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超長大面積樓板混凝土無縫施工技術(shù)

2009-08-14 11:41    【  【打印】【我要糾錯】

  1 工程概況

  該工程為某新城市行政文化中心一座重要的公共建筑物,是該市2002年的重點(diǎn)工程,工期緊、任務(wù)重。該工程地下一層、地上三層,地上一~三層均為大展廳。工程主體結(jié)構(gòu)樓面為直角三角形現(xiàn)澆混凝土樓板,尺寸為94.4m×94.4m,樓板平均厚度320mm,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值C30,樓板配筋設(shè)計(jì)為上、下層雙向通長;樓板結(jié)構(gòu)上還設(shè)置有65mm厚C20細(xì)石混凝土后澆面層,配筋為雙向;在樓板直角及斜邊中點(diǎn)設(shè)計(jì)了“Y”形后澆帶,寬1m,按設(shè)計(jì)要求,樓板混凝土在澆筑45天后才能澆筑后澆帶混凝土。

  2 取消后澆帶的技術(shù)依據(jù)

  按設(shè)計(jì)要求澆筑后澆帶混凝土,雖然對防止樓板開裂有效,但給施工帶來諸多困難:首先是此外模板和支撐不能及時拆除,造成模板周轉(zhuǎn)慢;其次是后澆帶的清縫較為麻煩,給施工增加額外的工序,因而使工程進(jìn)度延長。

  基于上述情況,若按設(shè)計(jì)要求施工,難以保證按期完成主體結(jié)構(gòu)工程,因此有必要采用新材料、新工藝和新技術(shù)進(jìn)行施工。經(jīng)各方討論商定,決定取消后澆帶、采用補(bǔ)償收縮混凝土新技術(shù)及相關(guān)施工工藝進(jìn)行施工。根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》書中提出的伸縮縫間距計(jì)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過在混凝土內(nèi)摻加適量膨脹劑而成的補(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(shí)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。用補(bǔ)償收縮混凝土防止溫度裂縫已在全國數(shù)千個工程應(yīng)用成功,實(shí)償收縮混凝土已被工程界廣泛認(rèn)可,這就是本工程取消后澆帶的依據(jù)。

  3 施工技術(shù)方案

  經(jīng)多方討論研究,認(rèn)為在施工中采取可靠的綜合性技術(shù)措施,按規(guī)范認(rèn)真施工,本工程不設(shè)后澆帶而連續(xù)澆筑混凝土,完全可以實(shí)現(xiàn)混凝土樓板不出現(xiàn)裂縫。

  本工程采用HEA膨脹劑,考慮到樓板無很高的防水要求,根據(jù)該工程樓面結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn),決定在該樓板兩上銳角長約46m(斜邊長約45m)的范圍內(nèi)用普通混凝土澆筑,其余中部均用膨脹混凝土澆筑;該樓板設(shè)計(jì)鋼筋密度足夠,決定兩種不同的混凝土接頭處不設(shè)水平加強(qiáng)筋,接頭兩側(cè)分別用密孔鐵絲網(wǎng)和鋼筋加固,以防不同配合比混凝土流入另一側(cè)。該方案的理由是:樓面兩上三角處面積小,該區(qū)段混凝土收縮應(yīng)力較小,澆筑的普通混凝土總長度已在規(guī)范規(guī)定的不設(shè)縫長度內(nèi),該區(qū)段混凝土收縮應(yīng)力考慮由樓板鋼筋去承擔(dān);而樓面中部是混凝土產(chǎn)生最大收縮應(yīng)力的區(qū)段,采用膨脹混凝土的膨脹應(yīng)力去補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力。

  4 施工要點(diǎn)

  4.1 原材料的選擇

  華潤牌32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥;碎石6~31.5mm,含泥量小于1.0%;中粗砂,細(xì)度模數(shù)2.6,含泥量1.2%;廣東粵和公司產(chǎn)I級粉煤灰;江西武冠公司產(chǎn)WG-HEA膨脹劑;廣東粵和公司產(chǎn)HPG-4A保塑緩凝高效減水劑。以上原材料質(zhì)量經(jīng)檢驗(yàn)均合格或達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。

  4.2 混凝土配合比(見表1)

  混凝土配合比 表1

  構(gòu)部位 強(qiáng)度等級 配合比(kg/m3) 坍落度(mm)

  水泥 碎石 中砂 粉煤灰 膨脹劑 水 緩凝劑

  二~三層普通混凝土 C30 320 1145 690 55.0 / 185 5.63 120

  二~三層膨脹混凝土 C30 390 1051 690 50.0 35 175 9.5 120

  4.3 施工工藝

  本工程混凝土由現(xiàn)場攪拌站供應(yīng),由一臺HBT60型混凝土輸送泵輸送至施工現(xiàn)場。

 。1) 混凝土澆筑前對購進(jìn)的原材料均進(jìn)行了復(fù)檢。

  (2) 保證了澆筑混凝土的連續(xù)性,時間間隔均未超過混凝土的初凝時間。

 。3) 澆筑順序按西南角(銳角)樓板普通混凝土→東北角(銳角)樓板普通混凝土→接上澆摻9%HEA的混凝土(樓面中部)→最后與西南角樓板普通混凝土接頭。

 。4) 采用“間歇式無縫施工法”施工,即在西南角樓板46m處留冷縫,澆筑該處兩種不同混凝土接頭前,鑿去網(wǎng)孔流出水泥漿,并將施工縫清干凈,在冷縫處澆107膠水泥漿,再澆搗HEA混凝土。

 。5) 施工中采用振動棒加平板振動器進(jìn)行振搗,初凝到終凝前用木抹板壓抹二遍,終凝前用竹掃帚將混凝土面掃毛。

 。6) 將已澆好的終凝混凝土用粗砂覆蓋并充分濕潤養(yǎng)護(hù),待澆出一大塊后砂漿筑坎蓄水養(yǎng)護(hù)14天。

  4.4 其他措施

 。1) 本工程樓層層高7.2m,屬高支撐模板,因此在澆筑混凝土前對模板和支撐的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。

 。2) 施工時值夏季高溫天氣,澆筑前模板充分灑水沖洗濕潤,達(dá)到降溫的目的。

 。3) 施工現(xiàn)場二十四小時有施工單位專人負(fù)責(zé)管理,確保材料供應(yīng)及時、混凝土澆筑連續(xù)、終凝后的混凝土有人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)。

 。4) 監(jiān)理人員在現(xiàn)場全天候旁站監(jiān)理,確;炷恋臐仓|(zhì)量。

  5 結(jié)語

 。1) 本工程從主體結(jié)構(gòu)完工及樓面裝飾面層施工完成已半年多的時間,經(jīng)過有關(guān)單位檢查,各層樓面未出現(xiàn)裂縫,說明本工程采用的HEA混凝土對超長大面積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工的應(yīng)用是成功的。

  (2) 混凝土中摻加膨脹劑,通過合理的配合比和施工工藝,可有效地提高混凝土的抗裂能力,同時也確保了混凝土澆筑的連續(xù)性、保證了現(xiàn)澆混凝土板的整體性,簡化了設(shè)計(jì)和施工,加快了施工速度。

 。3) 采用膨脹混凝土施工應(yīng)及時進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù),有利于膨脹性能的發(fā)揮,否則膨脹作用失效,非但收不到防裂的效果,反而會出現(xiàn)開裂。

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