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超长混凝土结构无缝施工膨胀加强带技术研究

2019-10-19丁吉

建筑与装饰 2019年12期

丁吉

摘 要 超长混凝土结构无缝施工技术应用过程中,膨胀加强带技术是关键的一个环节。本文从膨胀加强带的定义、工艺原理、构造措施、施工要点四个方面对膨胀加强带技术进行系统研究。

关键词 超长混凝土结构;无缝施工技术;膨胀加强带

近年来,由于我国大规模经济建设,建筑物规模越来越大,结构越来越复杂,超长超大混凝土结构越来越广泛。而超长超大混凝土结构裂缝控制一直是摆在工程技术人员面前的一道难题。传统的控制裂缝的措施是根据建设经验和弹性理论的计算,采用永久变形缝或设置后浇带的措施,但这样都不可避免带来结构整体性抗震性降低及渗漏等问题。而混凝土无缝施工技术很好地解决了上述问题,故在工程实践中得到越来越广泛的应用。本文便针对此问题对超长混凝土结构无缝施工中的关键环节膨胀加强带构造及施工技术进行系统的研究。

1混凝土超长结构无缝施工膨胀加强带的定义

膨胀加强带在超长混凝土中的无缝施工主要包括后浇式、间歇式跟连续式这几种,后浇式与常规的浇筑方法一样,主要是其他两种方式的不同,间歇式指的是膨胀加强带部位的混凝土跟其中一边相邻的混凝土一起做浇筑工作,另一边只是做施工缝就可以了,那么膨胀加强带部位的混凝土跟两边相邻的混凝土同时浇筑的就称之为连续式。这样就能减少甚至取消后浇带或伸缩缝、延长构建连续浇筑的长度[1]。

2膨胀加强带工艺原理

膨胀加强带工作原理就是根据“以抗为主,抗放结合”的原则,根据分布不同的收缩应力,进行不同的应力分配,收缩应力大的部分就通过加入膨胀剂进行加加强其膨胀,而其他部位则通过取消后浇带,来实现连续浇带。通过观察某一建筑物的应力收缩图,在收缩力高的地方通过混合上大量的纤维膨胀抗裂剂来加大混凝土的膨胀性(标准为3.0~5.0×10-4),而相应的其他地方则采用少量的纤维膨胀抗裂劑将混凝土的膨胀率控制在1.5~3.0×10-4之间。膨胀加强带采用内掺8~10%纤维膨胀抗裂剂的膨胀混凝土,其强度等级比两侧混凝土高一等级,其他部位混凝土均内掺6~8%纤维膨胀抗裂剂。利用纤维膨胀抗裂剂中减缩组分对混凝土干燥收缩、自生收缩的降低及多种膨胀源膨胀效能的释放,可以有效改善混凝土材料的体积稳定性,降低开裂风险,整体提高混凝土的抗裂性能和耐久性能[2]。

3膨胀加强带构造措施

(1)根据结构形式不同,膨胀加强带设置原则也不同,一般超长混凝土结构的膨胀加强带设置原则可以参考后浇带设置原则。通过两侧密孔钢板丝网将带内跟带外混凝土分隔开,其长度一般为两米。以下是工程实践过程中应用效果比较好的三种膨胀加强带构造示意图。

1、补偿收缩混凝土;2、密孔钢丝网;3、膨胀加强带混凝土

1、补偿收缩混凝土首先浇灌;2、施工缝;3、钢板止水带;4、 后浇筑的膨胀加强带混凝土;5、密孔钢丝网;6、与膨胀加强带同时浇灌的补偿收缩混凝土

1、补偿收缩混凝土;2、施工缝;3、钢板止水带;4、膨胀加强 带混凝土

(2)膨胀加强带的浇注方式和构造形式应根据结构长度,按下表进行选择。30米到60米是最适合的膨胀加强带的间距,后浇式膨胀加强带是强约束板式结构最优的分段浇筑方式。

类别 长度(m) 厚度(m) 浇筑方式 构造形式

墙体 ≤60 — 连续 连续式膨胀加强带

>60 — 分段 后浇式膨胀加强带

板式结构 ≤60 — 连续 —

60~120 ≤1.5 连续 连续式膨胀加强带

60~120 >1.5 分段 后浇式、间歇式膨胀加强带

L>120 — 分段 后浇式、间歇式膨胀加强带

(3)膨胀加强带中的配筋应符合下列规定:

①双排双向配筋主要用来对于收缩混凝土做补偿处理的。具体规定是地下室外墙超过3.6米,配筋要在墙体中部上下50厘米之间,其左右距离相隔低于10厘米。配筋率的规定见GB50010《混凝土结构设计规范》。

钢筋间距表

结构部位 钢筋间距(mm)

底板 150~200

楼板 100~200

屋面板、墙体水平筋 100~150

②对于附加钢筋,规格配置如下:

a.对于墙体不平整,出现较大起伏的建筑来讲,需要加强配筋的部位主要是山墙、凹角、阳角以及梁柱墙等处的楼板。

b.建筑进口、出口处、部位突出的地方、建筑结构复杂的地方以及用部件连接之处,同样需要加强配筋的处理[3]。

由于对收缩的混凝土进行补偿并不是提高混凝土承载能力的方法,因此对于配筋率更应严格执行现行规范。但是对于增强混凝土出现裂痕的现象作用十分明显。因此通过改善配筋方法,更能使膨胀剂发挥更好的效果。当然,需要在一些混凝土薄弱点用钢筋进行加固处理,从而保障混凝土稳定的发挥作用由于采用均衡配筋的方法更能达到理想效果,本文提倡全截面双层配筋的方式进行混凝土补偿收缩处理。

膨胀加强带位置详见图纸中各区施工图。宽度定为800mm,加强带两边安装直径为5毫米的钢丝网,钢丝网的作用是阻止混凝土流出。加强带混凝土强度等级要更高一些,应该比加强带两侧的混凝土等级高一级。在作业时加强带混凝土的浇筑应该在带外混凝土浇筑完成后进行,在进行加强带的浇筑作业时,要采用连续捣浇的作业方式。下图分别列举了地下室底板、地下室外墙、房梁以及楼板的加强带构建方式。

4膨胀加强带工艺流程及施工要点

4.1 总体施工工艺

流程如下:

4.2 施工要点

(1)混凝土原材控制。搅拌站要严格按照试验室得出的相应配比来投入基本材料,纤维膨胀抗裂剂的量要严格控制,并且由相关工作人员进行全程监管。开始之前要对数量进行严格校对,保证测量工具的准确性,在工作过程中也要再次进行测量。混凝土的由于外加剂中含有有机纤维组分,因此混凝土搅拌时间要比普通混凝土延长30s,以使抗裂纤维分散更加均匀[4]。

(2)混凝土温度控制,冬季进行作业时,对于混凝土倒入模具的温度规定不得低于5℃。并且完成浇筑作业后的第一时间更要用上保温材料进行保温,以及薄膜进行保湿的护养。在炎热的夏天,对于膨胀剂的用量要适当改变,一般要把用量加大,并且控制混凝土的温度不能过高,对于保湿养护更是要格外重视。夏季温度比较高,只需要将混凝土中的膨胀剂的占比相应的提高,降低混凝土入模的温度,对混凝土加强湿度的养护即可。而冬季施工则恰恰相反,浇灌后马上用保温材料或者塑料薄膜进行保温保湿,这时只需将入模温度大于5摄氏度就行。

由于超长结构绝大部分均属于大体积混凝土范畴,故在施工作业时必须严格按照大体积混凝土温控设计要求及规范,对入模温度、混凝土表面与内部温差、拌合物降温速度等进行严格控制,防止产生有害的温度裂缝。

(3)养护。对于混凝土的后期护养是至关重要的,尤其是对于掺杂膨胀剂后的混凝土。针对消除裂痕采取的办法是掌握好护养的时间,在刚刚硬化的时候,将麻袋用水打湿盖在混凝土上面两层,时间控制在半月左右。这种覆盖护养的方法有很大的好处,既能够保证混凝土的外表面湿润,还能够有效的遏制浇水对表面造成的损坏。

(4)成品保护。成品后保護属于最后一个环节,在进行完混凝土浇筑工作后,必须进行灰土回填举措,值得注意的是防水层和保温层更要尽早做。由于温差过大会导致混凝土出现裂缝,所以当遇到特殊情况下,更要及时封闭地下通道[5]。

5结束语

本文对超长混凝土结构无缝施工过程的关键环节膨胀加强带技术的系统研究,阐述了膨胀加强带从设置到结构构造到施工要点等关键环节。工程技术人员在超长超大混凝土构件施工过程中,采用无缝施工技术时一定要提高膨胀加强带施工质量,从而有效加强结构整体性、提高结构抗震、抗渗性能,减少结构有害裂缝的发生。

参考文献

[1] 瞿媛媛.超长抗渗混凝土结构的无缝施工技术[J].人民黄河,2016,38(07):127-129.

[2] 饶星.混凝土超长结构无缝施工技术[J].城市住宅,2016,23(06):127-130.

[3] 杨思雄,苑伟松,刘坤.超长混凝土结构无缝施工技术[J].建筑施工,2014,36(11):1231-1233.

[4] 佘卫国.超长混凝土结构无缝设计与施工技术的探讨[J].现代装饰(理论),2014,(05):184.

[5] 滕颖,毕江寰.超长混凝土结构无缝施工技术的应用[J].天津建设科技,2013,23(01):20-21,35.