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1、地下室超長砼無縫施工技術(shù)王平江正武嚴功宇(江蘇省華建建設(shè)股份有限公司深圳分公司)【摘要】本文通過實例工程介紹超長砼結(jié)構(gòu)采用膨脹加強帶替代后澆帶的施工工藝重要部分,事實說明工程設(shè)計合理、施工規(guī)范、超長砼結(jié)構(gòu)實現(xiàn)無縫施工是可以的?!娟P(guān)鍵詞】地下室超長砼無縫施工1、工程概況卡爾丹頓工業(yè)廠區(qū)—廠房A/廠房B工程位于深圳市寶安區(qū)龍華大浪街道服裝集聚基地內(nèi),該工程由深圳市興億實業(yè)有限公司投資興建,深圳市寶安建筑設(shè)計院設(shè)計,深圳市九州建設(shè)監(jiān)理有限公司監(jiān)理,江蘇省華建建設(shè)股份有限公司承建。本工程總建筑面積4962
2、8.72㎡,其中廠房A建筑面積為29681.5㎡,廠房B建筑面積為19947.22㎡;廠房A設(shè)有一層地下室,地下室建筑面積3810.71㎡,地上10層,地下室層高4.2m,首層層高6.0m,2~10層層高4.2m,建筑高度44.1m;地下室總長度88.2m,寬58.8m。按照常規(guī)做法,在這種超長砼結(jié)構(gòu)施工中,為防止砼受溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)力而引起開裂,施工中通常采用設(shè)置后澆帶的方法加以處理。一般每30~40m設(shè)一道后澆帶,等40-60天后再澆筑膨脹砼。這種常規(guī)的后澆帶施工,工序復雜,施工時間長,質(zhì)量不
3、易保證。考慮到本工程的工期及結(jié)構(gòu)整體性的要求,甲方不希望在本工程地下室留置后澆帶,為解決此問題,本工程地下室底板通過設(shè)置膨脹加強帶,從而實現(xiàn)了超長鋼筋砼結(jié)構(gòu)的無縫施工。2、地下室砼無縫施工方案設(shè)計2.1無縫施工原理無縫設(shè)計的思路是“抗放兼施,以抗為主”的原則;無縫施工的基本原理是根據(jù)收縮應(yīng)力的分布,用相應(yīng)的膨脹應(yīng)力予以補償。在收縮應(yīng)力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強帶,其它部位拌制微膨脹砼從而取消后澆帶,實現(xiàn)無縫施工。根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》書中提出的伸縮縫間距計算公式可知,要完全不需設(shè)置伸縮縫,
4、就必須降低砼溫差和砼的收縮,或提高砼的極限拉伸值;但要提高砼的極限拉伸值是十分困難的,因而只能靠設(shè)計降低砼的水化熱和收縮,控制砼因溫差或收縮引起的拉應(yīng)變不大于砼的極限拉伸,則砼可以不設(shè)伸縮而不開裂。根據(jù)相關(guān)資料、有關(guān)工程施工實踐經(jīng)驗,通過在砼內(nèi)摻加適量膨脹劑而成的補償收縮砼,通過水泥的化學反應(yīng),使砼產(chǎn)生適量膨脹,在鋼筋和鄰位約束下,在鋼筋砼中建立0.2MPA~0.7MPA預(yù)壓應(yīng)力,可大致抵消砼硬化過程中產(chǎn)生的干縮和水化熱冷縮出現(xiàn)的拉應(yīng)力,從而減少砼出現(xiàn)開裂。同時,水化生成的鈣礬石晶體起到填充、切斷
5、和堵塞毛細孔縫的作用,使砼的密實度大為提高達到結(jié)構(gòu)自防水的效果。另外在砼中加入優(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)力與砼的初期結(jié)構(gòu)強度,從而減少和防止溫度裂縫的出現(xiàn),提高砼的體積穩(wěn)定性。膨脹加強帶所建立的預(yù)壓應(yīng)力,與砼抵抗收縮變形所產(chǎn)生的拉應(yīng)力能達到補償平衡,這是無縫設(shè)計的關(guān)鍵。2.2膨脹加強帶的設(shè)置膨脹加強帶的設(shè)置宜布置在拉應(yīng)力較大、配筋變化及截面突變的部位及應(yīng)力集中的部位。根據(jù)工程平面形式,本工程長邊方向上設(shè)置2條膨脹加強帶,短邊方向上設(shè)置1條膨脹加強帶,膨脹
6、加強帶寬度均為2m。2.3砼配合比設(shè)計膨脹砼用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工,其限制膨脹率設(shè)計和設(shè)定非常重要,膨脹率偏小,則補償收縮能力不足,無縫施工難以實現(xiàn),膨脹率過大,對砼強度有明顯的影響。本工程選用AEA型膨脹劑,根據(jù)砼廠家試配經(jīng)驗,AEA以取代水泥率8%~12%的量摻到水泥中,拌成的補償收縮砼,利用收縮膨脹測定儀測定,在限制條件下產(chǎn)生的膨脹率為0.02~0.04,在配筋率0.2~0.8時,在鋼筋等的約束下,可在砼中產(chǎn)生0.2~0.7MPA的預(yù)壓應(yīng)力,這一預(yù)壓應(yīng)力大致可抵消砼硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力,
7、從而使結(jié)構(gòu)不裂或把裂縫控制在無害范圍內(nèi),AEA摻入水泥中拌成砼后,其膨脹作用主要發(fā)生在14d以前,用于補償?shù)窒爬淇s產(chǎn)生的拉應(yīng)力,同時還可以提高砼的強度。根據(jù)上述條件,配合比在滿足施工工藝的情況下盡量減砼的塌落度以減少砼的收縮。本工程微膨脹砼采用C30。水泥采用PⅡ42.5R水泥,摻加二級粉煤灰,減少水泥用量,降低水化熱;泵送劑選用LS-300。摻量為水泥用量的1:7;膨脹劑選用深圳晉元公司生產(chǎn)的AEA,摻量10%,膨脹率>(0.03~0.04)%。膨脹砼采用C35,AEA摻量為膠結(jié)材料的12%,
8、不代替水泥,保證了其強度。3、地下室底板砼施工技術(shù)措施3.1膨脹加強帶做法:在膨脹加強帶內(nèi)摻入AEA膨脹劑,提高砼的拉伸縮能力及強度。膨脹加強帶寬度2m,加強帶內(nèi)鋼筋連通,且上下另附加15%的附加縱向鋼筋,鋼筋兩端伸出加強帶2m,砼強度提高一個等級,以增強加強帶的剛性。地下室底板加強帶用鍍鋅鋼板砼快易收口網(wǎng)分隔(快易收口網(wǎng)一是防止砼流入帶,二是限制兩邊砼的預(yù)應(yīng)力)??紤]到底板厚度較大,為防止砼壓壞收口網(wǎng),采用通長Φ16鋼筋和Φ12@500鋼筋箍加強。由于地下室面積較大,整個底板采取