連續(xù)式膨脹加強帶應用于超長混凝土水池施工工法

1、 實用文案連續(xù)式膨脹加強帶應用于超長混凝土水池施工工法馬建集團冶金（建筑）工程技術(shù)公司張曉棟前言近年來，超長混凝土水池在污水處理及給水工程中應用日益廣泛，如何有效的控制超長池體收縮開裂尤為重要。通常超長結(jié)構(gòu)設(shè)置后澆帶以解決混凝土收縮開裂的問題，一般設(shè)計要求后澆帶澆筑需待兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)收縮穩(wěn)定后才能施工，工期要求較長，另外后澆帶處的保護清理及鋼筋除銹等工作無形之中增加了工程量。為此采用膨脹加強帶中的連續(xù)式做法代替后澆帶應用于超長混凝土水池中，在混凝土內(nèi)部建立預壓應力來抵消收縮拉應力，以此達到水池抗裂防滲目的。馬鞍山鋼鐵建設(shè)集團在安徽山鷹紙業(yè)有限公司年產(chǎn) 80 萬噸附屬項目給水及廢水處理站工程等工

2、程中應用連續(xù)式膨脹加強帶于超長混凝土水池中，通過技術(shù)攻關(guān)有效地解決池體收縮開裂的問題，達到了連續(xù)施工，縮短工期，提前讓水處理系統(tǒng)投入到使用中的目的。本工法就是在此工程實踐基礎(chǔ)上形成的。1.工法特點1.1 連續(xù)式膨脹加強帶可連續(xù)澆筑施工，有利于大體量水池工程全面展開施工，施工工藝簡單，同時了常規(guī)后澆帶施工所帶來的一系列問題。1.2 連續(xù)式膨脹加強帶兩側(cè)均不埋設(shè)止水帶，施工完畢后沒有施工縫，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)自防水和無縫施工的特點。1.3 連續(xù)式的施工保證了人員無需二次進入水池內(nèi)部，減少了部分高空作業(yè)，安全能夠得到更好的保障。2.適用范圍本工法適用于由于混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應力為主的超長構(gòu)筑物，如工業(yè)水處

3、理站中超長混凝土水池，超長板式結(jié)構(gòu)等。3.工藝原理超長混凝土水池開裂主要是由于溫差產(chǎn)生的應力與混凝土本身收縮拉應力相作用的結(jié)果，在混凝土中摻入適量膨脹劑，水化過程中產(chǎn)生大量膨脹結(jié)晶水化物水化硫鋁酸鈣，一方面使混凝土產(chǎn)生適度膨脹，結(jié)構(gòu)中建立 0.2mpa0.7mpa 預壓應力來抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應力，使混凝土結(jié)構(gòu)得到適宜的補償，從而保證混凝土不開裂或裂縫在無害范圍內(nèi)。另一方面水化硫鋁酸鈣為棒狀、針狀晶體，有效的填充了混凝土毛細孔、縫，達到了抗?jié)B效果。連續(xù)式做法，即先澆筑加強帶外膨脹劑摻量較少的補償性混凝土，再澆筑加強帶內(nèi)膨脹劑摻量文案大全 實用文案較多的補償性混凝土，不再留設(shè)后澆帶

4、，消除了留縫的因素，實現(xiàn)了無縫施工以及結(jié)構(gòu)自防水。4.工藝流程及操作要點4.1 施工工藝流程連續(xù)式膨脹加強帶工藝流程如圖確定加強帶位置，綁扎加強帶位置加強筋加強帶兩側(cè)鋪設(shè)密目鋼絲網(wǎng)并固定先澆筑加強帶外混凝土混凝土養(yǎng)護4.2 操作要點4.2.1 連續(xù)式膨脹加強帶的設(shè)計（1）設(shè)計原理：膨脹混凝土在硬化過程中產(chǎn)生微量膨脹。在鋼筋的約束下，于混凝土內(nèi)部建立起一定的自應力（約 0.2mpa0.7mpa），其自應力值按下式計算： = e c式中s2混凝土預壓應力，mpa；c配筋率，%es鋼筋彈性模量，mpa混凝土的限制膨脹率，%。2從公式可以看出，當 配筋率和e鋼筋彈性模量確定的情況下， 混凝土預壓應力與

5、sc2混凝土的限制膨脹率成正比，混凝土的限制膨脹率隨膨脹劑摻量增加而增加，因此混凝土獲得2文案大全 實用文案不同的預壓應力在于調(diào)整膨脹摻量。將膨脹加強帶設(shè)置在應力集中處，同時給予帶內(nèi)較大的max混凝土預壓應力，給予帶外較小的混凝土預壓應力，即可使混凝土的收縮應力得到補償，cc達到抗裂的效果。設(shè)計示意圖如下：max膨脹應力曲線 =20收縮應力曲線膨脹加強帶密目鐵絲網(wǎng) =(45)x10-42連續(xù)式膨脹加強帶設(shè)計原理圖（2）超長水池的連續(xù)式膨脹加強帶的數(shù)量應考慮規(guī)范、結(jié)構(gòu)及池體形式的約束條件，按每間隔3040m 結(jié)構(gòu)長度并結(jié)合現(xiàn)場情況設(shè)置加強帶，見下表確定膨脹加強帶條數(shù)。結(jié)構(gòu)類別墻體板式結(jié)構(gòu)60l1

6、20h 1.5結(jié)構(gòu)長度/m結(jié)構(gòu)厚度/m連續(xù)澆筑結(jié)構(gòu)長度（3）超長水池的連續(xù)式膨脹加強帶位置的設(shè)置應在混凝土收縮應力發(fā)生的最大部位,一般也就是池體超長方向的中間位置，加強帶應貫穿池底板，墻板及頂板。（4）連續(xù)式膨脹加強帶設(shè)置位置應請設(shè)計單位進行必要的計算，滿足設(shè)計規(guī)范、結(jié)構(gòu)要求及使用功能后方可施工。(5)加強帶構(gòu)造要求：加強帶帶寬 2m，帶內(nèi)的混凝土的設(shè)計強度等級比帶外混凝土提高一個等級,混凝土均摻加適量膨脹劑，產(chǎn)生微膨脹，抵消混凝土自身產(chǎn)生的收縮拉應力。文案大全 實用文案膨脹劑摻量：帶外每立方米混凝土膨脹劑摻量為 3050kg/m3，帶內(nèi)每立方米混凝土膨脹劑摻量為 4060kg/m3，且高于帶

7、外摻量。膠凝材料用量：帶外混凝土單位膠凝材料用量不宜小于300 kg/m3，帶內(nèi)混凝土單位膠凝材料用量不宜小于 350 kg/m3，水膠比不宜大于 0.5。加強帶構(gòu)造詳圖如下，帶內(nèi)設(shè)雙層14150 加強筋，結(jié)構(gòu)內(nèi)原鋼筋保留，帶外為雙層雙向鋼筋，加強帶與兩側(cè)先澆筑的補償收縮混凝土用密孔鋼絲網(wǎng)隔開，并用立筋（ 12300）加固。加強帶內(nèi)膨脹劑摻量較多補償收縮混凝土加強帶外兩側(cè)膨脹劑摻量較少補償收縮混凝土連續(xù)式膨脹加強帶附加鋼筋兩層連續(xù)式膨脹加強帶構(gòu)造詳圖4.2.2 確定加強帶位置，綁扎加強帶位置加強筋（1）根據(jù)已設(shè)計的加強帶，現(xiàn)場測量放線確定其位置，并用墨線墊層上彈線標記。（2）綁扎鋼筋過程中，加

8、強帶內(nèi)鋼筋與帶外鋼筋連續(xù)施工不斷開。（3）在池底板下層鋼筋綁扎完后，根據(jù)設(shè)計要求綁扎加強帶內(nèi)下層加強筋，池底板上層鋼筋綁扎過程中，綁扎加強帶內(nèi)上層加強筋，池壁及頂板同理施工。4.2.3 加強帶兩側(cè)鋪設(shè)密目鋼絲網(wǎng)并固定（1）設(shè)置立筋（ 12300），分別固定在上下層鋼筋上，作為密目鋼絲網(wǎng)骨架。綁扎上層鋼筋過程中，可在加強帶區(qū)域留一定范圍內(nèi)上層鋼筋不綁扎，留出工人上下通道，便于立筋與下層鋼筋的固定，或在綁扎底板上層鋼筋前，提前將立筋固定好。（2）加強帶兩側(cè)綁扎密目鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)、固定立筋、上下層鋼筋必須綁扎或焊接牢固。4.2.4 先澆筑加強帶外混凝土（1）澆筑前應清理帶內(nèi)外雜物。（2）施工采取“先

9、澆帶外，后澆帶內(nèi)”的原則，即先澆筑帶外大面積膨脹劑摻量較少的混凝土。（3）由于超長水池加強帶帶外混凝土澆筑體量較大，應根據(jù)膨脹帶分隔的區(qū)域可劃分施工段，每個施工段根據(jù)現(xiàn)場澆筑方量保證泵車數(shù)量，確保各施工段平行施工、循序推進、分層澆筑。池壁混凝土澆筑前應對模板內(nèi)側(cè)進行充分濕潤，混凝土下料可輔以溜槽等措施，嚴格控制下落高度在 2m以內(nèi)。文案大全 實用文案4.2.5 再澆筑加強帶內(nèi)混凝土（1）待加強帶外兩側(cè)的混凝土溫度降低至環(huán)境溫度時再澆筑帶內(nèi)膨脹劑摻量較多的混凝土，并嚴格控制帶內(nèi)外澆筑間隙，避免施工冷縫的產(chǎn)生，連續(xù)式膨脹加強帶帶內(nèi)帶外為一次性連續(xù)施工，不再留設(shè)伸縮縫與后澆帶。（2）混凝土加強振搗，

10、以混凝土不泛漿、不出氣泡為準，底板與池壁連接處、加強帶內(nèi)鋼筋密實，不應漏振。再澆筑帶內(nèi)膨脹劑摻量較多的補償收縮混凝土先澆筑帶外膨脹劑摻量較少的補償收縮混凝土連續(xù)式膨脹加強帶澆筑順序示意圖4.2.6 混凝土養(yǎng)護（1）對于水池而言，及時養(yǎng)護是防滲抗裂的重要措施，由于水池基本有抗?jié)B要求，養(yǎng)護時間不得低于 14 天。（2）混凝土澆筑完成后，應及時對暴露在大氣中的混凝土表面進行潮濕養(yǎng)護，對水平構(gòu)件，可采取覆蓋塑料薄膜并定時灑水，水池底板宜采用直接蓄水養(yǎng)護方式。池壁在終凝后將模板的加固螺栓松掉螺母，安排專人負責對墻體（含木模）進行淋水，使其始終處于濕潤狀態(tài)。延長拆模時間，外模 10 天以后拆模，內(nèi)模 7

11、天以后拆模，拆模后立即掛上塑料薄膜和草袋并澆水養(yǎng)護。（3）冬期施工時，表層不得直接灑水、蓄水，可采取塑料薄膜保水，上部再覆蓋巖棉被或其他保溫材料。5.材料與設(shè)備5.1 原材料要求5.1.1 水泥宜采用低水化熱的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，不宜選用干縮性較大礦渣水泥，不易于膨脹劑的發(fā)揮。5.1.2 粗骨料宜選用卵石或碎石，粒徑在 531.5mm 之間，其含泥量1%，相應指標應符合普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準jgj52-2006 的規(guī)定。5.1.3 細骨料宜選用中砂，含泥量1.3%，細度模數(shù)等相應指標應符合普通混凝土用砂、石質(zhì)文案大全 實用文案量及檢驗方法標準jgj52-2006 的規(guī)定。

12、5.1.4 拌合水應采用飲用自來水或者清潔天然水。5.1.5 外加劑采用高效減水劑減少水用量，采用高效混凝土膨脹劑微膨脹，補償收縮，其質(zhì)量及應用應符合混凝土外加劑gb8076-2008，混凝土膨脹劑gb23439-2009，混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范gb50119-2013等規(guī)定。5.1.6 摻合料宜選用或粉煤灰、礦渣粉等細粉，以降低水化熱，減少早期混凝土收縮，其質(zhì)量應符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰gb/t1596-2005，用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉gb/t18046-2008 的規(guī)定。5.1.7 混凝土配合比應根據(jù)設(shè)計要求進行試驗室試配，滿足普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程jgj55-201

13、1規(guī)定要求及補償混凝土各種標準值。或根據(jù)膨脹劑型號參考專業(yè)廠家的技術(shù)要求確定加強帶內(nèi)、外膨脹劑的摻量及配合比。5.2 設(shè)備要求本工法所采用的機具設(shè)備為普通混凝土結(jié)構(gòu)施工機具設(shè)備，無需特別說明。6.質(zhì)量控制6.1 本工法采用的主要標準及規(guī)范如下gb50300-2013gb50204-2015gb50010-2010gb8076-2008gb23439-2009gb50119-2013gb/t1596-2005gb/t18046-2008jgj/t178-2009jgj55-2011混凝土外加劑混凝土膨脹劑混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)用于水泥和混凝土中的粉煤灰用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉補償收縮混

14、凝土應用技術(shù)規(guī)程普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準jgj52-20066.2 質(zhì)量控制措施6.2.1 連續(xù)式膨脹加強帶為一次性連續(xù)施工，無縫澆筑為質(zhì)量控制重點，嚴格把控澆筑底板與池壁、加強帶內(nèi)外混凝土澆筑間隙，合理組織施工順序。6.2.2 結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對于設(shè)置的連續(xù)式膨脹加強帶請設(shè)計單位進行必要的計算，并在試驗室進行配合比試配，滿足各項設(shè)計標準值后方可應用。6.2.3 提供配合比，參與攪拌站原材質(zhì)量、投料數(shù)量、順序時間等進行把控。文案大全 實用文案6.2.4 澆筑前針對澆筑部位，操作要點進行詳細技術(shù)交底，并配備備用人員、機械，保證澆筑過程中有序不間斷。6.2.5

15、 混凝土攪拌時間應比普通混凝土延長 30 秒，出盤混凝土溫度低于 30 為佳。進場應每車檢查塌落度，塌落度數(shù)值穩(wěn)定后可適當放大檢查間隔，檢查數(shù)值合格方可澆筑，不合格不得使用。6.2.6 澆筑過程中，鋼筋工跟班隨時調(diào)整鋼筋保護層厚度，木工跟班看模，當發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，應及時采取有效措施進行處理。6.2.7 澆筑完成后應嚴禁在澆筑面上隨意行走踩踏，堆放材料構(gòu)件設(shè)備等。7.安全措施7.1 高處作業(yè)應懸掛安全帶，做好防護設(shè)施，腳手架上走道應滿鋪竹笆子或方木并用鋼絲綁扎牢固，走道設(shè)臨時欄桿，處作業(yè)嚴禁向下拋擲物件7.2 連續(xù)澆筑應實行倒班制，交接班時兩班人員應進行現(xiàn)場情況交底，嚴禁長時間疲勞作業(yè)。7.

16、3 施工機具、起重設(shè)備等使用前必須認真檢查,施工機具掛操作牌，并按操作規(guī)程由專人操作,起重設(shè)備根據(jù)其性能設(shè)置限量和限位裝置，嚴禁超載運作，相關(guān)用電接電應有專業(yè)電工操作。7.4 加強現(xiàn)場混凝土的泵送管理，專人卸料，泵車及罐車下方嚴禁閑人逗留，操作人員應與出料口保持安全距離，以免突然噴出混凝土傷人。8.環(huán)保措施8.1 嚴格按照市文明工地管理辦法合理布置工地現(xiàn)場，將施工場地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，現(xiàn)場材料、機械設(shè)備擺放定制管理。8.2 工地出入口設(shè)置洗車裝置，對進出場車輛進行降塵處理，沖洗污水進入沉淀池內(nèi)，避免污染市政道路。8.3 對施工場地道路進行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道路進行灑水

17、，防止塵土飛揚，污染周圍環(huán)境。8.4 混凝土采用商品混凝土，避免了現(xiàn)場混凝土攪拌造成的揚塵污染。9.效益分析9.1 經(jīng)濟效益連續(xù)式膨脹加強帶相比較后澆帶用于超長水池，主要經(jīng)濟效益體現(xiàn)在：9.1.1 一次性連續(xù)澆筑，加快施工進度；9.1.2 避免了后澆帶兩側(cè)澆筑后的保護、清理、鑿毛等工作量；9.1.3 實現(xiàn)了無縫施工，結(jié)構(gòu)自防水，減少了防水材料的使用，降低成本；9.2 社會效益更快的使水處理系統(tǒng)投入到使用中去，提前為建設(shè)單位污水達標創(chuàng)造了條件。文案大全 實用文案9.3 技術(shù)效益無縫施工既解決了施工縫留設(shè)而產(chǎn)生后續(xù)存在滲漏的隱患，又解決了由于結(jié)構(gòu)過長混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫危害，防滲抗裂效果顯著，池體

18、外觀質(zhì)量較好。10.應用實例10.1 安徽山鷹紙業(yè)有限公司年產(chǎn) 80 萬噸附屬項目給水及廢水處理站工程10.1.1 工程概況安徽山鷹紙業(yè)有限公司年產(chǎn) 80 萬噸附屬項目給水及廢水處理站工程于 2013 年 9 月 1 日開工，2014 年 5 月 28 日竣工，其中深度處理池長 59.80m，寬 36.80m，高 3.5m，內(nèi)含活性砂濾池、斜板沉淀池、fetion 反應池，屬于超長混凝土水池結(jié)構(gòu)。10.1.2 施工情況根據(jù)本工程的實際情況，按每 3040m 結(jié)構(gòu)長度，在橫向從南至北第五跨橫向設(shè)置一條通長膨脹加強帶，在 fenton 反應系統(tǒng) r301a/b 各設(shè)一條縱向通長膨脹加強帶，共3 條。加強帶寬度 2m，并貫穿設(shè)備基礎(chǔ)底板、墻壁及頂板。加強帶內(nèi)采用 c40 混凝土，帶內(nèi)混凝土摻膨脹劑 10%ha-p，帶外 8%的 ha-p。膨脹加強帶設(shè)置如圖：文案大全 實用文案10.1.3 結(jié)果評價安徽山鷹紙業(yè)有限公司年產(chǎn) 80 萬噸附屬項目給水及廢水處理站工程通過連續(xù)式膨脹加強帶應用于超長混凝土水池施工工法，有效的解決了超長結(jié)構(gòu)施工