浅析在混凝土结构超长无缝施工中膨胀加强带替代伸缩后浇带的施工工法

2018-12-06聂林银

商品与质量 2018年37期

聂林银

中铁七局集团武汉工程有限公司湖北武汉 430000

1 工程概况

根据设计资料显示，车辆段设置于武侯区九架车村附近，川九路和成蒲铁路以北，武青北路以西地块。车辆段地块东西向长度约272.34米，南北向长度约2114.08（试车线全长约1800米，咽喉段约807米，车库区域430米，地上建筑群243米）。车辆段共有如下建筑单体：运用库、物资总库、调机工程车库、检修库、试车间、轮对踏面检测棚及设备室、洗车棚及控制室、咽喉区等，均为半地下建筑，停车场为全地下建筑。因规范要求长度大于30-40m需设后浇带，所以设计在长轴方向中部设置800mm宽后浇带来补偿混凝土收缩，后浇带需在主体施工完成48天后施工。这种常规后浇带施工，工序繁多，时间跨度长，施工成本高，而且难以保证混凝土整体质量，后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。地下水位上升，基础上水造成施工困难；后浇带处钢筋锈蚀，容易引起应力集中等不良现象的发生；基础不能回填土，雨季泥水容易浸泡基础；后浇带的施工中容易造成混凝土接茬处不密实，影响钢筋耐久性。随着建筑材料技术的不断发展，混凝土超长结构的设计与施工可以利用UEA混凝土外加剂补偿收缩的原理，采用膨胀加强带代替后浇带，实现超长钢筋混凝土结构的无缝施工。

2 工艺原理及施工工艺

在应力方面混凝土的抗拉强度最低，相当于抗压强度的7%到11%，混凝土的开裂主要是由于内部拉应力超过抗拉强度所致。在限制条件下，补偿收缩混凝土自身的膨胀对限制体（如：钢筋、相邻物体、基础等）产生拉应力；与此同时，限制混凝土产生压应力，正是这种压应力不同程度的抵消混凝土开裂的拉应力，从而避免或减少混凝土裂缝。

应力方面：补偿收缩混凝土主要有膨胀和收缩两种类型，它们在自由（非限制）、限制两种条件下，结果不同。自由膨胀是“背向变形”，它使混凝土受拉，质点间距加大，可以导致混凝土开裂；自由收缩是“相向变形”，它使混凝土受压，质点间距缩小，不会引起混凝土开裂。限制收缩是“背向变形”，它可以抵消一部分自由收缩产生的相向变形，使混凝土质点间距增大，内部组织结构拉伸，导致混凝土开裂。在工程结构中，实际上几乎不存在自有条件下的变形情况，混凝土的变形总是在限制条件下出现。从上述各种变形情况判明：混凝土的收缩是产生裂缝的因素。然而限制条件下的膨胀，却可避免或减少混凝土开裂。因此，补偿收缩混凝土是以改善孔隙结构、降低孔隙率，减少开裂。补偿收缩混凝土在凝结硬化过程中要产生大约相当于自身体积0.04%-0.06%的收缩，当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，影响混凝土的耐久性，膨胀剂的作用就是在混凝土凝结硬化的初期1-7d龄期产生一定的体积膨胀，补偿混凝土收缩，用膨胀剂产生的自应力来抵消收缩应力，从而保持混凝土体积稳定性。混凝土在掺人膨胀剂后，除补偿收缩外,在限制条件下还保留一部分的膨胀应力形成自应力混凝土，自应力值在0.3-7MPa,在钢筋混凝土中形成预压应力。

3 质量保证措施

3.1 使用补偿收缩混凝土注意事项

浇筑前，应检查模板的坚固性、稳定性，使模板所有接缝严密，不得漏浆，并易将模板与混凝土接触的表面先行湿润，且保持清洁；严格控制混凝土配合比，并根据施工现场情况的变化，及时正确调整；补偿收缩混凝土坍落度损失较大，如现场施工温度超过30℃，或混凝土运输、停放时间超过30到40min，应在拌合前采取加大混凝土坍落度的措施；混凝土拌合后，不得加水搅拌；补偿收缩混凝土无泌水现象，使用于泵送工艺。但应注意早期养护，并采取挡风、遮阳、喷雾等措施，以防止产生塑性收缩裂缝；若因为客观因素导致停工间歇时间较长，应按规定留置施工缝；浇筑温度不宜大于35℃；也不宜低于5℃，否则应采取保温措施；要加强养护，特别是早期养护。常温下，浇筑后8到12h即可覆盖浇水，并应保持湿润养护至少14d。

3.2 降低混凝土入模温度

输送混凝土之前，应先压水洗管，再压送水泥砂浆；夏季高温施工，应注意输送管道的温度，可以设冷水池冷却输送管，覆盖草袋子并及时浇水，或包裹隔热材料，以防止坍落度损失过大，影响泵送。按照规范要求留置混凝土的测温孔，贮水观测，既观测温度变化，又可以降低混凝土内部温度。通过以上措施，既能很好的解决混凝土因水化热而产生的温度变化，减少收缩产生的不利影响结构，又能方便施工，保证施工质量。