超长无缝混凝土结构施工技术探讨

　　摘要：某工程项目地下部分采用了超长无缝混凝土结构施工，通过现场的实践及相关经验，探讨总结出一些对该施工技术的经验及施工要点，为今后的类似工程提供经验。
　　关键词：超长无缝，施工要点，施工技术
　　一、工程概况
　　1．1该本工程地下室呈L状，平面最大尺寸为197.4×44.5、264.95×72米，地下两层。主体建筑平面分为A、B、C三个区，各分区之间通过抗震缝把主体结构分成各自独立的结构单元。地下室由于建筑功能的需要为一个整体。本工程采用钻孔砼灌注桩，桩底后压浆施工工艺，基础由底板、承台和灌注桩组成；本工程地下两层，地下室防水等级为二级，最近几年最高水位自然地面以下1.5m。
　　1．2该工程结构属于大超长钢筋混凝土结构，除必须满足强度、刚度、整体性和耐久性外，还存在裂缝控制和防水问题。所以，如何控制因混凝土硬化期间水泥水化过程中释放的水化热所产生温度应力及水份蒸发产生的干缩应力导致的钢筋混凝土结构开裂，将成为施工技术的关键。
　　二、本工程需要的技术难点
　　2．1地下室结构自防水
　　针对结构自防水为主，外防水为辅的防水新概念，对钢筋混凝土抗裂提出更高要求。为了保证该工程地下防水质量，采用中国建筑材料科学研究院的ZY补偿收缩混凝土结构自防水技术，确保地下室不裂不渗。
　　2．2超长无缝施工
　　该工程属于超长结构，按规范要求每隔30~40m需留一条后浇带，40~60天后再浇筑混凝土，这样就会延长工期，而且后浇带的凿毛、清理、灌缝非常麻烦，处理不好常常会成为渗漏的隐患，再则留置后浇带也会影响到结构的整体性和安全性。
　　混凝土开裂的原因很多，但归纳起来有两类：变形引起的裂缝和受力引起的裂缝。据国内外的调查资料，建筑工程中混凝土的开裂，由变形变化引起的开裂约占总数的80%以上，由荷载引起的裂缝不足20%。在变形引起的开裂中，最主要的因素是温度变化、混凝土收缩和地基变形。
　　三、针对开裂不同成因采取的技术措施
　　3．1对混凝土收缩引起裂缝的措施
　　3．1．1采用补偿收缩混凝土技术，即在普通混凝土中掺加一定比例的膨胀剂。膨胀剂在水化过程中产生适度膨胀，在钢筋及临位的约束下，在混凝土中建立0.2~1Mpa的预压应力，这一应力能大致抵消混凝土在收缩时产生的拉应力，从而防止或减少混凝土构件的开裂。
　　3．1．2从材料角度入手，严格控制混凝土原材料的质量和技术指标，选用低收缩原材料，降低用水量和水泥用量，配置出自身收缩较小的混凝土。
　　3．1．3混凝土裂缝的主要原因是混凝土收缩，因此这些结构应做好保温、保湿养护，降低失水干缩。最好使用麻袋覆盖并浇水养护，晚拆模板，避免混凝土过早失水造成干缩开裂。
　　3．1．4混凝土的塑性收缩发生在早期，在终凝前其表面必须用木抹子和铁抹刀搓压，防止或减少表面龟裂现象的产生，最后一遍的摸压要掌握好时间，应在混凝土临近终凝时为佳。
　　3．2不均匀沉降
　　通过结构措施设置沉降带以及加强钢筋加以解决。
　　3．3荷载引起的开裂
　　通过结构力学计算解决
　　3．4设计配筋及变截面部位措施
　　根据实践经验及各项资料，为了控制温差和干缩引起的梁板开裂，水平方向构造筋的配筋率不应小于0.5%，并宜用螺纹钢筋，钢筋间距不宜过大。只当提高配筋率，设置细而密的钢筋有利于混凝土抗裂。
　　3．5环境温度变化
　　3．5．1结构施工过程中，保证建筑物大部分主体结构不外露。在超长梁板混凝土浇筑后，临时或长期保温隔热措施要同步实施，以防开裂。
　　3．5．2如果主体结构外露，则需保证所有结构构件在施工阶段暴露在空气中的最大长度满足规范要求。在钢筋混凝土结构外露表面设置发泡混凝土保温层30㎜厚。
　　3．5．3采用预制保温外墙板或经过构造处理的砌体填充墙，使建筑物主体结构在施工和使用阶段受温度变化的影响降到最低，从而使结构的温差变形最小，减少温度裂缝的产生。
　　3．5．4屋顶增加保温隔热措施，加厚保温层，满足相关规范要求。
　　四、超长无缝混凝土现场施工
　　4．1后浇带、膨胀加强带、沉降带的设置
　　1.A6-A7、A14-A15、A19-A20轴之间为在地下室底板和外墙所留置的后浇带，后浇带宽度为1米，按设计要求做超前止水，具体做法详见图1。
　　2.A9-A10、A16-A17轴之间为在外墙所留置的膨胀加强带，加强带宽度为1米，具体做法详见图2。
　　3.A23-A24轴之间为在地下室底板和外墙所留置的后浇沉降带，沉降带宽1米，按设计要求做超前止水，具体做法同后浇带。
　　4.后浇带、膨胀加强带内砼皆可以在带外砼浇筑完毕七天以后浇筑，沉降带砼在B区主体封顶和墙体砌筑完毕后再进行浇筑。
　　
　　图1后浇带、沉降带超前止水做法
　　
　　
　　
　　图2外墙加强带做法示意图
　　4．2施工要点
　　4．2．1地下室底板砼的浇筑
　　原设计中A3-A4轴、A9-A10轴，A16-A17轴、A21-A22轴之间的膨胀加强带取消，皆采用内掺ZY8%的补偿收缩混凝土，原设计所留置的后浇带混凝土在带外砼浇筑完七天以后可以浇筑，带内混凝土内掺ZY10%，混凝土强度提高一个等级，沉降带按原设计方案执行。
　　4．2．2地下室外墙混凝土的浇筑
　　除了原设计留置的后浇带之外，另保留原设计在外墙A9-A10轴、A16-A17轴之间的膨胀加强带，其余膨胀加强带取消，加强带砼在带外砼浇筑完7天以后浇筑。混凝土内掺10%的ZY，带内混凝土强度提高一个等级，沉降带按原图纸设计执行。
　　4．2．3施工缝留设
　　地下室底板与承台砼的浇筑同时进行，以避免人为留下施工缝。
　　4．2．4穿墙螺栓
　　自防水混凝土结构内部的各种钢筋或绑扎丝，不得接触模板。固定模板用对拉螺栓中央要焊上止水环，止水环必须满焊。模板拆完后，穿墙钢筋必须进行割除封堵。
　　4．2．5穿墙管（盒）
　　穿墙管（盒）穿过混凝土结构时，应焊止水环。
　　当穿墙管线较多时，宜相对集中，采用穿墙盒方法。穿墙盒的封口应与墙上的预埋角钢焊严，并注入柔性密封材料。
　　4．3混凝土施工工艺
　　4．3．1设计要求及混凝土拌和形式
　　1.设计要求：底板和地下室的砼等级C40/S8；加强带、后浇带、沉降带为C45/S8。
　　2.拌合形式：泵送混凝土
　　3.坍落度：SL=14～18cm
　　4.混凝土现场初凝时间：4～6小时
　　4．3．2补偿收缩混凝土性能要求
　　为达到本地下结构抗裂防渗实现自防水的目的，采用ZY补偿收缩混凝土，ZY的掺入部位为±0.00m以下包括基础在内的所有结构砼。根据结构不同部位的收缩情况，针对±0.00m以下结构，郑州中岩特种材料有限公司在方案中提出如下混凝土限制膨胀率和ZY膨胀剂掺量：
　　结构部位 混凝土限制膨胀率（ε2） ZY膨胀剂掺量（%）
　　底板 0.015-0.02% 8
　　底板外的其它部位 0.025-0.035% 10
　　4.4薄弱部位的处理措施
　　4.4.1施工缝接茬处理
　　在施工缝上继续浇筑混凝土之前，应将施工缝处的混凝土表面凿毛，清除浮粒及杂物，用水冲洗干净，保持润湿，再按照抗渗混凝土接茬要求来处理。
　　4.4.2.施工缝表面处理
　　模板拆除后，施工缝表面往往露出砂石的明显接缝，这是易发生渗水的地方，为此必须要用ZY防水砂浆处理，具体方法如下：
　　(1)在施工缝上下、左右各3厘米沿缝凿毛，用水清洗干净。
　　(2)用内掺6%ZY的水泥净浆，在表面刷1—2毫米，净浆配比为：（水泥+ZY）：水=（0.94+0.06）：2
　　(3)净浆层稍干后，在抹上4—5毫米ZY水泥砂浆，配合比为：（水泥+ZY）：砂：水=（0.94+0.06）：2：0.3
　　(4)压实、收光。
　　(5)抹面后8-10小时进行洒水养护，养护期不少于7天。
　　4．5温控措施
　　在气温变化较大情况下施工，应做好测温和蓄水养护工作。注意控制好混凝土内部温度。混凝土构件的内外温差不得大于25℃，表面温度与环境温度之差不得大于15℃，否则，容易开裂。若温差超出此范围，则必须对混凝土进行蓄水养护，或挂湿麻袋方法养护。
　　4．6其他施工注意事项
　　1.尽量避免在恶劣气候条件下施工，若必须在雨天施工，则应有防雨措施。新浇混凝土被雨水冲刷的部位，应用同配比砂浆补强。
　　2.混凝土严禁在水中浇筑，施工前，应将基面和基坑中的积水抽干。
　　五、结束语
　　本文通过对建业置地广场I标段超长无缝混凝土结构施工的实践，结合规范及相关经验，总结出了上述超长无缝混凝土结构施工的一些技术经验，希望对今后的类似结构施工提供帮助。

《超长无缝混凝土结构施工技术探讨》

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