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超长无缝混凝土结构施工方法

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  1、前言

  网易在超长、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:Ac·σc=As·Es·ε2

  设:μ=As/Ac,

  则σc=μ·Es·ε2……(1)

  式中σc—混凝土预压应力(Mpa),As—钢筋截面积,μ—配筋率(%),Ac—混凝土截面积,Es—钢筋弹性模量(Mpa),ε2—混凝土的限制膨胀率(%)。

  由(1)式可见,σc与ε2成正比例关系,而限制膨胀率ε2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σx分布曲线,设想在应力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-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,筏板厚度为1.5m,楼板厚度为250㎜、120㎜,地下室墙体厚度为350㎜,砼强度等级为C40-55.

  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,在地下室筏板、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,对混凝土强度不影响,同时利用收缩膨胀测定仪测定,其膨胀率ε2=2-×10-4,在钢筋率μ=0.2-.8%时,可在结构中建立0.2-.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,σc与ε2成正比例关系,而限制膨胀率ε2随UEA的掺量增加而增加,所以,我们通过调整UEA的掺量,可以使混凝土获得不同的预压应力。

  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10-2%UEA;膨胀加强带部位混凝土掺量14-5%UEA。

  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)

  C40P8              12%   44.12.3

  C45P8              14.6%  47.62.9

  C50P8              11%   55.13.4

  C55P8              14.8%  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,防止混凝土表面的沉缩裂缝出现。

  ⑤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,即应洒水润湿,再用塑料膜严密覆盖,如盖麻袋一层。在养护期喷洒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

  为释放部分收缩应力,在墙体施工中采用了“后浇膨胀加强带”的施工方法,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1-2mm,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,目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0.05㎜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。

发布:2007-06-01 10:15    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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