膨脹加強(qiáng)帶施工

1、超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù) 中建七局安裝工程有限公司江蘇碧海石油化工一期工程-申祥峰【摘要】介紹超常結(jié)構(gòu)施工的基本原理，通過工程實(shí)例介紹超常結(jié)構(gòu)采用膨脹加強(qiáng)帶替代加強(qiáng)帶的施工技術(shù)要點(diǎn)【關(guān)鍵詞】超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、施工技術(shù) 在超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，為防止混凝土受溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)力而引起開裂，施工中通長采用設(shè)置后澆帶的方法加以處理。一般每3040m設(shè)一道后澆帶，等4050天后再澆筑膨脹混凝土。這種常規(guī)的后澆帶施工，工序復(fù)雜，施工時間長，質(zhì)量不易保證。在該工程施工中，利用UEA膨脹混凝土補(bǔ)償收縮的原理，采用膨脹加強(qiáng)帶代替后澆帶，實(shí)現(xiàn)了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無縫施工，為類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)。 1、

2、工程概況本工程為江蘇碧海石化一期工程緩沖池、清凈下水池、涼水塔，位于江蘇省大豐市二期碼頭石油化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，大豐港所在區(qū)域?yàn)闉I海成平原，地表為灰黃色亞砂土，結(jié)構(gòu)松散、壓縮性小、含鹽量高，地表水位高，緩沖池為鋼筋混凝土大型水池，凈長50米，凈寬5米,池壁高度為4.7米，吸水坑高度為5.7米；墊層采用100厚C20砼；水池池壁、底板采用C30防水混凝土，抗?jié)B等級不應(yīng)低于S6，加入5%的微膨脹劑以保證其抗?jié)B性，混凝土含堿量最大限制應(yīng)符合混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)（CECS53）規(guī)定?；炷敛坏貌捎寐塞}作為防凍、早強(qiáng)的摻合料。底板頂標(biāo)高為-4.5米，底板厚度為400。清凈下水池凈長60米、凈寬50米，池壁高2

3、.8米。墊層采用100厚C20砼；水池池壁、底板采用C30防水混凝土，抗?jié)B等級不應(yīng)低于S6，加入5%的微膨脹劑以保證其抗?jié)B性，混凝土含堿量最大限制應(yīng)符合混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)（CECS53）規(guī)定。混凝土不得采用氯鹽作為防凍、早強(qiáng)的摻合料，底板厚度為400。的超長結(jié)構(gòu)通過設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶解決超長結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)。2、技術(shù)措施2.1利用膨脹混凝土補(bǔ)償收縮原理，控制裂縫出現(xiàn) 無縫設(shè)計的思路是“抗放結(jié)合，以抗為主”的原則。UEA-H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(dāng)鋼筋拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時： 則：Acc=AsEs2 設(shè)：=As/Ac， 則c=Es2（1）

4、式中c混凝土預(yù)壓應(yīng)力（Mpa），As鋼筋截面積，配筋率（%），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(guān)系，而限制膨脹率2隨UEA的摻量增加而增加，所以，通過調(diào)整UEA的摻量，可使膨脹加強(qiáng)帶混凝土獲得0.20.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力。膨脹加強(qiáng)帶所建立的預(yù)壓應(yīng)力，與混凝土抵抗收縮變形所產(chǎn)生的拉應(yīng)力能達(dá)到補(bǔ)償平衡，這是無縫設(shè)計的關(guān)鍵?；驹硎牵焊鶕?jù)收縮應(yīng)力的分布，用相應(yīng)的膨脹應(yīng)力予以補(bǔ)償。在收縮應(yīng)力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強(qiáng)帶，其它部位拌制微膨混凝土從而取消后澆帶，實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆搗。2.2合理設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶膨脹加強(qiáng)帶的位置宜布置在拉

5、應(yīng)力較大、配筋變化及截面突變的部位及應(yīng)力集中的部位。緩沖池東西長52.400m，分別在東西17,5米為中心的位置留置膨脹加強(qiáng)帶，清凈下水池南北長60米，分別在南北20米處設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶，加強(qiáng)帶寬2米，增加膨脹加強(qiáng)帶內(nèi)縱向鋼筋，混凝土標(biāo)號提高一個等級，并增加UEA膨脹劑的摻量。膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置見下圖 2.3膨脹加強(qiáng)帶做法 在膨脹加強(qiáng)帶混凝土內(nèi)摻入UEA-H膨脹劑，提高混凝土的抗伸縮能力及強(qiáng)度。膨脹加強(qiáng)帶寬度2.0m，加強(qiáng)帶內(nèi)鋼筋連通，且上下另附加15%的附加縱向鋼筋，鋼筋兩端伸出加強(qiáng)帶2.0m，混凝土強(qiáng)度提高一個等級，以增強(qiáng)加強(qiáng)帶的剛性。根據(jù)工程實(shí)際情況，膨脹加強(qiáng)帶每隔40m設(shè)置一個，加強(qiáng)帶兩側(cè)采

6、用快易收口網(wǎng)封堵（成品），為防止混凝土壓壞收口網(wǎng)，在上下主筋之間焊接8400雙向鋼筋骨架加強(qiáng)。2.4混凝土試配2.4.1膨脹混凝土的試配。膨脹混凝土用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工，其限制膨脹率設(shè)計和設(shè)定非常重要，膨脹率偏小，則補(bǔ)償收縮能力不足，無縫施工難以實(shí)現(xiàn)，膨脹率過大，對混凝土強(qiáng)度有明顯的影響。根據(jù)試配經(jīng)驗(yàn)，UEA摻量占膠結(jié)材料的10%12%之間，同時利用收縮膨脹測定儀測定，其膨脹率2=2410-4，在配筋率=0.20.8%時，可在結(jié)構(gòu)中建立0.20.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力可補(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生溫差和干縮的拉應(yīng)力。 根據(jù)上述條件，配合比在滿足施工工藝的情況下盡量減小混凝土的坍落度以減

7、少混凝土的收縮。 2.4.2微膨脹混凝土的設(shè)計，主要是在混凝土的配比中摻入適量的外加劑、添加劑，將混凝土在凝固過程中產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力降到最低。本工程微膨脹混凝土采用C30。水泥采用牡丹江產(chǎn)po32.5水泥，摻加一級粉煤灰，減少水泥用量，降低水化熱；泵送劑選用黑龍江低溫建筑研究所產(chǎn)LNC-58型，摻量為水泥用量的2.0%；膨脹劑選用黑龍江低溫建筑研究所產(chǎn)UEA-H型，摻量8%，膨脹率（34）10-4。膨脹混凝土采用C35，UEA-H摻量為膠結(jié)材料的12%，不替代水泥，保證了其強(qiáng)度。2.5加強(qiáng)構(gòu)造配筋 該工程樓板板厚120mm和150mm，經(jīng)與設(shè)計院協(xié)商，板筋采用連續(xù)式配筋，其中縱向板筋為1

8、4150。對特殊部位，如轉(zhuǎn)角、弧形板均采用上下兩層放置放射筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震力。3、施工過程控制措施3.1施工中以膨脹加強(qiáng)帶為界分段施工，釋放熱量。按照膨脹加強(qiáng)帶的位置確定混凝土澆筑方向?；炷翝仓r采用兩臺泵分兩組對向澆筑，先用小膨脹混凝土從兩側(cè)澆筑，在接近膨脹加強(qiáng)帶位置時，提前1.5小時用一臺泵配合塔吊進(jìn)行膨脹加強(qiáng)帶混凝土澆筑，等膨脹加強(qiáng)帶混凝土澆筑完畢后，再用小膨脹混凝土澆筑加強(qiáng)帶兩側(cè)。在混凝土澆筑至膨脹加強(qiáng)帶附近時，應(yīng)注意使振動棒插搗點(diǎn)與密目快易收口網(wǎng)保持距離不小于30cm，并不得過振。 3.2在混凝土澆筑時，注意嚴(yán)防其它部位混凝土進(jìn)入膨脹后澆帶內(nèi)，以免影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。嚴(yán)禁混凝土散落

9、在尚未澆筑的部位，以免形成潛在的冷縫或薄弱點(diǎn)。澆筑混凝土前的潤管砂漿采用灰斗集中收集，拆管排除故障或其它原因造成的廢棄混凝土及時清理干凈，嚴(yán)禁進(jìn)入工作面。 3.3在混凝土澆筑期間，要注意當(dāng)?shù)貧夂驐l件。本工程因當(dāng)?shù)販囟葧円箿夭钶^大，加之白天風(fēng)力較強(qiáng)，為保證施工質(zhì)量，混凝土澆筑盡量安排在夜間進(jìn)行。 3.4膨脹混凝土澆筑完畢后的養(yǎng)護(hù)工作十分重要，是保證混凝土質(zhì)量的重要措施之一。膨脹混凝土只有充分濕養(yǎng)護(hù)才能發(fā)揮UEA混凝土的膨脹效能，為確保養(yǎng)護(hù)效果，派專人養(yǎng)護(hù)，建立嚴(yán)格的混凝土養(yǎng)護(hù)制度?；炷翝仓戤吅髴?yīng)加強(qiáng)前14d保濕養(yǎng)護(hù)（達(dá)到全過程淋水保濕要求）?；炷潦漳ㄆ秸蠹皶r用塑料膜或蓋麻袋片嚴(yán)密覆蓋一層

10、。在養(yǎng)護(hù)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。3.4施工注意事項(xiàng)a.現(xiàn)拌工地或攪拌站必須按確定的UEA補(bǔ)償收縮混凝土配合比投料，尤其UEA膨脹劑不得少摻或誤摻，要派管理人員加強(qiáng)監(jiān)督。計量裝置必須準(zhǔn)確，開盤前要檢驗(yàn)校正，中間要進(jìn)行校核。b. 混凝土攪拌時間要比普通混凝土延長30s。c. 混凝土坍落度要滿足施工要求，澆筑時間間隔不宜超過1.5h，運(yùn)距較遠(yuǎn)或炎熱天氣施工可摻入緩凝減水劑；低溫下施工可摻入早強(qiáng)減水劑或防凍減水劑。d.澆筑時混凝土的自由落距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，震搗要均勻，密實(shí)，不漏震、不欠震、不過震。e. 混凝土終凝前，要反復(fù)抹壓，防止表面沉縮裂紋出現(xiàn)。f. UEA混

11、凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)非常重要，應(yīng)根據(jù)氣溫情況，及時澆水養(yǎng)護(hù)，使混凝土外露表面始終保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期不小于14d。負(fù)溫施工要保證混凝土入模溫度大于5，澆筑后立即用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。g. 墻體宜用膠合板作模板，混凝土澆完后，從頂部澆水養(yǎng)護(hù)。為防止早期產(chǎn)生溫差裂縫，拆模時間不宜早于5d，拆模后盡快在墻內(nèi)外側(cè)掛貼麻袋片，噴水養(yǎng)護(hù)不小于10d。h.在30以上炎熱天氣施工，墻體中混凝土要適當(dāng)調(diào)高UEA摻量，降低混凝土入模溫度和早期養(yǎng)護(hù)溫度，特別要加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)。s. 施工縫的處理 在接薦表面鋪上2cm厚的1:2UEA水泥砂漿，然后再澆筑UEA混凝土。L. 缺陷的修補(bǔ) 如澆筑完的混凝土出現(xiàn)蜂窩狗

12、洞和裂滲等缺陷，可鑿去松動部分或開縫，清洗干凈后，用1:2UEA水泥砂漿修補(bǔ)完好，貫穿裂縫則用柔性防水涂料或防水卷材局部修補(bǔ)。j. 維護(hù)措施 混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完后，地下室要盡早用三七灰土回填，屋面要盡早作防水層和保溫層。 遇強(qiáng)風(fēng)和驟冷下，地下通道要臨時屏蔽，以防止溫差裂縫出現(xiàn)。3、施工體會 3.1施工前的技術(shù)準(zhǔn)備及質(zhì)量控制 超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工是一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)，要做好澆筑前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。施工前針對工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)編制詳細(xì)可行的施工方案、技術(shù)交底，并落實(shí)到施工班組、到操作工人。提前抓好各種原材料的質(zhì)量控制，現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備的選用和檢修，同時要充分考慮澆筑過程中可能出現(xiàn)的問題，以及混凝土澆筑完成后的

13、養(yǎng)護(hù)工作。 3.2要根據(jù)工程特點(diǎn)合理選用超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工的前提是采用膨脹后澆帶替代后澆帶，后澆帶僅是釋放收縮應(yīng)力的伸縮縫，要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)靈活選用。若圖紙設(shè)計的后澆帶既考慮釋放收縮應(yīng)力，又考慮地基的沉降，這樣的后澆帶就不能取消。 3.3提高結(jié)構(gòu)防水性取消伸縮縫與后澆帶，提高了結(jié)構(gòu)的整體性能，特別是對有防水要求的結(jié)構(gòu)混凝土，提高了結(jié)構(gòu)的整體防水性能。3.4考慮構(gòu)造配筋在超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計施工中，不僅利用膨脹混凝土補(bǔ)償收縮原理，同時也要考慮從構(gòu)造配筋上提高鋼筋混凝土的抗拉強(qiáng)度，使之與補(bǔ)償收縮混凝土共同發(fā)揮作用，以杜絕墻體或樓板開裂。4、實(shí)施效果 4.1工程質(zhì)量 由于采用上述措施，超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計在該工程取得了很好的效果，主體結(jié)構(gòu)施工完畢后未出現(xiàn)裂縫、滲漏等質(zhì)量問題，該結(jié)構(gòu)被牡丹江市質(zhì)檢站評為優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)。4.2工期對比 按照原設(shè)計要求，每隔50.0m設(shè)置一道后澆帶，等主體結(jié)構(gòu)封頂一個月后，再澆筑混凝土將延長工期35天左右。本工程通過超長結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)，縮短了每層結(jié)構(gòu)的施工時間，僅用85天完成了主樓結(jié)構(gòu)施工。 4.3經(jīng)濟(jì)效益分析 由于本工程取消主樓后澆帶，避免了后澆帶部位長期占用周轉(zhuǎn)料具及模板，也避免在砌體施工期間因后澆帶腳手架而影響進(jìn)度；省去后澆帶的清縫、鑿毛、鋼筋除銹等復(fù)雜工序，節(jié)省了人工，同時解決了因施工不當(dāng)而造成的結(jié)構(gòu)滲