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超長大面積樓板混凝土無縫施工技術

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標簽:工程技術,建筑設計, 超長大面積樓板混凝土無縫施工技術,http://www.nvlbio.live

  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年的重點工程,工期緊、任務重。該工程地下一層、地上三層,地上一~三層均為大展廳。工程主體結構樓面為直角三角形現澆混凝土樓板,尺寸為94.4m×94.4m,樓板平均厚度320mm,混凝土設計強度值C30,樓板配筋設計為上、下層雙向通長;樓板結構上還設置有65mm厚C20細石混凝土后澆面層,配筋為雙向;在樓板直角及斜邊中點設計了“Y”形后澆帶,寬1m,按設計要求,樓板混凝土在澆筑45天后才能澆筑后澆帶混凝土。

  2 取消后澆帶的技術依據

  按設計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,因而使工程進度延長。

  基于上述情況,若按設計要求施工,難以保證按期完成主體結構工程,因此有必要采用新材料、新工藝和新技術進行施工。經各方討論商定,決定取消后澆帶、采用補償收縮混凝土新技術及相關施工工藝進行施工。根據《工程結構裂縫控制》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變不大于混凝土的極限拉伸,則混凝土可以不設伸縮縫而不開裂。根據該文獻資料和近年來的科研成果、有關工程施工實踐經驗,通過在混凝土內摻加適量膨脹劑而成的補償收縮混凝土,通過水泥的化學反應,使混凝土產生適量膨脹,在鋼筋和鄰位約束下,在鋼筋混凝土中建立0.2MPa~0.7MPa預壓應力,可大致抵消混凝土硬化過程中產生的干縮和水化熱冷縮出現的拉應力,從而減免混凝土出現開裂。同時,水化生成的鈣礬石晶體起到填充、切斷和堵塞毛細孔縫的作用,使混凝土的密實度大為提高達到結構自防水的效果。另外,在混凝土中加入優質粉煤灰和緩凝型外加劑,可以降低水化熱引起的溫度梯度,可以協調溫度應力與混凝土的初期結構強度,從而減少和防止溫度裂縫的出現,提高混凝土的體積穩定性。用補償收縮混凝土防止溫度裂縫已在全國數千個工程應用成功,實償收縮混凝土已被工程界廣泛認可,這就是本工程取消后澆帶的依據。

  3 施工技術方案

  經多方討論研究,認為在施工中采取可靠的綜合性技術措施,按規范認真施工,本工程不設后澆帶而連續澆筑混凝土,完全可以實現混凝土樓板不出現裂縫。

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

  4 施工要點

  4.1 原材料的選擇

  華潤牌32.5R復合硅酸鹽水泥;碎石6~31.5mm,含泥量小于1.0%;中粗砂,細度模數2.6,含泥量1.2%;廣東粵和公司產I級粉煤灰;江西武冠公司產WG-HEA膨脹劑;廣東粵和公司產HPG-4A保塑緩凝高效減水劑。以上原材料質量經檢驗均合格或達到一級標準。

  4.2 混凝土配合比(見表1)

  混凝土配合比 表1

  構部位 強度等級 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

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

 。1) 混凝土澆筑前對購進的原材料均進行了復檢。

 。2) 保證了澆筑混凝土的連續性,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護,待澆出一大塊后砂漿筑坎蓄水養護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固性和穩定性進行嚴格的檢查。

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

 。3) 施工現場二十四小時有施工單位專人負責管理,確保材料供應及時、混凝土澆筑連續、終凝后的混凝土有人負責養護。

 。4) 監理人員在現場全天候旁站監理,確;炷恋臐仓|量。

  5 結語

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

 。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性、保證了現澆混凝土板的整體性,簡化了設計和施工,加快了施工速度。

 。3) 采用膨脹混凝土施工應及時進行保溫保濕養護,有利于膨脹性能的發揮,否則膨脹作用失效,非但收不到防裂的效果,反而會出現開裂。

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