超長基礎(chǔ)底板無縫施工

1、    超長基礎(chǔ)底板無縫施工    趙執(zhí)峰【摘要】主要介紹了補(bǔ)償收縮混凝土和加強(qiáng)帶的工作原理以及膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置方法和原則，通過設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶減少了收縮裂縫1的產(chǎn)生，在超長混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用取得了良好效果。【關(guān)鍵詞】無縫施工；補(bǔ)償收縮混凝土；膨脹加強(qiáng)帶中圖分類號：tu528文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a1、無縫施工設(shè)計(jì)1.1、補(bǔ)償收縮混凝土補(bǔ)償收縮混凝土2是解決混凝土開裂比較理想的材料，在混凝土中摻加適量的膨脹劑，在鋼筋和鄰位等約束限制下，產(chǎn)生0.20.7mpa的預(yù)壓應(yīng)力，可大致抵消混凝土收縮拉應(yīng)力，從而防止混凝土開裂。1.2、膨脹加強(qiáng)帶工作原理補(bǔ)償收縮混凝土因膨脹劑

2、的作用產(chǎn)生膨脹，使鋼筋受拉，而鋼筋對混凝土的限制使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，當(dāng)鋼筋的拉應(yīng)力與混凝土的壓應(yīng)力平衡時(shí)，則有：ac·cas·sas·es·2設(shè)a sac則c·es·2（1）式中：c混凝土預(yù)壓應(yīng)力(mpa)ac混凝土截面積as鋼筋截面積s鋼筋拉應(yīng)力(mpa)混凝土配筋率（）es鋼筋彈性模量（mpa）2補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率，即：鋼筋伸長率（）由式（1）可見，在配筋率和鋼筋彈性模量確定的情況下，c與2成正比關(guān)系，而限制膨脹率2隨膨脹劑的摻量增加而增加，所以通過調(diào)整膨脹劑摻量，可使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。設(shè)想在max地方給與較

3、大的膨脹應(yīng)力，而在兩側(cè)給與較小的膨脹應(yīng)力，全面地補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，起到了補(bǔ)償作用3，從而控制了有序裂縫的出現(xiàn)。1.3、膨脹加強(qiáng)帶布置原則（1）間距必須根據(jù)公式計(jì)算；（2）寬度不宜太窄，宜控制在2m，并應(yīng)在兩側(cè)用鋼絲網(wǎng)將帶內(nèi)和帶外混凝土分開；（3）位置宜布置在拉應(yīng)力較大、配筋變化及截面突變的部位及應(yīng)力集中部位。1.4、膨脹加強(qiáng)帶的構(gòu)造形式（1）連續(xù)式構(gòu)造形式，施工時(shí)先澆筑加強(qiáng)帶左側(cè)的微膨脹混凝土，再澆筑加強(qiáng)帶膨脹，最后澆筑加強(qiáng)帶右側(cè)微膨脹混凝土，如此循環(huán)下去，可連續(xù)澆筑60m120m的超長混凝土結(jié)構(gòu)。（2）間歇式構(gòu)造形式，當(dāng)混凝土供應(yīng)量或施工力量達(dá)不到連續(xù)作業(yè)要求而無法連續(xù)施工時(shí)，可采用間歇式

4、膨脹加強(qiáng)帶做法。（3）后澆帶式構(gòu)造形式，當(dāng)混凝土無法連續(xù)施工時(shí)，也可以先澆筑加強(qiáng)帶兩側(cè)的補(bǔ)償收縮混凝土，再澆筑加強(qiáng)帶混凝土。2、工程實(shí)例2.1工程概況以某綜合水池基礎(chǔ)底板為例；水池底板長88.9m，寬41.8m，厚0.7m，混凝土強(qiáng)度c30/c35,抗?jié)B等級p8，澆筑量約為2600m3。2.2補(bǔ)償收縮混凝土的配制水泥采用p·o42.5型水泥，其用量4不宜小于260kg/m3，c3a含量6%，c3s含量55%，堿含量0.7%；細(xì)骨料采用中砂，細(xì)度模數(shù)為2.33.0，含泥量0.2%；粗骨料采用碎石，連續(xù)級配531.5mm，含泥量1%。混凝土配合比實(shí)配由預(yù)拌混凝土攪拌站進(jìn)行試配，見下表2.

5、2；名稱 水泥 細(xì)骨料 粗骨料 水 膨脹劑 防水劑 摻合料微膨脹區(qū)域c30,p8 p·o42.5 中砂 531.5 飲用水 bm低堿 bm多功能 ii級粉煤灰每m3用量 277 637 1184 176 34 25.1 84膨脹加強(qiáng)帶區(qū)域c35,p8 p·o42.5 中砂 531.5 飲用水 bm低堿 bm多功能 ii級粉煤灰每m3用量 266 651 1210 170 55 31.3 392.3膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置所謂的無縫設(shè)計(jì)是個(gè)相對的概念，根據(jù)結(jié)構(gòu)情況，可無縫或少縫，以摻加bm低堿膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土為基本材料，以加強(qiáng)帶取代伸縮后澆帶連續(xù)澆筑超長混凝土結(jié)構(gòu)；（1）混凝土

6、的絕熱溫升可簡化下式計(jì)算，th= （2）式中： th混凝土最高絕熱溫升（）w每m3混凝土膠凝材料用量（kg/ m3），由表2.2得：420.1 kg/ m3q膠凝材料的水化熱總量（kj/kg）大體積混凝土施工時(shí)所用水泥其3d水化熱宜小于240 kj/kg,7d水化熱宜小于270 kj/kg；故取q3天=240kj/kg，q7天=270kj/kg 代入下式，（3）可得q0=298 kj/kg，膠凝材料水化熱總量當(dāng)無實(shí)驗(yàn)依據(jù)時(shí)，可下式計(jì)算：q=kq0（4）式中： q膠凝材料水化熱總量(kj/kg)k不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)，參照gb50496-2009表b.1.3取值；調(diào)整系數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算

7、：k = k1k21綜上，由表2.2中相關(guān)數(shù)據(jù)可得粉煤灰摻量為20%，礦渣粉為0，代入k =0.95，代入式（4）得q=283.1 kj/kg。c混凝土的比熱取值范圍0.921.0（kj/kg·），取0.95；混凝土容重取值范圍24002500（kg/m3），取2400；將各數(shù)值代入公式（2）后計(jì)算可得：th=52.2（2）混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度tmt=tf+r·th （5）式中：tmt混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度（）tf混凝土入模溫度（），依據(jù)本地區(qū)同期經(jīng)驗(yàn)取25r混凝散熱系數(shù);散熱系數(shù)0.50.6，取0.6代入式（5）后得：tmt=56.32（3）混凝土綜合溫差混凝土綜合溫差

8、=結(jié)構(gòu)實(shí)際溫差+砼收縮當(dāng)量溫差t=（tmt-t0）+ty = （tmt- t0）+y（t）/（6）（7）式中：齡期為t時(shí)，混凝土的收縮當(dāng)量溫度；t0環(huán)境平均溫度，取15；齡期為t時(shí)混凝土收縮引起的相對變形值，t取30；混凝土的線膨脹系數(shù)，取 1.0×10-5/；在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)狀態(tài)下混凝土最終收縮的相對變形值，取3.24×10-4m1、m2m11考慮各種非標(biāo)準(zhǔn)條件的修正系數(shù)，可按gb50496表b.2.1取用m1=1.0,m2=1.0,m3=1.0,m4=1.1，m5=0.93，m6=0.77，m7=0.54,m8=0.55,m9=1，m10=0.86,m11=1。代入式（7）得

9、y（30）=1.7×10-5代入式（6）得：t=43.02(4)膨脹加強(qiáng)帶間距（8）其中es鋼筋彈性模量，取2.0×105mpa2限制膨脹率，取1.5×10-4e混凝土的彈性模量，c30混凝土取3.0×104mpat總降溫溫差（），以負(fù)值代入，即-43.02h基礎(chǔ)底板厚度，取700mmcx地基水平阻力系數(shù)（n/mm3），取5×10-2n/mm3混凝土的線膨脹系數(shù)，取 1.0×10-5配筋率（%），取值時(shí)不加百分?jǐn)?shù)，取0.25rf混凝土極限抗拉強(qiáng)度（mpa），c30混凝土取1.43 mpa代入式（8）后，l=56.87m；符合膨脹加強(qiáng)帶

10、間距宜為30m60m的規(guī)范jgj/t178要求。本工程底板長度88.9m大于最大整澆長度56.87m，澆筑寬度41.5m小于最大整體澆筑長度56.87m；故只需在基礎(chǔ)長度方向中間設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。（5）補(bǔ)償混凝土的抗裂驗(yàn)算補(bǔ)償混凝土的最終變形：=y（t）+1-2 （9）式中：混凝土收縮的相對變形值；y（30）=1.7×10-5；2限制膨脹率，取1.5×10-4；1混凝土溫度收縮，1=tjr=2.48×10-4；混凝土的線膨脹系數(shù)，取 1.0×10-5；tj混凝土降溫溫差（），tj= tmt- t0=56.32-15=41.32；t0環(huán)境平均溫度，取15；r約束系數(shù)，地下底板取0.6。數(shù)值代入式（9），得=1.15×10-4鋼筋混凝土的最終極限拉伸可采用經(jīng)驗(yàn)公式：p=0.5rf×（1+/d）×10-4×（1+0.5）=1.22×10-4顯然，p，不會開裂。3、結(jié)束語工程實(shí)踐表明以膨脹加強(qiáng)帶替代伸縮縫，可實(shí)現(xiàn)超長結(jié)構(gòu)的連續(xù)施工，同時(shí)簡化了施工工序、縮短了施工工期，降低了工程成本。參考文獻(xiàn)1王鐵夢 工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法 施工技術(shù) 2000（3）：462游寶坤、李乃珍 膨脹劑及其補(bǔ)償收縮混凝土 中國建材工業(yè)出版社20053賀學(xué)民 金棕苑 工程裂縫問題的分析研究 洛陽大學(xué)學(xué)報(bào) 2004