膨脹加強(qiáng)帶取代伸縮后澆帶的施工技術(shù)方案.doc

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混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮，溫度變化時(shí)會(huì)熱脹冷縮，當(dāng)這兩種變形受到約束后，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，這兩種應(yīng)力分別超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫。超長混凝土結(jié)構(gòu)中較多見的是在收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力共同作用下所產(chǎn)生的溫度收縮裂縫。2.2常用的控制方法2.2.1設(shè)置伸縮縫為控制溫度收縮裂縫的形成，設(shè)計(jì)上往往采用設(shè)置伸縮縫來限制混凝土結(jié)構(gòu)的長度和寬度。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50010-2002）中，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的要求比原規(guī)范嚴(yán)格了，規(guī)范用詞由“可”改為“宜”。規(guī)定了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距，這就要求在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者必須認(rèn)真對(duì)待由于超長結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，當(dāng)增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設(shè)置伸縮縫時(shí)，必須采取切實(shí)可行的措施，防止結(jié)構(gòu)開裂。規(guī)范又規(guī)定對(duì)下例情況，如有充分依據(jù)和可靠措施，伸縮縫最大間距可適當(dāng)增大：1 混凝土澆筑采用后澆帶分段施工；2 采用專門的預(yù)應(yīng)力措施；3 采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施。在適當(dāng)增大伸縮縫最大間距的各項(xiàng)措施中，在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工階段采取防裂措施是國內(nèi)外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國目前常用的做法是設(shè)置施工后澆帶。2.2.2設(shè)置后澆帶后澆帶是指在現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，只在施工期間留存的臨時(shí)性的帶形縫，起到消化沉降收縮變形的作用，根據(jù)工程需要，保留一定時(shí)間后，再用混凝土澆筑密實(shí)成為連續(xù)整體的結(jié)構(gòu)。2.2.2.1按后澆帶的不同作用分類(1) 當(dāng)建筑物存在較大的高差，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)具體情況不宜設(shè)置永久變形縫時(shí)，例如高層建筑主體和多層（或低層）裙房之間，也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題，這種應(yīng)為“沉降后澆帶”。(2)由于超長結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，當(dāng)增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設(shè)置伸縮縫時(shí)，為防止結(jié)構(gòu)開裂而設(shè)置的臨時(shí)性帶形縫。這種防止混凝土凝結(jié)收縮開裂及因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆施工縫，應(yīng)為“收縮后澆帶”。2.2.2.2對(duì)后澆帶混凝土及施工的要求(1)后澆帶內(nèi)的后澆混凝土，應(yīng)使用無收縮的混凝土灌實(shí)。無收縮混凝土可以采用膨脹水泥拌制，也可以采用摻加具有膨脹作用的外加劑與普通水泥拌制?；炷恋膹?qiáng)度至少與先澆混凝土相同或提高一級(jí)。(2)后澆帶內(nèi)的后澆混凝土的澆灌時(shí)間，應(yīng)采取不同類型的后澆帶采用不同的澆灌時(shí)間。伸縮后澆帶根據(jù)先澆灌混凝土的收縮完成時(shí)間而定。不同水泥品種、不同水灰比、不同的溫度條件養(yǎng)護(hù)的混凝土要區(qū)別其收縮完成的時(shí)間而定，一般以施工后60d進(jìn)行澆灌，在工期要求緊迫和有特別困難時(shí)，也不應(yīng)少于30d。沉降后澆帶一般宜在建筑物沉降穩(wěn)定后，再澆注后澆帶的混凝土。 2.2.2.3對(duì)施工后澆帶的具體要求(1)后澆帶的接縫形式，必需嚴(yán)格按施工圖施工，施工縫施工時(shí)要用堵頭板，根據(jù)接口形式在堵頭板上裝凸條。在后澆混凝土前要進(jìn)行認(rèn)真清理、洗刷、鑿毛，對(duì)該處的混凝土一定要振搗密實(shí)，以使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。尤其是地下室底板更要注意按要求去施工，以提高其結(jié)構(gòu)自防水能力，避免滲水現(xiàn)象。(2)后澆帶的先澆混凝土完成后，應(yīng)進(jìn)行設(shè)法防護(hù)，頂部應(yīng)遮蓋，四周用臨時(shí)欄桿或圍護(hù)砌體圍護(hù)，防止后澆帶內(nèi)垃圾堆積難以清理與施工過程中鋼筋被污染、踩踏。(3)后澆帶后澆部分混凝土一定要用無收縮混凝土，有條件的最好摻入一些早強(qiáng)減水劑，施工前應(yīng)試配比，拌制要認(rèn)真，精心澆搗密實(shí)，事后還要注意澆水養(yǎng)護(hù)。(4)后澆帶跨內(nèi)的梁板在后澆混凝土尚未澆注前，兩側(cè)結(jié)構(gòu)長期處于懸臂受力狀態(tài)，在施工期間本跨內(nèi)的模板和支撐不能拆除，必須待后澆混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到其強(qiáng)度值的75%后，由上往下的順序進(jìn)行拆除。在后澆帶澆注混凝土后，要在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)同整個(gè)沉降觀測記錄在案?？傊?，后澆帶(縫)的設(shè)計(jì)、施工，其目的是保證結(jié)構(gòu)的有效連接，避免有害裂縫的產(chǎn)生，目前除執(zhí)行現(xiàn)有的規(guī)范規(guī)定的要求外，還要根據(jù)不同的工程性質(zhì)、特點(diǎn)、作用，認(rèn)真設(shè)計(jì)，精心施工，才能保證每個(gè)工程項(xiàng)目的整體性、完美性和使用性，才能達(dá)到提高工程質(zhì)量的真正目的。 2.2.2.4設(shè)置后澆帶的弊端設(shè)置后澆帶可以防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害裂縫的同時(shí)，也帶來了許多不利的因素。設(shè)置后澆帶會(huì)給工程施工帶來很多困難使該處模板和支撐不能及時(shí)拆除，延長了工期；由于較長時(shí)間不能封閉，落進(jìn)雜物難于清理；同時(shí)，由于后澆帶兩側(cè)，在澆筑混凝土前，混凝土側(cè)邊鑿毛十分困難；同時(shí)底板和墊層混凝土與后澆帶混凝土澆筑時(shí)間相隔長達(dá)4060d，新老混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度難以保證，后澆帶連接處易產(chǎn)生裂縫，反而造成滲漏。2.2.3用加強(qiáng)帶代替后澆帶的依據(jù)膨脹混凝土在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生適當(dāng)膨脹，在鋼筋和鄰位的約束下，在混凝土中建立起一定的自應(yīng)力（約0.2MPa0.7MPa），其自應(yīng)力值按下式計(jì)算：c=EsP c混凝土自應(yīng)力（MPa） 截面的配筋率（%） Es鋼筋的彈性模量（MPa） P鋼筋的限制膨脹率（%）從公式中可以看出：在配筋率和鋼筋彈性模量確定的情況下，膨脹混凝土自應(yīng)力與膨脹率成正比。這樣膨脹加強(qiáng)帶部位的自應(yīng)力增大，對(duì)溫度收縮應(yīng)力補(bǔ)償能力增大，防止超長結(jié)構(gòu)開裂，其原理示意圖如圖1所示：從圖1中可以看出，超長混凝土結(jié)構(gòu)使用普通混凝土的溫度收縮應(yīng)力曲線為ABCDE，其應(yīng)力從兩邊向中間增長至B、D兩點(diǎn)時(shí)，ftk(混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值)，混凝土 裂，釋放能量；僅采用小摻量膨脹混凝土進(jìn)行補(bǔ)償?shù)某L混凝土結(jié)構(gòu)，能夠抵消部分溫度收縮應(yīng)力，其溫度收縮應(yīng)力曲線為FGHNJ，應(yīng)力從兩邊向中間隨結(jié)構(gòu)長度的延伸而增長，達(dá)到G、N兩點(diǎn)時(shí)，ftk，開始產(chǎn)生開裂，摻膨脹劑的混凝土達(dá)到開裂時(shí)的結(jié)構(gòu)長度較普通混凝土延長，到達(dá)膨脹加強(qiáng)帶部位（K、M）時(shí)，由于加強(qiáng)帶部位儲(chǔ)存較大自由應(yīng)力（或膨脹力）對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，使其應(yīng)力降低，隨后隨長度增加重新增長，但最終結(jié)構(gòu)中部 最大應(yīng)力值小于混凝土的抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即ftk，保證超長混凝土結(jié)構(gòu)不開裂，這就是膨脹加強(qiáng)帶的主要作用。三 基本原理及具體做法3.1基本原理 膨脹混凝土在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，在鋼筋和鄰位約束下，鋼筋受拉，而混凝土受壓，當(dāng)鋼筋拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時(shí)， 則：Acc=AsEs2 設(shè)：=As/Ac， 則c=Es2 式中c混凝土預(yù)壓應(yīng)力（Mpa），As鋼筋截面積，配筋率（%），Ac混凝土截面積，Es鋼筋彈性模量(Mpa),2混凝土的限制膨脹率(%)。 由（1）式可見，c與2成正比例關(guān)系，而限制膨脹率2隨UEA的摻量增加而增加，所以，通過調(diào)整UEA的摻量，可使混凝土獲得0.20.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，根據(jù)水平法向力x分布曲線，設(shè)想在應(yīng)力大的地方施加較大的膨脹應(yīng)力c，而在兩側(cè)施加較小的膨脹應(yīng)力，全面地補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，控制有序裂縫的出現(xiàn)。 由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長大化和復(fù)雜化，取消后澆帶的超長縫混凝土結(jié)構(gòu)施工必須根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)靈活運(yùn)用，沉降縫不能取消，具有沉降性質(zhì)的后澆帶也不能取消。加強(qiáng)帶的性質(zhì)是以較大膨脹應(yīng)力補(bǔ)償溫差收縮應(yīng)力集中的地方，所以，它可以取代伸縮后澆帶。加強(qiáng)帶的間距可控制在4060m，一般可連續(xù)澆注100200m超長結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目要求工期緊，采取施工后澆帶措施會(huì)影響工期, 根據(jù)這個(gè)原理，我們在D、E區(qū)原后澆帶位置各設(shè)置2寬的膨脹加強(qiáng)帶措施而不設(shè)后澆帶,實(shí)現(xiàn)無縫施工而不影響工期。3.2 膨脹加強(qiáng)帶的具體做法（1）在加強(qiáng)帶兩側(cè)各設(shè)置一層孔徑5mm5mm的鋼絲網(wǎng)，并每隔200mm300mm設(shè)一根豎向12mm的鋼筋予以加固，其上下均應(yīng)留有保護(hù)層，鋼筋與鋼絲網(wǎng)、上下水平鋼筋及豎向加固筋必須綁扎牢固，不得松動(dòng)，以免澆筑混凝土?xí)r被沖開，引起兩種混凝土混合，影響加強(qiáng)帶的效果。（2）膨脹帶帶寬2m，帶外用小膨脹混凝土澆筑膨脹率約（23）X10-4，摻量根據(jù)所選廠家產(chǎn)品樣本確定，帶內(nèi)用大膨脹混凝土澆筑膨脹率約（46）X10-4。我們確定膨脹加強(qiáng)帶部位混凝土摻入水泥量的12%13%（S-AC）或8%12%（HEA）。膨脹劑的摻量為建議值，最終應(yīng)由經(jīng)試驗(yàn)確定。加強(qiáng)帶及其兩側(cè)1m范圍內(nèi)附加鋼筋直徑、型號(hào)及間距同原板配筋。膨脹加強(qiáng)帶的施工滿足現(xiàn)行國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程。 （3）墻體加強(qiáng)帶：除澆筑時(shí)間不同之外（帶內(nèi)混凝土在帶兩側(cè)混凝土養(yǎng)護(hù)14天后澆筑），其余與上述板上加強(qiáng)帶做法相同。3.3 混凝土試配 膨脹混凝土的試配，重點(diǎn)解決超長無縫混凝土施工中UEA摻量控制和降低混凝土水化熱。本工程采用預(yù)拌混凝土，由南寧華潤商品混凝土有限公司、廣西大都商品混凝土有限公司、廣西金匯通商品混凝土有限公司提供，這三家公司在南寧地區(qū)屬于較大的混凝土公司，有能力供應(yīng)本工程的混凝土，混凝土質(zhì)量符合預(yù)拌混凝土(GB/T14902-2003)標(biāo)準(zhǔn)，在南寧有良好的聲譽(yù)。(1)選擇水泥。選用水化熱較低的水泥。(2)摻加磨細(xì)粉煤灰。根據(jù)粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GBJ107-87)在每立方米混凝土中摻加粉煤灰57kg,能改善混凝土的粘聚性和可泵性 ，還可節(jié)約水泥約40kg。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg，其水化熱引起混凝土的溫度相應(yīng)升降11.2，因此可使混凝土內(nèi)部溫度降低45。(3)選用優(yōu)質(zhì)外加劑，產(chǎn)品型號(hào)S-AC或HEA。由式可見，c與2成正比例關(guān)系，而限制膨脹率2隨膨脹劑摻量增加而增加，所以，我們通過調(diào)整膨脹劑的摻量，可以使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。根據(jù)以上條件和設(shè)計(jì)計(jì)算，本工程的混凝土板厚僅120mm，膨脹混凝土所產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力就可補(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生溫差和干縮的拉應(yīng)力，從而保證混凝土不開裂。3.4 混凝土的澆筑(1)澆筑 每塊分區(qū)澆筑混凝土?xí)r，架設(shè)兩臺(tái)以上的輸送泵，配備足夠數(shù)量的混凝土運(yùn)輸車，以保證混凝土連續(xù)澆筑，澆筑采用齊頭并進(jìn)的方法，使混凝土相連避免產(chǎn)生施工縫。到加強(qiáng)帶位置改用高一標(biāo)號(hào)的加強(qiáng)帶混凝土澆筑。澆筑時(shí)，注意嚴(yán)防其它部位混凝土進(jìn)入膨脹加強(qiáng)帶內(nèi)，以免影響膨脹效果。澆筑混凝土前的潤管砂漿必須棄置，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(diǎn)。對(duì)作業(yè)面散落的混凝土，應(yīng)用塔吊吊出作業(yè)面外。(2)振搗 采用50插入式振搗器進(jìn)行振搗，施工中設(shè)專人負(fù)責(zé)合理布點(diǎn)，嚴(yán)格控制振搗間距（不大于400mm）、時(shí)間（不少于20S），防止過振、漏振現(xiàn)象發(fā)生，必要時(shí)局部采取二次振搗。(3)壓光 待混凝土收水后，初步用長刮尺刮平，用木抹子搓平壓實(shí)，在初凝前用鐵抹子二次壓實(shí)，局部進(jìn)行三次抹壓，以控制表面龜裂。(4)養(yǎng)護(hù) 混凝土的收縮變形主要發(fā)生在早期，因此前期養(yǎng)護(hù)工作至關(guān)重要。對(duì)超長混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制、養(yǎng)護(hù)好壞起決定性作用。膨脹混凝土只有充分濕養(yǎng)護(hù)才能發(fā)揮UEA混凝土的膨脹效能，必須提高養(yǎng)護(hù)意識(shí)，設(shè)立專職養(yǎng)護(hù)人員，建立嚴(yán)格的混凝土養(yǎng)護(hù)制度?；炷翝仓戤吅蠹磻?yīng)保濕養(yǎng)護(hù)14d?；炷潦掌胶?，即蓋麻袋一層并灑水潤濕，在養(yǎng)護(hù)期噴灑霧狀水保持環(huán)境相對(duì)濕度在80%以上，以減少混凝土干縮。(5)施工圖紙中各層伸縮后澆帶所在位置 (6)各層樓板加強(qiáng)帶留置位置 四 質(zhì)量保證措施1）嚴(yán)格執(zhí)行砼澆搗令制度。澆搗令簽發(fā)前施工現(xiàn)場應(yīng)辦妥各類有關(guān)技術(shù)資料、隱蔽驗(yàn)收手續(xù)。 2）施工前一周，將砼的配合比送交檢測中心審核，并提請(qǐng)監(jiān)理方審查，合格后方能組織生產(chǎn)。 3）為保證混凝土質(zhì)量，主管砼的人員一定要明確每次澆搗砼的級(jí)配、方量，以便攪拌站能夠嚴(yán)格控制砼原材料的質(zhì)量技術(shù)要求，并配足原材料。 4）嚴(yán)格把好原材料質(zhì)量關(guān)，水泥、碎石、砂及外摻劑等要達(dá)到國家規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)與砼供應(yīng)單位溝通信息。 5）及時(shí)了解天氣動(dòng)向，澆搗砼需連續(xù)施工下雨時(shí)應(yīng)及時(shí)遮蓋，雨過后及時(shí)做好面層的處理工作。 6）砼澆搗前，施工現(xiàn)場應(yīng)先做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，機(jī)械設(shè)備、照明設(shè)備等應(yīng)事先檢查，保證完好符合要求，模板內(nèi)的垃圾和雜物要清理干凈，木模部位要隔夜?jié)菜疂駶櫋?7） 砼攪拌車進(jìn)場后，應(yīng)把好砼質(zhì)量關(guān)。檢查坍落度、可泵性是否符合要求，對(duì)于不合格者嚴(yán)格予以退回。 8）砼在澆搗前各部位的鋼筋、埋件插筋和預(yù)留洞，必須由有關(guān)人員驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行澆搗，柱、砼不能一次下料到頂，應(yīng)分皮分層進(jìn)行振搗。 9） 砼澆搗前應(yīng)對(duì)新老砼接縫處的垃圾、雜物等進(jìn)行檢查，清除干凈，并澆水濕潤，但不得有積水。先澆筑的混凝土接縫處應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理。 10）砼澆搗前應(yīng)向施工人員進(jìn)行交底，并做好書面記錄，落實(shí)專人負(fù)責(zé)振搗，有專人負(fù)責(zé)看筋看模。操作人員交接班以及吃飯、休息時(shí)必須移交施工情況，嚴(yán)格做好交接班工作，并做好交接記錄，由負(fù)責(zé)人簽名歸檔，以免砼超振漏振。砼澆搗完畢后，鋼筋上所受污染的水泥漿應(yīng)予清除。 11）在操作難度較高處和留洞、鋼筋密度較大的區(qū)域，應(yīng)做好醒目標(biāo)牌，以加強(qiáng)管理，