超长无缝混凝土施工技术 1、前言 在超长、超宽钢筋混凝土结构施工中,一般每30~40设一道后浇带,等40~50 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,而且难以保证整体质量,给建筑装饰也带来隐患.
我们在工程施工实践中,利 用UEA混凝土补偿收缩的原理,采用膨胀加强带替代后浇带,实现了超长钢筋混 凝土的无逢施工,为同类的工程施工提供了可借鉴的经验.
2、基本原理 UEA混凝土在硬化过程中产生膨胀作用,在钢筋和邻位约束下,钢筋受拉,而 混凝土受压,当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时, 则:Acc=AsEs2 设:μ=As/Ac, 则oc=μEsc2(1) 式中0c-混凝土预压应力(Mpa),As-钢筋截面积,u一配筋率(%),Ac一 混凝土截面积,Es一钢筋弹性模量(Mpa),2一混凝土的限制膨胀率(%).
由(1)式可见,0c与2成正比例关系,而限制膨胀率c2随UEA的掺量增 加而增加,所以,通过调整UEA的掺量,可使混凝土获得0.2~0.7MPa的预压应力 根据水平法向力0x分布曲线,设想在应力大的地方施加较大的膨胀应力0c, 而在两侧施加较小的膨胀应力,全面地补偿结构的收缩应力,控制有序裂缝的出 现.
由于钢筋混凝土结构长大化和复杂化,取消后浇带的超长缝混凝土结构施工 必须根据结构特点灵活运用,沉降缝不能取消,具有沉降性质的后浇带也不能取 消.
UEA加强带的性质是以较大膨胀应力补偿温差收缩应力集中的地方,所以,它 可以取消后浇带.
加强带的间距可控制在40~60m,一般可连续浇注100~200m 超长结构.
3、工程实例 某工程为框架一剪力墙结构,筏板基础,底下一层,地上十二层,主楼长为 122.8m,最宽为21m,板厚度为1.5m,楼板厚度为250mm、120mm,地下室墙体厚 度为350m,砼强度等级为C40-C55 工程主楼层数为十二层,裙楼层数为四层,主裙楼之间由于层数差别较大, 后浇带既起沉降作用,又起伸缩作用,故不可用膨胀加强带来代替,因而主裙楼 之间仍存在后浇带,而主楼全长层数无变化,若设置后浇带仅是起到收缩作用.
采用UEA补偿性混凝土来代替伸缩缝,实现无缝施工,在地下室板、墙体、主楼 各楼层按60m左右设置一道2m宽限的膨胀带加强带(共二道),以控制混凝土温 度、收缩裂缝.
3.1混凝土试配 膨胀混凝土的试配,重点解决超长无缝混凝土施工中UEA掺量控制和降低混 凝土水化热.
经多次试验,UEA替代水泥量在10~12%范围内,对混凝土强度不影咱,同时 利用收缩膨胀测定仪测定,其膨胀率c2=2-3X10-4,在钢筋率u=0.2-0.8%时, 可在结构中建立0.2一0.7Mpa的预压应力,这一预压应力可补偿混凝土在硬化过 程中产生温差和干缩的拉应力.
由(1)式可见,0c与2成正比例关系,而限制膨胀率c2随UEA的掺量增
根据以上条件和设计要求,我们确定普通部位膨胀混凝土掺10一12%UEA:膨 胀加强带部位混凝土掺量14-15%UEA.
混凝土试配的配合比如下: UEA混凝土配合比 砼标号及抗渗等级每m3砼材料用量(kg/m3) 水泥UEA粉煤灰砂石子FDN-5R水 C40P8350355567811079. 6175 C45P83707040666108711. 0187 C50P84005654626113611. 8169 C55P84208040612108913. 8179 UEA混凝土试配结果 砼标号及抗渗等级UEA/B强度(Mpa)膨胀率(10-4) C40P812%44. 12. 3 C45P814. 6%47. 62. 9 C50P811%55. 13. 4 C55P814. 8%56. 43. 9 因此,混凝土配合比可以满足实际、施工要求.
3.2筏板膨胀加强带施工 3.2.1混凝土浇筑方向.
首先根据现场实际情况,商品混凝土供应能力,浇 筑能力,确定筏板混凝土浇筑方向.
施工时浇筑采用斜向推进、分层连续浇筑方 法,膨胀加强带外掺12%UEA的C40、P8小膨胀混凝土,浇筑到加强带时,掺 15%UEA的C45、P8大膨胀混凝土,到另一侧时,又改为浇筑掺12%UEA的C40、P8 小膨胀混凝土.
3.2.2确定膨胀加强带的设置.
膨胀加强带宽为2m,两侧架快易收口网,为 防止混凝土压破快易收口网,在上下层主筋之间点焊Φ20@300的双向钢筋加强 网 3.2.3膨胀加强带处的浇筑方向.
4台混凝土泵分两组对向进行,浇筑整个 过程中,每组中应保证1台泵退泵连续浇筑超长无缝筏板混凝土,另外1台则机 动配合塔吊吊斗进行膨胀加强带和墙体混凝土浇筑.
3.2.4主要技术措施 ①混凝土浇筑时,注意严防其它部位混凝土进入膨胀后浇带内,以免影响设 计效果.
浇筑混凝土前的润管砂浆必须弃置,拆管排除故障或其它原因造成的废 弃混凝土严禁进入工作面.
严禁混凝土散落在尚未浇筑的部位.
以免形成潜在的 冷缝或薄弱点.
对作业面散落的混凝土,拆管倒出的混凝土,润管浆等应吊出作 业面外.
②在混凝土浇筑至膨胀加强带附近时,应注意使振动棒插捣点与密目快易 收口网保持距离不小于30cm,并不得过振.
③膨胀加强带处混凝土采取塔吊吊斗吊运和混凝土输送管泵并用.
加强带 处超长无缝筏板混凝土浇筑在一侧混凝土浇筑完毕后进行,墙体混凝土待该部位 超长无缝筏板混凝土初凝后终凝前浇筑.
膨胀带混凝土,振捣棒可靠近密目快易 收口网,但不得碰撞.
④超长无缝筏板板面上的板面粗钢筋处,容易在振捣后、初凝前出现早期塑 性裂缝和沉降裂缝,必须通过控制下料和二次振捣予以消除,以免成为混凝土的 缺陷,导致应力集中,影响温度收缩裂缝的防治效果.
底板浇筑至标高后,在终凝
前用磨光机反复抹压多次,防正混凝土表面的沉缩裂缝出现.
③膨胀混凝土只有充分湿养护才能发挥UEA混凝土的膨胀效能,必须提高 养护意识,设立专职养护人员,建立严格的混凝土养护制度.
混凝土浇筑完毕后 即应保湿养护14d.
混凝土收平后,即应酒水润湿,再用塑料膜严密覆盖,如盖麻 袋一层.
在养护期喷酒雾状水保持环境相对湿度在80%以上,以减少混凝土干缩.
3.3墙体膨胀加强带施工 即以膨胀加强带为界,分段浇筑掺12%UEA的C50、P8小膨胀混凝土,养护28d后, 用掺15%UEA的C55、P8大膨胀混凝土回填膨胀加强带.
后浇筑膨胀加强带可按照 传统后浇带设置.
在混凝土浇筑2天后,松动模板1一2m,在墙体顶部设置花管淋水养护,拆模后 继续淋水养护至14d.
3.4楼板膨胀加强带施工 楼板膨胀加强带用密目快易收口网隔开,固定方法同筏板.
浇筑时采用齐头 并进、连续浇筑的方法,膨胀加强带外用掺12%UEA的小膨胀混凝土,浇筑到加强 带时,用掺15%UEA的大膨胀混凝土,到另一侧时,又改为浇筑掺12%UEA混凝土.
4、实施效果 4.1工程质量 按照施工前编制的详细可行性的施工方案、技术交底、严格执行,温度控制 的结果表明,混凝土内外温差未超过25oC.
实现了筏板混凝土浇筑的连续施工, 取得了超长无缝结构筏板混凝土浇筑的成功,且前地下室超长无缝结构筏板经试 水未发现渗漏现象,地下室结构已被质检站定为优良.
4.2经济效益分析 本工程地下室至十二层共计二十八道膨胀加强带,与楼层板同时浇筑,省去 保护后浇带而砌筑的砖墙及上面预制混凝土盖板,同时省去后浇带的清理工作, 后浇带处钢筋加强部分亦省略,每道膨胀加强带与板同时浇筑,省略脚手架的后 期搭设,降低了工程造价.
4.3工期对比 按常规设计要求,每30~40m设一道后浇带,等主体结构封顶一个月且月沉 降量小于0.05mm后,再回填膨胀混凝土,将延长工期60天左右.
本工程采用超长 无缝混凝土结构后,每楼层混凝土实现连续浇筑施工,缩短了工期,仅用了128 天时间就完成了36000平方米的结构施工.
5、结束 超长无缝混凝土结构是以UEA补偿收缩混凝土为结构材料,以加强带取代后 浇带连续浇筑超长钢筋混凝土结构的一种新工艺.
在本工程中,对底板和楼板采 用加强带取代后浇带,证明采用超长无缝混凝土结构施工技术是一种有效的新型 施工工艺,有利于满足工程质量要求和建筑造型的要求,简化了施工工序、缩短 了工期,降低了工程成本.