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如何對快易收口網無縫混凝土結構進行施工分析

  • 时间:2015-07-27 10:21:24????????浏览量:????????作者:...
摘要:在本文中,通過某工程對底板和樓板采用加強帶取代後澆帶,證明采用快易收口網超長無縫混凝土結構施工技術是一種有效的新型施工工藝,有利于滿足工程質量要求和建築造型的要求,簡化了施工工序、縮短了工期,降低了工程成本。

一、前言:
   随着建筑向大型化和多功能发展,超长高层或大柱网建筑不断出现,在超长、超宽钢筋混凝土结构施工中,一般每30~40m设一道后浇带,等40~50天后再后浇膨胀混凝土,这种常规后浇带施工,工序繁多,时间跨度长,施工成本高,而且难以保证整体质量,给建筑装饰也带来隐患。

二、基本原理:
   UEA 混凝土在硬化过程中产生膨胀作用,在钢筋和邻位约束下,钢筋受拉,而混凝土受压,当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时,则:Ac·σc=As·Es·ε2
   设:μ= A s / A c ,
   则σc = μ·E s ·ε2 ……(1 )
   式 中 σ c — 混 凝 土 预 压 应 力(Mpa),As —钢筋截面积,μ—配筋率(%),Ac —混凝土截面积,Es —钢筋弹性模量(Mpa),ε2—混凝土的限制膨胀率(%)。
   由(1)式可见,σc 与ε2 成正比例关系,而限制膨胀率ε2 随UEA的掺量增加而增加,所以,通过调整UEA的掺量,可使混凝土获得0.2~0.7MPa的预压应力,根据水平法向力σx分布曲线,设想在应力大的地方施加较大的膨胀应力σc,而在两侧施加较小的膨胀应力,全面地补偿结构的收缩应力,控制有序裂缝的出现。
   由于钢筋混凝土结构长大化和复杂化,取消后浇带的超长缝混凝土结构施工必须根据结构特点灵活运用,沉降缝不能取消,具有沉降性质的后浇带也不能取消。UEA 加强带的性质是以较大膨胀应力补偿温差收缩应力集中的地方,所以,它可以取消后浇带。加强带的间距可控制在40~60m,一般可连续浇注100~200m 超长结构。
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三、工程實例:
   某工程为框架-剪力墙结构,筏板基础,底下一层,地上十二层,主楼长为122.8m,最宽为21m,筏板厚度为1.5m,楼板厚度为250mm、120mm,地下室墙体厚度为350mm,砼强度等级为C40 -C55。
   工程主楼层数为十二层,裙楼层数为四层,主裙楼之间由于层数差别较大,后浇带既起沉降作用,又起伸缩作用,故不可用膨胀加强带来代替,因而主裙楼之间仍存在后浇带,而主楼全长层数无变化,若设置后浇带仅是起到收缩作用。采用UEA 补偿性混凝土来代替伸缩缝,实现无缝施工,在地下室筏板、墙体、主楼各楼层按60m左右设置一道2m宽限的膨胀带加强带(共二道),以控制混凝土温度、收缩裂缝。

1、混凝土試配:
   膨胀混凝土的试配,重点解决超长无缝混凝土施工中UEA 掺量控制和降低混凝土水化热。
   经多次试验,U E A 替代水泥量在10~12%范围内,对混凝土强度不影响,同时利用收缩膨胀测定仪测定,其膨胀率ε2=2-3 ×10-4,在钢筋率μ=0.2~0.8%时,可在结构中建立0.2~0.7Mpa的预压应力,这一预压应力可补偿混凝土在硬化过程中产生温差和干缩的拉应力。
   由(1)式可见,σc与ε2成正比例关系,而限制膨胀率ε2 随UEA 的掺量增加而增加,所以,K8凯发在线通过调整UEA 的掺量,可以使混凝土获得不同的预压应力。
   根据以上条件和设计要求,K8凯发在线确定普通部位膨胀混凝土掺10~12%UEA;膨胀加强带部位混凝土掺量14~15%UEA。
 
2、筏板膨脹加強帶施工:
2.1、混凝土澆築方向:
   首先根据现场实际情况,商品混凝土供应能力,浇筑能力,确定筏板混凝土浇筑方向。施工时浇筑采用斜向推进、分层连续浇筑方法,膨胀加强带外掺12%UEA的C40、P8 小膨胀混凝土,浇筑到加强带时,掺15%UEA 的C45、P8大膨胀混凝土,到另一侧时,又改为浇筑掺12%UEA 的C40、P8 小膨胀混凝土。

2.2、確定膨脹加強帶的設置:
   膨胀加强带宽为2m,两侧架快易收口網,为防止混凝土压破快易收口網,在上下层主筋之间点焊Φ20@300 的双向钢筋加强网。

2.3、膨脹加強帶處的澆築方向:
   4台混凝土泵分两组对向进行,浇筑整个过程中,每组中应保证1 台泵退泵连续浇筑超长无缝筏板混凝土,另外1台则机动配合塔吊吊斗进行膨胀加强。
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2.4、主要技術措施:
①混凝土澆築時,注意嚴防其它部位混凝土進入膨脹後澆帶內,以免影響設計效果。澆築混凝土前的潤管砂漿必須棄置,拆管排除故障或其它原因造成的廢棄混凝土嚴禁進入工作面。嚴禁混凝土散落在尚未澆築的部位,以免形成潛在的冷縫或薄弱點。對作業面散落的混凝土,拆管倒出的混凝土,潤管漿等應吊出作業面外。
②在混凝土浇筑至膨胀加强带附近时,应注意使振动棒插捣点与密目快易收口網保持距离不小于30cm,并不得过振。
③膨胀加强带处混凝土采取塔吊吊斗吊运和混凝土输送管泵并用。加强带处超长无缝筏板混凝土浇筑在一侧混凝土浇筑完毕后进行,墙体混凝土待该部位超长无缝筏板混凝土初凝后终凝前浇筑。膨胀带混凝土,振捣棒可靠近密目快易收口網,但不得碰撞。
④超長無縫筏板板面上的板面粗鋼筋處,容易在振搗後、初凝前出現早期塑性裂縫和沈降裂縫,必須通過控制下料和二次振搗予以消除,以免成爲混凝土的缺陷,導致應力集中,影響溫度收縮裂縫的防治效果。底板澆築至標高後,在終凝前用磨光機反複抹壓多次,防止混凝土表面的沈縮裂縫出現。
⑤膨胀混凝土只有充分湿养护才能发挥UEA 混凝土的膨胀效能,必须提高养护意识,设立专职养护人员,建立严格的混凝土养护制度。混凝土浇筑完毕后即应保湿养护14d。混凝土收平后,即应洒水润湿,再用塑料膜严密覆盖,如盖麻袋一层。在养护期喷洒雾状水保养。

3、牆體膨脹加強帶施工:
   为释放部分收缩应力,在墙体施工中采用了“后浇膨胀加强带”的施工方法,即以膨胀加强带为界,分段浇筑掺12%UEA的C50、P8 小膨胀混凝土,养护28d 后,用掺15%UEA 的C55、P8 大膨胀混凝土回填膨胀加强带。后浇筑膨胀加强带可按照传统后浇带设置。
   在混凝土浇筑2 天后,松动模板1 -2mm,在墙体顶部设置花管淋水养护,拆模后继续淋水养护至14d。

4、樓板膨脹加強帶施工:
   楼板膨胀加强带用密目快易收口網隔开,固定方法同筏板。浇筑时采用齐头并进、连续浇筑的方法,膨胀加强带外用掺12%UEA 的小膨胀混凝土,浇筑到加强带时,用掺15%UEA 的大膨胀混凝土,到另一侧时,又改为浇筑掺12%UEA 混凝土。
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四、實施效果:
1、工程質量:
   按照施工前编制的详细可行性的施工方案、技术交底、严格执行,温度控制的结果表明,混凝土内外温差未超过25℃。实现了筏板混凝土浇筑的连续施工,取得了超长无缝结构筏板混凝土浇筑的成功,目前地下室超长无缝结构筏板经试水未发现渗漏现象,地下室结构已被质检站定为优良。

2、經濟效益分析:
   本工程地下室至十二层共计二十八道膨胀加强带,与楼层板同时浇筑,省去保护后浇带而砌筑的砖墙及上面预制混凝土盖板,同时省去后浇带的清理工作,后浇带处钢筋加强部分亦省略,每道膨胀加强带与板同时浇筑,省略脚手架的后期搭设,降低了工程造价。

3、工期對比:
  按常規設計要求,每30~40m設一道後澆帶,等主體結構封頂一個月且月沈降量小于0.05mm後,再回填膨脹混凝土,將延長工期60天左右。本工程采用超長無縫混凝土結構後,每樓層混凝土實現連續澆築施工,縮短了工期,僅用了128天時間就完成了36000平方米的結構施工。