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協(xié)會刊物
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超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下室無縫施工技術(shù)措施 |
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時間日期：2010-4-27 已被閱讀次：[10393] |
佛山市新一建筑集團(tuán)有限公司 季雄巍
[摘 要] 通過工程實例介紹超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用膨脹加強(qiáng)帶措施，有效減少超長
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)累積收縮，緩解混凝土開裂，闡述其施工技術(shù)要點，配合合
理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實現(xiàn)無縫施工，對裂縫的有效控
制是可行的。
[關(guān)鍵詞] 超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 施工方案設(shè)計 施工技術(shù)措施
1 工程概況
某商住樓工程，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積約50858m2，其中地下室建筑面積約13602.7
4m2，地下2層，A座地上25層，B座地上19層，地下室總長度為109m，寬78m。
按照常規(guī)做法，在這種超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，為防止混凝土受溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)
力而引起開裂，施工中通長采用設(shè)置后澆帶的方法加以處理。一般每30～40m設(shè)一道后澆帶
，等40～50天后再澆筑膨脹混凝土。這種常規(guī)的后澆帶施工，工序復(fù)雜，施工時間長，后澆
帶的混凝土后澆施工質(zhì)量不易保證。考慮到工期緊及結(jié)構(gòu)整體性的要求，業(yè)主不希望本工程
地下室留置后澆帶，為解決此問題，經(jīng)與設(shè)計單位研究，本工程2層地下室改為采用膨脹加
強(qiáng)帶措施，實現(xiàn)了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無縫施工。
2 地下室砼無縫施工方案設(shè)計
2.1 無縫施工的設(shè)計原理
無縫施工的設(shè)計的原理是“抗放兼施, 以抗為主”�！翱埂薄鶕�(jù)混凝土結(jié)構(gòu)累積收
縮應(yīng)力的分布，對混凝土參入混凝土微膨脹外加劑，在累積收縮應(yīng)力較大的部位設(shè)置加強(qiáng)帶
，并適當(dāng)加大膨脹劑的摻加用量，通過膨脹劑對混凝土產(chǎn)生的微膨脹作用，補(bǔ)償混凝土的結(jié)
硬收縮，降低混凝土結(jié)構(gòu)累積收縮應(yīng)力，來抵抗混凝土產(chǎn)生收縮裂縫；同時，配合合理的混
凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂構(gòu)造設(shè)計鋼筋，特別需適當(dāng)加強(qiáng)膨脹加強(qiáng)帶位置
的構(gòu)造設(shè)計鋼筋，來抵抗混凝土的收縮應(yīng)力，有效地“抗”超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂，從而
取代了后澆帶施工技術(shù)措施，實現(xiàn)無縫施工。
根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》書中提出的伸縮縫間距計算公式可知，要完全不需設(shè)置伸縮
縫，就必須降低混凝土溫差和混凝土的收縮，或提高混凝土的極限拉伸值；但要提高混凝土
的極限位伸值是十分困難的，因而只能靠設(shè)法降低混凝土的水化熱和收縮，控制混凝土因溫
差或收縮引起的拉應(yīng)變不大于混凝土的極限拉伸，則混凝土可以不設(shè)伸縮縫而不開裂。根據(jù)
該文獻(xiàn)資料和近年來的科研成果、有關(guān)工程施工實踐經(jīng)驗，通過在混凝土內(nèi)摻加適量膨脹而
成的補(bǔ)償收縮混凝土，通過水泥的化學(xué)反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋和鄰位約束下
，在鋼筋混凝土中建立0.2MPa～0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，可大致抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的干縮
和水化熱冷縮出現(xiàn)的拉應(yīng)力，從而減免混凝土出現(xiàn)開裂。同時，水化生成的鈣礬石晶體起到
填充、切斷和堵塞毛細(xì)孔縫的作用，使混凝土的密實度大為提高達(dá)到結(jié)構(gòu)自防水的效果。另
外，在混凝土中加入優(yōu)質(zhì)粉煤灰和緩凝型外加劑，可以降低水化熱引起的溫度梯度，可以協(xié)
調(diào)溫度應(yīng)力與混凝土的初期結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而減少和防止溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的體積
穩(wěn)定性。
膨脹加強(qiáng)帶所建立的預(yù)壓應(yīng)力，與混凝土抵抗收縮變形所產(chǎn)生的拉應(yīng)力能達(dá)到補(bǔ)償平衡
，這是無縫設(shè)計的關(guān)鍵。
2.2 膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置
膨脹加強(qiáng)帶的位置宜布置在拉應(yīng)力較大、配筋變化及截面突變的部位及應(yīng)力集中的部位
。根據(jù)工程平面形式，本工程長邊方向上設(shè)置2條膨脹加強(qiáng)帶，短邊方向上設(shè)置1條膨脹加強(qiáng)
帶，膨脹加強(qiáng)帶寬度均為2米，膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置見圖1。
2.3 混凝土配合比設(shè)計
膨脹混凝土用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工，其膨脹率設(shè)計和設(shè)定非常重要，膨脹率偏小，補(bǔ)償
收縮作用不足，抗裂效果難以實現(xiàn)，膨脹率過大，對混凝土強(qiáng)度將產(chǎn)生明顯影響。
本工程選用AEA型膨脹劑，根據(jù)試配經(jīng)驗，AEA以取代水泥率8％～12％的量內(nèi)摻到水泥
中，拌成的補(bǔ)償收縮混凝土，利用收縮膨脹測定儀測定，在限制條件下產(chǎn)生的膨脹率為0.02
％～0．04％，在配筋率μ=0.2～0.8％時，在鋼筋等的約束下，可在混凝土中產(chǎn)生0．2～0
．7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力大致可抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力，從而使
結(jié)構(gòu)不裂或把裂縫控制在無害范圍內(nèi)。AEA摻入水泥中拌成混凝土后，其膨脹作用主要發(fā)生
在14d以前，用于補(bǔ)償混凝土的干縮，但在中后期仍有小量膨脹，其預(yù)壓應(yīng)力抵消了混凝土
結(jié)硬收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，混凝土強(qiáng)度也未產(chǎn)生明顯影響。配合比在滿足施工工藝的情況下，
應(yīng)盡量減小混凝土坍落度，以減少混凝土的結(jié)硬收縮。
本工程混凝土采用C30，水泥采用粵秀PⅡ42.5R水泥，摻加二級粉煤灰，減少水泥用量
，降低水化熱；泵送劑選用LS－300，摻量為水泥用量的1.7％；膨脹劑選用佛山市瑞安建材
科技有限公司產(chǎn)的AEA，普通摻量10％，膨脹率>0.03％～0.04％，膨脹加強(qiáng)帶AEA摻量為膠
結(jié)材料的12％。
3 地下室砼施工技術(shù)措施
3.1 膨脹加強(qiáng)帶做法
在膨脹加強(qiáng)帶混凝土內(nèi)摻入AEA膨脹劑，膨脹加強(qiáng)帶寬度2.0m，加強(qiáng)帶內(nèi)鋼筋連通，且
上下另附加15％的附加縱向鋼筋，鋼筋兩端伸出加強(qiáng)帶2.0m，混凝土強(qiáng)度提高一個等級，以
增強(qiáng)加強(qiáng)帶的剛性。地下室底板加強(qiáng)帶用鍍鋅鋼板混凝土快易收口網(wǎng)分隔（快易收口網(wǎng)一是
防止混凝土流入帶，二限制2邊混凝土的預(yù)應(yīng)力）�？紤]到底板厚度較大，為防止混凝土壓
壞收口網(wǎng)，采用通長Φ16鋼筋和Φ14@500加勁鋼筋箍加強(qiáng)。
由于地下室面積較大，整個地下室底板采取一次性澆筑，在工期和造價上都不合理，因
此，采用間歇式無縫施工的方法，既在施工中，依據(jù)加強(qiáng)帶位置，采用分段施工，各施工段
混凝土在其相鄰的施工段混凝土澆筑后三天方可澆筑，在加強(qiáng)帶位置留置施工縫，施工縫設(shè)
置遇水膨脹橡膠止水帶，地下室底板加強(qiáng)帶接口做法見圖2，施工縫模板做法見圖3。
3.2 施工中以膨脹加強(qiáng)帶為界分段施工
按照膨脹加強(qiáng)帶的位置確定混凝土澆筑方向。第一段混凝土澆筑時，用小膨脹混凝土向
膨脹加強(qiáng)帶方向澆筑，澆筑完第一段混凝土后3天才能進(jìn)行第二段混凝土的澆筑，第二段混
凝土澆筑時，采用二臺泵進(jìn)行，先用小膨脹混凝土向第一段膨脹加強(qiáng)帶方向澆筑，在接近膨
脹加強(qiáng)帶位置時，提前1.5小時用一臺泵配合塔吊進(jìn)行膨脹加強(qiáng)帶混凝土澆筑，等膨脹加強(qiáng)
帶混凝土澆筑完畢后，再用小膨脹混凝土澆筑加強(qiáng)帶兩側(cè)；其余段按照第二段方法施工。在
混凝土澆筑至膨脹加強(qiáng)帶附近時，應(yīng)注意使振動棒插搗點與密目快易收口網(wǎng)保持距離不小于
30cm，并不得過振。
3.3 混凝土澆筑過程控制
混凝土澆筑過程中，應(yīng)注意嚴(yán)防其它部位混凝土進(jìn)入膨脹后澆帶內(nèi)，以免影響混凝土結(jié)
構(gòu)質(zhì)量。嚴(yán)禁混凝土散落在尚未澆筑的部位，以免形成潛在的冷縫或薄弱點。澆筑混凝土前
的潤管砂漿采用灰斗集中收集，拆管排除故障或其它原因造成的廢棄混凝土及時清理干凈，
嚴(yán)禁進(jìn)入工作面。
3.4 膨脹混凝土的養(yǎng)護(hù)
膨脹混凝土澆筑完畢后的養(yǎng)護(hù)工作十分重要，是保證混凝土質(zhì)量的重要措施之一。膨脹
混凝土只有充分濕養(yǎng)護(hù)才能發(fā)揮AEA混凝土的膨脹效能，為確保養(yǎng)護(hù)效果，派專人養(yǎng)護(hù)，建
立嚴(yán)格的混凝土養(yǎng)制度。混凝土澆筑完畢后應(yīng)加強(qiáng)前14d保濕養(yǎng)護(hù)（達(dá)到全過程淋水保濕要
求）�；炷潦漳ㄆ秸蠹皶r蓋麻袋片嚴(yán)密覆蓋一層。在養(yǎng)護(hù)期噴灑霧狀水保持環(huán)境相對濕
度在80％以上，以減少混凝土干縮。
4 結(jié)束語
超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)是以補(bǔ)償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料，以加強(qiáng)帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超
長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種新工藝。在本工程中，利用AEA膨脹混凝土補(bǔ)償收縮的原理，對2層
地下室采用膨脹加強(qiáng)帶取代后澆帶，實現(xiàn)了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無縫施工，基本上克服了
砼表面收縮裂縫問題, 達(dá)到了預(yù)期的效果，證明采用超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是一種有
效的新型施工工藝。
通過對這個項目的實踐, 為類似工程積累了經(jīng)驗，取得了以下收獲：
�。ㄒ唬┡蛎泟┭a(bǔ)償收縮混凝土的防水本質(zhì)是：①生成的水化產(chǎn)物填充混凝土的空隙，改
善孔結(jié)構(gòu)，降低孔隙率；②限制狀態(tài)可以改善混凝土的應(yīng)力狀態(tài)，補(bǔ)償收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，使
結(jié)構(gòu)更為致密。對混凝土振搗不密實、蜂窩、施工縫處理欠缺、各種節(jié)點處理不好造成的漏
水無能為力。因此，保證混凝土施工質(zhì)量是實現(xiàn)無縫施工的重要保證。
�。ǘ﹨⑴蛎泟┑幕炷帘炔粨脚蛎泟┑幕炷帘砻娴谋Ｋ院兔谒砸茫坏┧�
蒸發(fā)過快，由于毛細(xì)管的水之間作用力在終凝前大于漿體的粘合力，特別是在大氣流動很大
或炎熱天氣的情況下表現(xiàn)更為突出，而出現(xiàn)裂縫。因此，做好終凝前的二次抹壓工序，是減
少出現(xiàn)裂縫的重要措施之一。
（三）膨脹加強(qiáng)帶的基本原理是"抗放兼施, 以抗為主"，因此，增加10％～15％的抗裂
鋼筋是必要的，且加強(qiáng)帶膨脹劑摻量必須提高。AEA膨脹劑不能1∶1替代水泥，當(dāng)其摻量超
過12％時要慎重，為避免混凝土強(qiáng)度受到明顯降低，必須通過配比試驗確定砼強(qiáng)度能達(dá)到要
求后才能采用。
�。ㄋ模┡蛎泟┗炷烈笃鹗拣B(yǎng)護(hù)時間較普通混凝土早，按普通混凝土的養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)
是出現(xiàn)龜裂的重要原因之一；因此，膨脹砼施工時應(yīng)注意掌握好抹壓的時機(jī)和力度, 及時充
分灑水或保濕養(yǎng)護(hù)。
（五）膨脹混凝土施工中凝結(jié)后應(yīng)避免攪動，一旦攪動可能會產(chǎn)生順筋開裂，降低鋼筋
與混凝土的握裹力，同時也降低其防水及其它性能。
�。┎捎脽o縫施工技術(shù)可以簡化施工工藝， 加快施工進(jìn)度，但相應(yīng)會增加投資；而
取代后澆帶，避免了后澆帶部位長期占用周轉(zhuǎn)料具及模板，也避免在砌體施工期間因后澆帶
腳手架而影響進(jìn)度；省去后澆帶的清縫、鑿毛、鋼筋除銹等復(fù)雜工序，節(jié)省了人工，同時解
決了因施工不當(dāng)而造成的結(jié)構(gòu)滲漏等隱患。
參考文獻(xiàn)
[1]《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》，王鐵夢，1997，中國建筑工業(yè)出版社
[2] 《無縫施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用》趙然杭，[J].混凝土，2000(5)
[3] 《建筑物裂縫控制新技術(shù)[M]》游寶坤，[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,1994
[4] 《超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J]》李文平，林偉洪，彭明祥， 2002.07
[5] 《超長結(jié)構(gòu)混凝土無縫澆筑施工與質(zhì)量控制》王立波，[J].陜西混凝土，2003,(10
)
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