連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶應(yīng)用于超長(zhǎng)混凝土水池的施工工法

1、.wd.wdPAGE7 / NUMPAGES7.wd連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶應(yīng)用于超長(zhǎng)混凝土水池施工工法馬建集團(tuán)冶金建筑工程技術(shù)公司張曉棟前言近年來(lái)，超長(zhǎng)混凝土水池在污水處理及給水工程中應(yīng)用日益廣泛，若何有效的控制超長(zhǎng)池體收縮開(kāi)裂尤為重要。通常超長(zhǎng)構(gòu)造設(shè)置后澆帶以解決混凝土收縮開(kāi)裂的問(wèn)題，一般設(shè)計(jì)要求后澆帶澆筑需待兩側(cè)混凝土構(gòu)造收縮穩(wěn)定后才能施工，工期要求較長(zhǎng)，另外后澆帶處的保護(hù)清理及鋼筋除銹等工作無(wú)形之中增加了工程量。為此采用膨脹加強(qiáng)帶中的連續(xù)式做法代替后澆帶應(yīng)用于超長(zhǎng)混凝土水池中，在混凝土內(nèi)部建設(shè)預(yù)壓應(yīng)力來(lái)抵消收縮拉應(yīng)力，以此到達(dá)水池抗裂防滲目的。馬鞍山鋼鐵建設(shè)集團(tuán)在安徽山鷹紙業(yè)年產(chǎn)80萬(wàn)噸附屬工

2、程給水及廢水處理站工程等工程中應(yīng)用連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶于超長(zhǎng)混凝土水池中，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)有效地解決池體收縮開(kāi)裂的問(wèn)題，到達(dá)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(shí)踐根基上形成的。1.工法特點(diǎn)1.1連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶可連續(xù)澆筑施工，有利于大體量水池工程全面展開(kāi)施工，施工工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)了常規(guī)后澆帶施工所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。1.2連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶兩側(cè)均不埋設(shè)止水帶，施工完畢后沒(méi)有施工縫，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造自防水和無(wú)縫施工的特點(diǎn)。1.3連續(xù)式的施工保證了人員無(wú)需二次進(jìn)入水池內(nèi)部，減少了局部高空作業(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(yīng)力為主的超

3、長(zhǎng)構(gòu)筑物，如工業(yè)水處理站中超長(zhǎng)混凝土水池，超長(zhǎng)板式構(gòu)造等。3.工藝原理超長(zhǎng)混凝土水池開(kāi)裂主要是由于溫差產(chǎn)生的應(yīng)力與混凝土本身收縮拉應(yīng)力相作用的結(jié)果，在混凝土中摻入適量膨脹劑，水化過(guò)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，構(gòu)造中建設(shè)0.2MPa0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力來(lái)抵消混凝土硬化過(guò)程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力，使混凝土構(gòu)造得到適宜的補(bǔ)償，從而保證混凝土不開(kāi)裂或裂縫在無(wú)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(xì)孔、縫，到達(dá)了抗?jié)B效果。連續(xù)式做法，即先澆筑加強(qiáng)帶外膨脹劑摻量較少的補(bǔ)償性混凝土，再澆筑加強(qiáng)帶內(nèi)膨脹劑摻量較多的補(bǔ)償性混凝土，不再留設(shè)后澆帶，

4、消除了留縫的因素，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫施工以及構(gòu)造自防水。4.工藝流程及操作要點(diǎn)4.1施工工藝流程連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶工藝流程如圖連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)計(jì)確定加強(qiáng)帶位置，綁扎加強(qiáng)帶位置加強(qiáng)筋 加強(qiáng)帶兩側(cè)鋪設(shè)密目鋼絲網(wǎng)并固定先澆筑加強(qiáng)帶外混凝土 再澆筑加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土 混凝土養(yǎng)護(hù)4.2操作要點(diǎn)4.2.1連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)原理：膨脹混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生微量膨脹。在鋼筋的約束下，于混凝土內(nèi)部建設(shè)起一定的自應(yīng)力約0.2MPa0.7MPa，其自應(yīng)力值按下式計(jì)算：c=Es2式中c混凝土預(yù)壓應(yīng)力，MPa；配筋率，%Es鋼筋彈性模量，MPa2混凝土的限制膨脹率，%。從公式可以看出，當(dāng)配筋率和Es鋼筋彈性模量確定的情

5、況下，c混凝土預(yù)壓應(yīng)力與2混凝土的限制膨脹率成正比，2混凝土的限制膨脹率隨膨脹劑摻量增加而增加，因此混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力在于調(diào)整膨脹摻量。將膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置在max應(yīng)力集中處，同時(shí)給予帶內(nèi)較大的c混凝土預(yù)壓應(yīng)力，給予帶外較小的c混凝土預(yù)壓應(yīng)力，即可使混凝土的收縮應(yīng)力得到補(bǔ)償，到達(dá)抗裂的效果。設(shè)計(jì)示意圖如下：連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶設(shè)計(jì)原理圖2超長(zhǎng)水池的連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶的數(shù)量應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造及池體形式的約束條件，按每間隔3040m構(gòu)造長(zhǎng)度并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置加強(qiáng)帶，見(jiàn)下表確定膨脹加強(qiáng)帶條數(shù)。構(gòu)造類別墻體板式構(gòu)造構(gòu)造長(zhǎng)度/mL6060L120構(gòu)造厚度/mH 1.5連續(xù)澆筑構(gòu)造長(zhǎng)度3超長(zhǎng)水池的連續(xù)式膨脹加強(qiáng)

6、帶位置的設(shè)置應(yīng)在混凝土收縮應(yīng)力發(fā)生的最大部位,一般也就是池體超長(zhǎng)方向的中間位置，加強(qiáng)帶應(yīng)貫穿池底板，墻板及頂板。4連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置位置應(yīng)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位進(jìn)展必要的計(jì)算，滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造要求及使用功能前方可施工。 (5)加強(qiáng)帶構(gòu)造要求：加強(qiáng)帶帶寬2m，帶內(nèi)的混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)比帶外混凝土提高一個(gè)等級(jí),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(yīng)力。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300kg/m3，帶內(nèi)混凝土單位膠凝材料用量不宜小于3

7、50kg/m3，水膠比不宜大于0.5。加強(qiáng)帶構(gòu)造詳圖如下，帶內(nèi)設(shè)雙層14150加強(qiáng)筋，構(gòu)造內(nèi)原鋼筋保存，帶外為雙層雙向鋼筋，加強(qiáng)帶與兩側(cè)先澆筑的補(bǔ)償收縮混凝土用密孔鋼絲網(wǎng)隔開(kāi)，并用立筋12300加固。連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶構(gòu)造詳圖4.2.2確定加強(qiáng)帶位置，綁扎加強(qiáng)帶位置加強(qiáng)筋1根據(jù)已設(shè)計(jì)的加強(qiáng)帶，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線確定其位置，并用墨線墊層上彈線標(biāo)記。2綁扎鋼筋過(guò)程中，加強(qiáng)帶內(nèi)鋼筋與帶外鋼筋連續(xù)施工不斷開(kāi)。3在池底板下層鋼筋綁扎完后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求綁扎加強(qiáng)帶內(nèi)下層加強(qiáng)筋，池底板上層鋼筋綁扎過(guò)程中，綁扎加強(qiáng)帶內(nèi)上層加強(qiáng)筋，池壁及頂板同理施工。4.2.3加強(qiáng)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

8、在上下層鋼筋上，作為密目鋼絲網(wǎng)骨架。綁扎上層鋼筋過(guò)程中，可在加強(qiáng)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(qiáng)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結(jié)實(shí)。4.2.4先澆筑加強(qiáng)帶外混凝土1澆筑前應(yīng)清理帶內(nèi)外雜物。2施工采取“先澆帶外，后澆帶內(nèi)的原那么，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(zhǎng)水池加強(qiáng)帶帶外混凝土澆筑體量較大，應(yīng)根據(jù)膨脹帶分隔的區(qū)域可劃分施工段，每個(gè)施工段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)、分層澆筑。池壁混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)模板內(nèi)側(cè)進(jìn)展充分濕潤(rùn)

9、，混凝土下料可輔以溜槽等措施，嚴(yán)格控制下落高度在2m以內(nèi)。4.2.5再澆筑加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土1待加強(qiáng)帶外兩側(cè)的混凝土溫度降低至環(huán)境溫度時(shí)再澆筑帶內(nèi)膨脹劑摻量較多的混凝土，并嚴(yán)格控制帶內(nèi)外澆筑間隙，防止施工冷縫的產(chǎn)生，連續(xù)式膨脹加強(qiáng)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(qiáng)振搗，以混凝土不泛漿、不出氣泡為準(zhǔn)，底板與池壁連接處、加強(qiáng)帶內(nèi)鋼筋密實(shí)，不應(yīng)漏振。澆筑順序示意圖4.2.6混凝土養(yǎng)護(hù)1對(duì)于水池而言，及時(shí)養(yǎng)護(hù)是防滲抗裂的重要措施，由于水池 根本有抗?jié)B要求，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于14天。2混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)暴露在大氣中的混凝土外表進(jìn)展潮濕養(yǎng)護(hù)，對(duì)水平構(gòu)件，可采取覆蓋塑料薄膜并

10、定時(shí)灑水，水池底板宜采用直接蓄水養(yǎng)護(hù)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(fù)責(zé)對(duì)墻體含木模進(jìn)展淋水，使其始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)。延長(zhǎng)拆模時(shí)間，外模10天以后拆模，內(nèi)模7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(hù)。3冬期施工時(shí)，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(yīng)指標(biāo)應(yīng)符合?普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)?JGJ52-200

11、6的規(guī)定。5.1.3細(xì)骨料宜選用中砂，含泥量1.3%，細(xì)度模數(shù)等相應(yīng)指標(biāo)應(yīng)符合?普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)?JGJ52-2006的規(guī)定。5.1.4拌合水應(yīng)采用飲用自來(lái)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(bǔ)償收縮，其質(zhì)量及應(yīng)用應(yīng)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(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?GB50119-2013等規(guī)定。5.1.6摻合料宜選用或粉煤灰、礦渣粉等細(xì)粉，以降低水化熱，減少早期混凝土收縮，其質(zhì)量應(yīng)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

12、土中的?；郀t礦渣粉?GB/T18046-2008的規(guī)定。5.1.7混凝土配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)展試驗(yàn)室試配，滿足?普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程?JGJ55-2011規(guī)定要求及補(bǔ)償混凝土各種標(biāo)準(zhǔn)值?；蚋鶕?jù)膨脹劑型號(hào)參考專業(yè)廠家的技術(shù)要求確定加強(qiáng)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(jī)具設(shè)備為普通混凝土構(gòu)造施工機(jī)具設(shè)備，無(wú)需特別說(shuō)明。6.質(zhì)量控制6.1本工法采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)如下GB50300-2013建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50204-2015混凝土構(gòu)造工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)GB50010-2010混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB8076-2008混凝土外加劑GB23439-20

13、09混凝土膨脹劑GB50119-2013混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉JGJ/T178-2009補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ55-2011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ52-2006普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)6.2質(zhì)量控制措施6.2.1連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶為一次性連續(xù)施工，無(wú)縫澆筑為質(zhì)量控制重點(diǎn)，嚴(yán)格把控澆筑底板與池壁、加強(qiáng)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(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)于設(shè)置的連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位進(jìn)展必要的計(jì)算，并在試驗(yàn)室進(jìn)展配合比試配，滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)

14、標(biāo)準(zhǔn)值前方可應(yīng)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(shí)間等進(jìn)展把控。6.2.4澆筑前針對(duì)澆筑部位，操作要點(diǎn)進(jìn)展詳細(xì)技術(shù)交底，并配備備用人員、機(jī)械，保證澆筑過(guò)程中有序不連續(xù)。6.2.5混凝土攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)30秒，出盤(pán)混凝土溫度低于30 為佳。進(jìn)場(chǎng)應(yīng)每車檢查塌落度，塌落度數(shù)值穩(wěn)定后可適當(dāng)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(guò)程中，鋼筋工跟班隨時(shí)調(diào)整鋼筋保護(hù)層厚度，木工跟班看模，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)展處理。6.2.7澆筑完成后應(yīng)嚴(yán)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(yīng)懸掛安全帶，

15、做好防護(hù)設(shè)施，腳手架上走道應(yīng)滿鋪竹笆子或方木并用鋼絲綁扎結(jié)實(shí)，走道設(shè)臨時(shí)欄桿，處作業(yè)嚴(yán)禁向下拋擲物件7.2連續(xù)澆筑應(yīng)實(shí)行倒班制，交接班時(shí)兩班人員應(yīng)進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)情況交底，嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間疲勞作業(yè)。7.3施工機(jī)具、起重設(shè)備等使用前必須認(rèn)真檢查,施工機(jī)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(yán)禁超載運(yùn)作，相關(guān)用電接電應(yīng)有專業(yè)電工操作。7.4 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的泵送管理，專人卸料，泵車及罐車下方嚴(yán)禁閑人逗留，操作人員應(yīng)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(yán)格按照市文明工地管理方法合理布置工地現(xiàn)場(chǎng)，將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)材料、機(jī)

16、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(duì)進(jìn)出場(chǎng)車輛進(jìn)展降塵處理，沖洗污水進(jìn)入沉淀池內(nèi)，防止污染市政道路。8.3對(duì)施工場(chǎng)地道路進(jìn)展硬化，并在晴天經(jīng)常對(duì)施工通行道路進(jìn)展灑水，防止塵土飛揚(yáng)，污染周圍環(huán)境。8.4混凝土采用商品混凝土，防止了現(xiàn)場(chǎng)混凝土攪拌造成的揚(yáng)塵污染。9.效益分析9.1經(jīng)濟(jì)效益連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶相對(duì)比后澆帶用于超長(zhǎng)水池，主要經(jīng)濟(jì)效益表達(dá)在：9.1.1一次性連續(xù)澆筑，加快施工進(jìn)度；9.1.2防止了后澆帶兩側(cè)澆筑后的保護(hù)、清理、鑿毛等工作量；9.1.3實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫施工，構(gòu)造自防水，減少了防水材料的使用，降低成本；9.2社會(huì)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(dá)

17、標(biāo)創(chuàng)造了條件。9.3技術(shù)效益無(wú)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，又解決了由于構(gòu)造過(guò)長(zhǎng)混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫危害，防滲抗裂效果顯著，池體外觀質(zhì)量較好。10.應(yīng)用實(shí)例10.1安徽山鷹紙業(yè)年產(chǎn)80萬(wàn)噸附屬工程給水及廢水處理站工程10.1.1工程概況安徽山鷹紙業(yè)年產(chǎn)80萬(wàn)噸附屬工程給水及廢水處理站工程于2013年9月1日開(kāi)工，2014年5月28日竣工，其中深度處理池長(zhǎng)59.80m，寬36.80m，高3.5m，內(nèi)含活性砂濾池、斜板沉淀池、fetion反響池，屬于超長(zhǎng)混凝土水池構(gòu)造。10.1.2施工情況根據(jù)本工程的實(shí)際情況，按每3040m構(gòu)造長(zhǎng)度，在橫向從南至北第五跨橫向設(shè)置一條通長(zhǎng)膨脹加強(qiáng)

18、帶，在FENTON反響系統(tǒng)R301A/B各設(shè)一條縱向通長(zhǎng)膨脹加強(qiáng)帶，共3條。加強(qiáng)帶寬度2m，并貫穿設(shè)備根基底板、墻壁及頂板。加強(qiáng)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(qiáng)帶設(shè)置如圖：10.1.3結(jié)果評(píng)價(jià)安徽山鷹紙業(yè)年產(chǎn)80萬(wàn)噸附屬工程給水及廢水處理站工程通過(guò)連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶應(yīng)用于超長(zhǎng)混凝土水池施工工法，有效的解決了超長(zhǎng)構(gòu)造施工留縫問(wèn)題，防止了混凝土收縮產(chǎn)生的有害裂縫及滲漏，由于采取連續(xù)澆筑，縮短工期2個(gè)月，提前讓水處理站投入使用，讓建設(shè)單位污水排放提前達(dá)標(biāo)，免去了由于等待水處理站建設(shè)期間所帶來(lái)的污水處理費(fèi)用，得到了建設(shè)單位的好評(píng)。10.2馬鋼股份煤焦化公司老區(qū)生化水處理提標(biāo)改造工程10.2.1工程概況馬鋼股份煤焦化公司老區(qū)生化水處理提標(biāo)改造工程于2014年9月2號(hào)開(kāi)工，2014年11月20號(hào)竣工，其中反硝化池長(zhǎng)58米，寬34m，高8.8m，內(nèi)含反硝化槽、再曝氣槽，屬于超長(zhǎng)混凝土水池構(gòu)造。10.2.2施工情況根據(jù)本工程的實(shí)際情況，按每3040m構(gòu)造長(zhǎng)度，在58m長(zhǎng)方向中間位置設(shè)置一