《四川建材》2008年第4期 施工技术●
【文章编号】:1672-4011(2008)04-0182-02
超长钢筋混凝土结构加强带施工技术探讨
杨民利
(湘潭电机置业有限公司)
【摘 要】:本文首先介绍了膨胀加强带取代后浇带实现超长结构无缝施工的基本技术原理,并结合具体应用实例,详细阐述了地下室底板、墙板超长结构及加强带施工技术及质量控制措施,对施工效果进行了评价和总结。 【关键词】:超长钢筋混凝土结构;膨胀加强带;后浇带;无缝施工;监测 【中图分类号】:TU74 【文献标识码】:B
1 引言
在超长、超宽钢筋混凝土结构施工中,一般每30m～40m设一道后浇带,等40天～50天后再后浇膨胀混凝土。这种常规后浇带施工,工序繁多,时间跨度长,施工成本高,而且难以保证混凝土整体质量,后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。随着建筑材料技术的不断发展,混凝土超长结构的设计与施工可以利用UEA混凝土外加剂补偿收缩的原理,采用膨胀加强带代替后浇带,实现超长钢筋混凝土结构的无缝施工。
2 超长钢筋混凝土结构无缝施工技术的基本原理
UEA混凝土膨胀剂是一种新型混凝土外加剂,其主要
成分是无机铝酸盐和硫酸盐。水化后生成膨胀结晶体———水化硫铝酸钙,这种产物能填充混凝土中的毛细孔、缝,增加混凝土的密实度,提高抗渗性能,并在混凝土内部产生012MPa～017MPa的预应力,它能抵消或部分抵消由混凝土干缩、蠕变及温度等引起的拉应力,从而提高混凝土的抗裂性。在混凝土超长结构中,当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时,则
Acσc=AsEsε2
设:μ=As/Ac,
则:σc=μEsε2式中:σc———混凝土预压应力(MPa);
As———钢筋截面积;Ac———混凝土截面积;Es———钢筋弹性模量(MPa);ε2—
——混凝土的膨胀率(%)。根据混凝土水平法向力σx分布曲线,设想在应力量大的地方施加较大的膨胀应力σc,而在两侧施加较小的膨胀应力,全面补偿结构的收缩应力,可控制有序裂缝的出现,从而取消后浇带。混凝土结构应力图如图1所示。
3 工程应用实例
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工程概况
2006年至2007年本人担任湘电怡景苑项目的项目经理及技术负责人,项目位于湘潭市芙蓉路,为一临街综合大楼,地上18层、地下二层,为复杂高层结构体系。工程建
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筑总面积约48000m2
。工程地下室呈一不规则长方形,长
90m,宽104m,主楼为一扇形,东西长9619m,南北长1915m。工程采用人工挖孔桩基础。地下室及地上四层裙楼部分梁板混凝土强度为C30,柱、剪力墙混凝土强度为C45,地下室底板及墙板抗渗等级为10MPa;主楼部分梁板混凝土强度为C30,柱、剪力墙混凝土强度为C35,楼板厚度一般为120mm。应我方要求,本结构设计采用超长无缝方案,屋顶,底层,山墙,纵墙端开间等温度变化影响大的部位,适当提高了配筋率,结构采用UEA混凝土减免后浇缝设计施工方法,共设置两道加强带,宽度为2m的膨胀加强带代替后浇带。通过调整UEF掺量设计混凝土膨胀率,施工时采用无间隙无缝施工法,并加强对混凝土的养护。结构设计时利用程序计算温度荷载,通过设置纵向外围梁节点温差17度来输入结构的温度变化,实现温度应力分析。目前工程已竣工验收并使用一年,结构各部位的混凝土质量全部达到设计要求。
图1 加强带施工结构应力示意图
312施工工艺措施
31211 混凝土原材料质量控制
结构采用加强带施工工艺,混凝土试配尤其重要,关系到施工的成败。要求混凝土试配和供应做到以下几点:
1)底板混凝土UEA-E型膨胀剂掺量水泥用量的8%,加强带掺量为10%。
2)混凝土缓凝时间要求8小时,坍落度12cm±2cm,要求加入的缓凝剂应与UEA-E膨胀剂不得出现发泡或其它化学反应。
3)要求膨胀剂供应方知道混凝土试配、搅拌站混凝土生产、现场施工的全过程。
4)在保证混凝土等级的前提下,掺加适量的粉煤灰,减少水泥用量,降低水灰比,减少水化热。选用级配良好的骨料,严格控制砂、石子的含泥量,降低水灰比,控制混凝土入模温度为45℃以下,石子与砂等原材料淋水降温。
5)混凝土进场验收:严格按国家规范进行进场验收,每车目测检查并进行坍落度检验,测试结果有偏差应及时反馈混凝土搅拌站,及时修正,不合格产品不得使用,确
●施工技术 《四川建材》2008年第4期
保混凝土性能。
6)施工前做好混凝土进场计划,保证混凝土供应连续、及时。31212 底板混凝土施工工艺
1)底板施工缝留设与施工工艺流程:由于结构长度长,混凝土浇筑量大,施工工期紧张,底板混凝土施工难以实现一次完成。经我公司技术人员与设计人员商议,确定底板设置两道施工缝,底板施工缝处加设膨胀止水条防水处理,既保证了工程施工进度,同时保证施工质量。
图2 地下室底板混凝土施工示意图
整个结构按施工缝划分四个施工段,底板混凝土浇筑
时按图2顺序浇筑。在各施工段内,底板混凝土一次浇筑完成,不再留施工缝。加强带混凝土在各施工段混凝土的最后浇筑。
2)膨胀加强带的处理:为更好实现加强带补偿混凝土收缩的作用,要求加强带混凝土在各施工段的最后浇筑。加强带之间的混凝土用密孔铁丝网绑扎在上下钢筋上分隔,并用<20@200mm短筋加固,以免挤破栏网,确保普通混凝土不流入加强带。施工缝留设膨胀止水条,保证施工缝防水质量。加强带做法详见图3。
图3 底板加强带处理示意图
31213 地下室底板、顶板、楼板与壁板施工
地下室底层板、顶板、楼板、壁板施工缝留设位置与
施工要求与底板基本相同。施工缝取消橡胶膨胀止水条,地下室外壁板施工缝全高设置竖向钢板止水带。
严格控制用水量,施工中严禁随意加水。楼板对终凝前的混凝土进行二次抹压,防止表面裂缝的出现。31214 混凝土的泵送
混凝土搅拌站设备先进,采用自动化计量,并对进场各种原材料严格把关,极少出现堵泵现象,在北向东西二个角上设置二台输送泵,各泵一般60min内泵送5m3混凝土,出泵混凝土坍落度控制在140mm～160mm。31215 混凝土养护
混凝土浇筑12h以内进行覆盖湿润养护,底板和楼板
采用麻袋覆盖淋水保温保湿养护14日历天,外侧墙一般7d拆模,挂麻袋片专人淋水养护不少于14日历天。31216 大体积混凝土温度检测与养护
桩基承台厚度最高达到1140m。施工中对承台内外温差进行了监测。监测采用混凝土专用测温仪24h专人间歇性监测,记录和分析报警。传感器采用误差≤±1℃的双金属热电偶。要求混凝土内外温差不超过25℃,温度陡降不超过10℃/日作为混凝土监测报警值。超过报警值必须加强大体积混凝土养护和保温。313 施工质量控制措施
1)混凝土按施工图做好供应计划,保证原材料的运输及时连续供应。
2)必须做好地下室电气、空调、给排水、消防、人防等各专业施工单位预留孔洞或套管以及预埋构件。施工前派专人校对各专业图纸与预留孔施工总图是否相符。
3)底板混凝土的浇注采取斜面分层,分层分段连续浇注到顶的施工方法。相邻浇注带混凝土施工时间间隔保持在混凝土初凝之前,避免出现施工冷缝。
4)注意控制混凝土振捣时间,不得过振、漏振、少振。
5)底板混凝土振捣密实后,采用木方刮平表面。在混凝土接近初凝时,安排泥水工进行混凝土磨面工作,防止混凝土表面龟裂。
6)混凝土浇筑过程中,应及时清理混凝土表面的泌水。7)底板加强带在施工前清理干净混凝土流浆。314 实施效果
该工程地下室结构完成已经经过了一年多的时间,地下室结构没有发现裂缝以及渗漏现象,施工效果良好。说明膨胀加强带施工工艺是可行、有效的,是超长混凝土结构防裂的有效方法。
4结束语
综上所述,超长混凝土结构加强带施工工艺是以补偿
收缩混凝土为结构材料,以膨胀加强带取代后浇带实现混凝土连续浇筑的一种新工艺。该工艺有以下几个优点:
1)结构受力合理。
2)取消后浇带,提高了结构的整体性能,特别是对于有防水要求的结构砼,提高了其整体防水性能。
3)简化施工工序,缩短工期。后浇带一般需经40d～60d才能回填,采用本技术减少了施工对后浇带处理这一烦琐的环节,大大缩短了施工周期,加快了施工进度,降低工程成本。
4)解决了后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。
在工程实际应用中,必须选用合适的外加剂,做好混凝土试配,严格控制混凝土施工与养护的各个环节,方可保证施工质量,达到预期效果。[ID:41]
参考文献
[1] 冯浩,朱清江.混凝土外加剂工程应用手册.中国建筑工业出版
社,1999年2月.[2] 李文平,林伟洪,彭明详.超长无缝混凝土结构施工技术.陕西
混凝土,2002年7月.[3] 王铁梦.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社,1997年.
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