超長無縫砼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設計-施工實例 隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，經(jīng)常會遇到超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中無縫設計和施工的問題，本文以實例與同行探討，力求解決混凝土由于熱脹冷縮、干燥收縮產(chǎn)生變形使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的問題。 一、概況 超長鋼筋凝土結(jié)構(gòu)無縫設計與施工技術(shù)被應用在徐州卷煙廠6000kg/h片煙制絲線技改工程上(以下簡稱該工程)，該工程占地面積16800m2，建筑面積42400m2，廠房結(jié)構(gòu)二層，局部六層，其中有4600m2地下室，長93m，寬3045m不等。地下室地面標高6.0m。底板混凝土設計標號C30/S8，地下室墻板混凝土設計標號C40/S8。 由于地下室超長，因此項目部組成攻關(guān)小組，對超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設計施工進行了攻關(guān)，詳細編制了無縫設計施工方案，并對方案進行了評審論證，由于方案切實可行，措施得力，地下室施工完成后，整個地下室無任何裂縫，防水效果很好，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 二、無縫設計方案 1、基本原理 無縫設計的思路是“抗放兼施，以抗為主”，其膨脹加強帶所建立的預壓應力，與混凝土抵抗收縮變形所產(chǎn)生的拉應力能達到補償平衡，這是無縫設計的關(guān)鍵。 該工程地下室長93m，寬45m，屬于超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，按規(guī)范要求設置后澆帶，不僅整體防水效果差，而且施工十分麻煩，工期長。為實現(xiàn)該工程的連續(xù)澆筑，保證結(jié)構(gòu)的整體性，消除滲漏隱患，快速施工，確?；又ёo結(jié)構(gòu)安全；經(jīng)幾方論證，采用補償收縮混土無縫設計施工新技術(shù)，取消后澆帶，設置加強帶?；驹硎牵焊鶕?jù)收縮應力的分布，用相應的膨脹應力予以補償。在收縮應力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強帶，其它部位拌制微膨混凝土從而取消后澆帶，實現(xiàn)連續(xù)澆搗。 2、加強帶設置位置 由于該工程地下室底板和地下室墻板混凝土等級不一致，施工中按規(guī)范要求設置水平施工縫(鋼板止水帶)，底板、墻板和頂板共分三次澆筑完成，共設置兩道加強帶。見以下示意圖： 3、膨脹加強帶構(gòu)造措施 加強帶沿軸線方向共設置二道(包括底板、墻板、頂板)，寬度2m，在加強帶的兩側(cè)架設密孔鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔5mm，以防止帶外混凝土流入加強帶，帶內(nèi)增加水平構(gòu)造鋼筋8100，鋼筋規(guī)格同原設計的配筋，加強帶混凝土強度等級比兩側(cè)混凝土提高一級，采用了C35、C45混凝土，施工中，先澆一側(cè)帶外混凝土，澆到加強帶時，改用膨脹混凝土，由A軸向H軸連續(xù)澆搗。 4、微膨混凝土的設計 膨脹混凝土用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工，其限制膨脹率設計和設定非常重要，膨脹率偏小，則補償收縮能力不足，無縫施工難以實現(xiàn)，膨脹率過大，對混凝土強度有明顯的影響。微膨混凝土的設計，主要是在混凝土的配比中摻入適量的外加劑、添加劑，使得混凝土在凝固過程中產(chǎn)生水化熱和凝固后的干燥收縮，即熱脹冷縮所產(chǎn)生的變形壓縮到最低的一種構(gòu)思，在整個混凝土配比的設計中，工程項目部與徐州海熒攪拌中心在選擇水泥品種、外加劑、添加劑等方面進行了細致的研究和分析，最終研制出適合本工程的微膨混凝土。屬技術(shù)專利，本文不作闡述。三、地下室無縫施工方案 超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工是一項先進的施工技術(shù)，須做好澆筑前的各項準備工作，充分考慮澆筑過程中可能出現(xiàn)的問題，做好混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護工作。重點是組織落實、措施落實。 1、組織落實 澆筑混凝土前，根據(jù)各工種的技術(shù)要求實施全員技術(shù)交底。施工組織、施工管理是澆筑混凝土的關(guān)鍵。澆筑底板混凝土時正值夏季施工，氣溫30左右，由于采用商品混凝土，對混凝土的拌制、運輸、泵送、澆筑、養(yǎng)護全過程有極高的要求，為此，現(xiàn)場建立了組織保障機構(gòu)，以項目經(jīng)理為首，項目工程師、質(zhì)檢員、施工隊長、調(diào)度員混凝土攪拌中心、業(yè)主代表、監(jiān)理代表組成的現(xiàn)場領(lǐng)導小組，指揮調(diào)度、協(xié)調(diào)混凝土澆筑工作?，F(xiàn)場施工班組、混凝土攪拌中心分成三班作業(yè)，并各預備一個班組待命，采用無線、有線電話通訊聯(lián)系，確保了澆筑工作的順利實施。 2、措施落實 (1)原材料的質(zhì)量。 施工前，對砂、石、摻合劑、水泥等外加劑原材料均由質(zhì)檢員、工程監(jiān)理員到攪拌站落實，抽檢。 (2)攪拌設備、運輸設備、泵車、泵管的選用。 為避免因設備故障造成施工冷縫，開工前對攪拌設備、運輸罐車、輸送泵、泵管進行全面的檢修、保養(yǎng)，及時排除故障和隱患，保證設備完好投入使用，同時配備一定數(shù)量的備用設備。 (3)攪拌中心計量設備 外加劑和添加劑的計量采用全進口自動計量設備，膨脹加強帶部位混凝土由專用攪拌臺拌制，配比準確。 (4)混凝土的澆筑與養(yǎng)護。 A、澆筑混凝土前，模板及鋼筋間的所有雜物，必須清理干凈。 B、混凝土澆筑要求連續(xù)，按施工方案進行，并避免出現(xiàn)冷縫。 C、混凝土的振搗必須密實，不能漏振、欠振，也不能過振。振搗時間控制在15S左右，以混凝土表面的呈現(xiàn)浮漿和不再冒氣泡為度。振搗時快插慢拔，振點布置要均勻，在施工縫和預埋件處，加強振搗以免不實，造成滲水通道，振搗時不觸及模板、鋼筋、止水帶、以防止移位變形。 D、混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護工作十分重要，是保證混凝土質(zhì)量的重要措施之一。本工程采用了保溫保濕養(yǎng)護法，澆筑完成后及時用塑料薄膜覆蓋，草袋保水養(yǎng)護。側(cè)墻由于收縮應力和濕度應力影響較大，選用木模板并充分澆水濕潤，由于夏季氣溫較高，在澆筑側(cè)墻混凝土完成后及時掛草簾子保濕養(yǎng)護，拆模時間控制在第7天，養(yǎng)護時間不少于14天?，F(xiàn)場安排了6個小組24h跟蹤分班養(yǎng)護，由于措施得力，混凝土澆筑和養(yǎng)護工作做得較好，整個地下室的側(cè)墻無一處麻面、漏漿、開裂。 經(jīng)混凝土攪拌中心證實和現(xiàn)場試塊測試，28天混凝土強度達到了設計要求，平均強度38.7，現(xiàn)場試塊與攪拌站試塊強度誤差在2以內(nèi)，抗?jié)B指標滿足設計要求達到S10。運用此項新技術(shù)，混凝土一次澆筑，節(jié)省工序時間。 四、無縫設計施工注意事項與要求 1、本工程采用無縫設計施工的前提是后澆帶僅是釋放收縮應力的伸縮縫，否則沉降地層的后澆帶不能取消，因此無縫設計施工應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點靈活運用。 2、由于地下室側(cè)面墻薄而暴露面積大，立面養(yǎng)護比較困難，且受氣溫溫差影響，所以設置加強帶時應以側(cè)面墻為主，加強帶的間距控制在3040m為宜，有條件的結(jié)構(gòu)工程上宜將側(cè)面墻與頂板一次澆筑，以增加對側(cè)面墻的約束，共同抵抗收縮應力。 3、國內(nèi)超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設計施工，采用膨脹混凝土補償收縮是一致的，都要摻加復合膨脹劑和配制微膨混凝土等，關(guān)鍵是補償收縮能力要達到均衡。將裂縫控制在無害范圍內(nèi)，即裂縫小于0.1mm。同時，應注意地下室往往要求結(jié)構(gòu)自防水，建議設計將墻體水平構(gòu)造鋼筋的配筋率提高到0.6左右，從構(gòu)造上提高鋼筋混凝土的抗拉強度，使之與補償收縮混凝土共同發(fā)揮作用，以杜絕大面積墻體開裂。福建大劇院工程施工中, 結(jié)合超長結(jié)構(gòu)混凝土的具體特點, 采用超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù), 把后澆帶改變?yōu)榕蛎浖訌妿? 有效地控制了超長結(jié)構(gòu)混凝土裂縫開展, 加快了施工進度, 取得了很好的社會效益和經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞: 混凝土; 后澆帶; 膨脹加強帶福建大劇院位于福州市五一廣場南側(cè), 南臨規(guī)劃中的海底路, 西臨廣達路, 總建筑面積為29 712 m2, 建筑分A、B、C三個分區(qū)。其中A區(qū)為歌劇院, 建筑面積為22 865 m2, 地下1層, 面積3 200 m2, 地上4層( 局部5層)面積19 665m2; B區(qū)為會議廳、多功能廳等, 建筑面積為42 02m2, 地下1層, 面積1 100m2, 地上3層面積3 102m2;C區(qū)為多功能劇場及附屬設施, 地上3層, 建筑面積2 645m2。本工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系, A區(qū)長117.5m, 寬74m, 高22.6m, 局部高38m。B區(qū)、C區(qū)均為長約59m, 寬23m, 高14m。結(jié)構(gòu)安全等級A區(qū)、C區(qū)為一級, B區(qū)為二級, 防水等級一級?；炷翉姸鹊燃墳榈叵率业装錍30P8, 外墻C40P8, 框架柱、剪力墻C40, 梁板C35。底板厚900mm、800mm、400mm。1 工程設計A區(qū)自地下室底板至上部結(jié)構(gòu)標高12.950m, 設計了二橫一縱的后澆帶, 結(jié)構(gòu)平面劃分為6塊。B區(qū)、C區(qū)均設計一條橫向后澆帶, 后澆帶混凝土澆筑時間為兩側(cè)混凝土澆筑后兩個月, 但由于: ( 1) 本工程結(jié)構(gòu)復雜,施工難度大, 后澆縫的保護、清理與鑿毛非常困難; ( 2)設計防水等級為一級, 采用后澆帶施工縫增多, 留下滲漏水隱患; ( 3) 施工工期緊, 結(jié)構(gòu)為220 d, 而設計要求后澆帶的填縫需待結(jié)構(gòu)兩側(cè)混凝土澆筑后2個月方可施工, 影響總工期。鑒于以上原因, 經(jīng)與設計單位、監(jiān)理單位協(xié)商, 同意后澆帶變更為膨脹加強帶。依據(jù)超長無縫結(jié)構(gòu)技術(shù), 膨脹加強帶和后澆膨脹加強帶的間距控制在4060m, 總長控制在100150m, 原結(jié)構(gòu)設計圖后澆帶設計的間距和位置均可滿足“無縫設計”膨脹加強帶的要求, 膨脹加強帶布置為原后澆帶的位置, 見圖1陰影部分。 2 超長結(jié)構(gòu)無縫設計施工新技術(shù)2.1 基本原理HEA膨脹劑, 是以高鋁熟料為主要原料生產(chǎn)的具有良好膨脹源的混凝土膨脹劑, 其特點是膨脹能量大,干縮小, 摻入混凝土后能補償混凝土的收縮, 達到抗?jié)B防裂目的。超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)是以HEA補償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料, 以加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑的超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。利用摻HEA的補償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料, 在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用, 由于鋼筋和鄰位約束, 在結(jié)構(gòu)中建立0.20.7MPa的少量預壓應力, 通過調(diào)整混凝土中HEA摻量可使不同區(qū)段獲得不同的預壓應力, 以此來補償混凝土在硬化過程中因溫差和干縮產(chǎn)生的拉應力, 從而防止裂縫出現(xiàn), 起到抗?jié)B、防水的作用。使用這種方法可連續(xù)澆筑100200 m超長結(jié)構(gòu)。根據(jù)抗裂原理, 只要控制混凝土的收縮與膨脹保持一個相對的范圍內(nèi), 就能做到結(jié)構(gòu)無縫或裂縫控制在規(guī)范允許范圍內(nèi), 滿足工程的使用功能。 在應力集中的max膨脹加強帶兩側(cè)鋪設密目鋼絲網(wǎng), 并用立筋加固, 防止混凝土流入加強帶, 加強帶之間適當增加水平構(gòu)造鋼筋10%15%。施工時, 加強帶外用摻8%10%HEA的小膨脹混凝土, 澆筑到加強帶時, 用摻12%13%HEA的大膨脹混凝土, 其強度等級比兩側(cè)高5MPa。到另一側(cè)時, 又改為澆筑摻8%10%HEA的小膨脹混凝土。如此循環(huán)下去, 連續(xù)澆筑HEA混凝土, 實現(xiàn)無縫施工。通過HEA的不同摻量, 可使混凝土結(jié)構(gòu)在長度方向獲得相應大小的補償收縮的膨脹應力( 圖2) 。2.2 超長無縫結(jié)構(gòu)混凝土的施工2.2.1 原材料的選擇本工程水泥選用較穩(wěn)定、水化熱低的煉石牌P.O.42.5普通硅酸鹽水泥, 以降低水化熱。粗骨料選用閩江產(chǎn)破碎河卵石, 級配531.5mm連續(xù)級配, 且含泥量、泥塊含量、針片狀含量、壓碎指標符合建筑用粗骨料類質(zhì)量要求; 細骨料選用潔凈的閩江中砂, 連續(xù)級配, 細度模數(shù)為2.32.5, 含泥量1%; 外加劑選用福建省建筑科學研究院TW- 10A高效泵送劑; 外加劑選用福建省建筑科學研究院HEA高性能膨脹劑; 摻合料選用漳州后石電廠生產(chǎn)的級原狀粉煤灰, 其各項指標均符合GB15961991中的級粉煤灰技術(shù)標準,降低水化熱, 并且使水化熱均勻緩慢釋放, 減少早期收縮, 增強混凝土后期強度。 2.2.2 地下室底板膨脹加強帶施工(1) 混凝土配合比見表1, 2。(2) 混凝土供應或施工力量達到連續(xù)作業(yè)要求時, 采用圖3的施工方法, 若混凝土供應或施工力量達不到連續(xù)作業(yè)要求時, 采用圖4的“間歇式無縫施工法”, 加強帶一側(cè)為臺階式。2.2.3 地下室外墻及剪力墻膨脹加強帶施工對于地下室外墻加強帶, 由于墻體薄、面積大, 養(yǎng)護困難, 受到風速和大氣溫度影響大, 容易出現(xiàn)收縮裂縫。采用分段澆筑墻體, 用摻8%0%HEA的小膨脹混凝土, 養(yǎng)護14 d后, 用摻12%13%的大膨脹混凝土澆筑加強帶。此方法與傳統(tǒng)后澆帶相同, 要設鋼板或遇水膨脹止水帶( 圖5) , 可比傳統(tǒng)后澆帶縮短工期30 d左右。2.2.4 樓板、梁膨脹加強帶施工對于超長結(jié)構(gòu)樓板, 采用泵送混凝土的收縮值比現(xiàn)澆混凝土大20%30%, 為減少有害裂縫, 除采用大膨脹混凝土澆筑外, 應在加強帶處增加細而密的雙向配筋, 見圖6。 對于超長結(jié)構(gòu)的梁, 在加強帶處, 應加大腰筋直徑，加密間距，并滿足受拉錨固和搭接長度的要求, 見圖7。超長無縫結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時, 應與混凝土攪拌站加強聯(lián)系, 嚴格按配合比和施工組織設計進行施工?；炷翝仓戤? 進行混凝土表面處理, 及時澆水養(yǎng)護;大體積混凝土還應覆蓋一層塑料薄膜及保溫被進行保溫保濕養(yǎng)護, 并加強溫度監(jiān)控。3 結(jié)束語現(xiàn)代建筑或構(gòu)筑物越來越多地采用了超長或雙向超長結(jié)構(gòu), 如按傳統(tǒng)技術(shù)每個工程須留置少則幾條多則數(shù)十條后澆帶, 后澆帶一般需經(jīng)4060 d才能封填,拖延工期, 給施工帶來麻煩, 且結(jié)構(gòu)整體( 防水) 性不好。福建大