）嚴格執(zhí)行砼澆搗令制度。澆搗令簽發(fā)前施工現場應辦妥各類有關技術資料、隱蔽驗收手續(xù)。 2）施工前一周，將砼的配合比送交檢測中心審核，并提請監(jiān)理方審查，合格后方能組織生產。 3）為保證混凝土質量，主管砼的人員一定要明確每次澆搗砼的級配、方量，以便攪拌站能夠嚴格控制砼原材料的質量技術要求，并配足原材料。 4）嚴格把好原材料質量關，水泥、碎石、砂及外摻劑等要達到國家

18、規(guī)范規(guī)定的標準，及時與砼供應單位溝通信息。 5）及時了解天氣動向，澆搗砼需連續(xù)施工下雨時應及時遮蓋，雨過后及時做好面層的處理工作。 6）砼澆搗前，施工現場應先做好各項準備工作，機械設備、照明設備等應事先檢查，保證完好符合要求，模板內的垃圾和雜物要清理干凈，木模部位要隔夜?jié)菜疂駶櫋?7） 砼攪拌車進場后，應把好砼質量關。檢查坍落度、可泵性是否符合要求，對于不合格者嚴格予以退回。 8）砼在澆搗前各部位的鋼筋、埋件插筋和預留洞，必須由有關人員驗收合格后方可進行澆搗，柱、砼不能一次下料到頂，應分皮分層進行振搗。 9） 砼澆搗前應對新老砼接縫處的垃圾、雜物等進行檢查，清除干凈，并澆水濕潤，但不得有積水。先澆筑的混凝土接縫處應進行鑿毛處理。 10）砼澆搗前應向施工人員進行交底，并做好書面記錄，落實專人負責振搗，有專人負責看筋看模。操作人員交接班以及吃飯、休息時必須移交施工情況，嚴格做好交接班工作，并做好交接記錄，由負責人簽名歸檔，以免砼超振漏振。砼澆搗完畢后，鋼筋上所受污染的水泥漿應予清除。 11）在操作難度較高處和留洞、鋼筋密度較大的區(qū)域，應做好醒目標牌，