結(jié)構(gòu)工程中的超長鋼筋混凝土無縫施工技術(shù)

1、結(jié)構(gòu)工程中的超長鋼筋混凝土無縫施工技術(shù) 下文主要按照現(xiàn)場施工案例，對鋼筋混凝土工程施工時，摻入一定量的SY-G高效膨脹抗裂劑，配制補(bǔ)償收縮混凝土，運(yùn)用膨脹加強(qiáng)帶技術(shù)代替后澆帶技術(shù)，進(jìn)一步控制了混凝土裂縫問題，提升了建造結(jié)構(gòu)的耐久性，縮短了施工周期。 1 工程實(shí)例 此次建造工程項(xiàng)目采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目包括地下室一層，建造地基基礎(chǔ)尺寸最長為139.9m，最寬為56.1m，地下室底板厚為400mm，地下室底板及側(cè)壁的混凝土采用C35，抗?jié)B等級為P8。 2 地下室施工技術(shù)難點(diǎn) 本工程地下室底板和側(cè)墻中的混凝土均為超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工技術(shù)要求較高，除務(wù)必滿意強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性外，還存

2、在裂縫控制及結(jié)構(gòu)自防水問題。如何控制水泥水化過程釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和混凝土干縮應(yīng)力的共同作用，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，破壞結(jié)構(gòu)防水封閉性及耐久性，將成為技術(shù)控制的關(guān)鍵。按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，現(xiàn)澆鋼筋混凝土伸縮縫的最大間距為20m30m，后澆帶處混凝土40d60d后再澆筑，后澆縫的留置、清理、支模等工序繁多，時光跨度長，施工成本高，且難以保證混凝土整體質(zhì)量，處理不好易成為滲漏的隱患。大量工程實(shí)踐證實(shí)，留縫并不能較好地解決混凝土構(gòu)造物的開裂問題。當(dāng)前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫普遍存在，應(yīng)實(shí)行合理措施，有效避開混凝土自身體積變形等因素造成的結(jié)構(gòu)開裂，提高構(gòu)筑物的耐久性，延伸使用壽命。 3

3、后澆帶施工和使用膨脹加強(qiáng)帶繼續(xù) 施工綜合效益對照分析現(xiàn)對使用后澆帶施工和使用膨脹加強(qiáng)帶繼續(xù)施工兩種方法的綜合效益舉行對照分析： 3.1 設(shè)置后澆帶的弊端 第一，影響工程質(zhì)量。后澆帶的澆筑，至少要?dú)v經(jīng)6周以上，有時甚至是直至結(jié)構(gòu)封頂后。在這樣長的時光里，后澆帶將不行避開地落進(jìn)各種垃圾雜物，鋼筋易消失銹蝕。其次，施工進(jìn)度延伸。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，后澆帶至少需42天以后，才干用膨脹混凝土回填。第三，工藝繁雜。后澆帶貫通于囫圇地下、地上結(jié)構(gòu)，所到之處遇梁斷梁，遇板斷板，給施工帶來許多不便，模板支撐、處理工藝繁瑣。第四，增強(qiáng)水費(fèi)。后澆帶不封閉，地下室降水就不能停止，增強(qiáng)大量的降水費(fèi)用。第五，新老混凝土結(jié)合。后

4、澆帶混凝土與先澆混凝土間隔數(shù)月，新老混凝土的結(jié)合十分薄弱，一旦處理不好將嚴(yán)峻影響結(jié)構(gòu)的整體性和平安性。 3.2 無縫設(shè)計(jì)施工的效益 提高了工程質(zhì)量，確保建造結(jié)構(gòu)的整體性和平安性。大大縮短了工期，加快了施工進(jìn)度；簡化施工工藝，削減后澆帶處理給施工帶來的棘手和隱患；節(jié)約降水費(fèi)用、人員工資和施工管理費(fèi)用，取消后澆帶兩側(cè)應(yīng)設(shè)的止水帶；建造物提前投入使用，可為業(yè)主帶來直接和間接經(jīng)濟(jì)效益。 4 補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù) 4.1 無縫設(shè)計(jì)的應(yīng)力分析 “無縫設(shè)計(jì)”是相對的，按照工程結(jié)構(gòu)詳細(xì)狀況，可無縫或少縫。這里的“縫”指的是釋放收縮應(yīng)力的后澆帶或永遠(yuǎn)伸縮縫，不包括沉降縫。其設(shè)計(jì)思路是“抗放兼施，以抗為主

5、”。即以摻SY-G高效膨脹抗裂劑的補(bǔ)償收縮混凝土，作為結(jié)構(gòu)材料，其在水化硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，該膨脹因?yàn)槭艿戒摻詈袜徫坏募s束，能在結(jié)構(gòu)中建立一定的預(yù)壓應(yīng)力，由此來抵擋收縮變形時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止混凝土開裂。膨脹混凝土用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工，其限制膨脹2設(shè)計(jì)和設(shè)定十分重要。2偏小則補(bǔ)償收縮能力不足，無縫施工難以實(shí)現(xiàn)；2過大，對混凝土強(qiáng)度有顯然影響。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究與工程實(shí)踐證實(shí)，SY-G替代混凝土中的膠凝材料8%至12%，對強(qiáng)度無影響，限制膨脹率適合，2=（2-3×10-4，在配筋率=0.2%至0.8%的條件下，可在結(jié)構(gòu)中建立0.2MPa至0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力值可以抵消混凝

6、土在硬化過程中，因溫度和干縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而防止混凝土收縮開裂?；谶@一“抗”的原理，采用SY-G后澆縫的間距延伸至60m是平安的，比規(guī)范 20m至30m增強(qiáng)1倍左右。 4.2 無縫設(shè)計(jì)的變形分析 我國聞名的裂縫專家王鐵夢教授通過對結(jié)構(gòu)物應(yīng)力應(yīng)變分析與計(jì)算，求得了平均伸縮縫間距（或裂縫間距），計(jì)算公式如下： 公式中：H底板厚度或側(cè)墻高度（mm）；E混凝土彈性模量（MPa）；Cx基礎(chǔ)的水平阻力系數(shù) N/mm5，配筋混凝土1.0×1.5N/mm5；混凝土的線性膨脹系數(shù)，取1.0×10-5；T為綜合溫差，平凡混凝土T=T1+T2，膨脹混凝土=T1+T2-T5（T1混凝土因水泥水

7、化熱而引起的溫升值、T2混凝土的收縮當(dāng)量溫差、T5膨脹混凝土的膨脹當(dāng)量溫差）；T約束體與被約束體的相對自由溫差變形（mm）；SK混凝土的極限拉伸值；arcosh雙曲余弦函數(shù)的反函數(shù)。該公式是用極限變形計(jì)算伸縮縫間距。由公式可見，溫差或收縮很重要，一般總是T大于SK。它們的差距越大，伸縮縫間距越?。徊罹嘣叫?，伸縮縫間距越大。如設(shè)法使約束程度下降，即可增大伸縮縫的間距。如 Cx0，則L，即在理論上建造物隨意長度均可取消伸縮縫。這就需要降低溫差或減小混凝土收縮，提高混凝土的極限拉伸 SK。然而，提高混凝土的 SK是非常困難的，惟獨(dú)設(shè)法降低混凝土的水化熱和收縮，即控制裂縫原則是TSK，這是“抗”的主意

8、。工程實(shí)踐表明，在混凝土中摻入適量的 SY-G，因?yàn)榛炷恋呐蛎浛裳a(bǔ)償混凝土的冷縮和干縮，可顯著地削減T，延伸伸縮縫的間距。 5 混凝土裂縫控制措施 按照大量工程實(shí)踐閱歷，地下結(jié)構(gòu)可以使用摻 SY-G高性能膨脹抗裂劑的補(bǔ)償收縮混凝土，通過設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶，建立“以抗為主，抗放結(jié)合”的裂縫控制體系，達(dá)到裂縫控制及結(jié)構(gòu)自防水目的。選用“繼續(xù)式”膨脹加強(qiáng)帶，即整體混凝土繼續(xù)澆筑，到膨脹加強(qiáng)帶位置時更換混凝土協(xié)作比，膨脹加強(qiáng)帶兩側(cè)為軟接茬，不留施工縫。膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置寬度為2m，帶的兩側(cè)分離架設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)，并用短筋加固，防止不同協(xié)作比的混凝土流入加強(qiáng)帶內(nèi)。施工時，帶外先用C35小膨脹混凝土（摻8%SY-G）澆注；澆至加強(qiáng)帶時，改用C40大膨脹混凝土（摻12% SY-G），澆完后再用小膨脹混凝土澆另一側(cè)底板，如此循環(huán)下去，可繼續(xù)澆筑150m左右的超長結(jié)構(gòu)。 6 結(jié)語 在我國鋼筋混凝土裂縫控制指南中提出：應(yīng)實(shí)行“防、放、抗”的綜合措施，設(shè)計(jì)、材料和施工相結(jié)合的裂縫控制方法，其對混凝土材料的抉擇和協(xié)作比，除達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、抗?jié)B等級外，還應(yīng)具有抵擋裂縫的功能。設(shè)膨脹加強(qiáng)帶方式屬于“抗”，后澆式膨脹加強(qiáng)帶方式屬于“放”，轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)