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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

  • 時間:2015-07-27 10:21:24????????瀏覽量:????????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后澆帶,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筑造型的要求,簡化了施工工序、縮短了工期,降低了工程成本。

一、前言:
   隨著建筑向大型化和多功能發展,超長高層或大柱網建筑不斷出現,在超長、超寬鋼筋混凝土結構施工中,一般每30~40m設一道后澆帶,等40~50天后再后澆膨脹混凝土,這種常規后澆帶施工,工序繁多,時間跨度長,施工成本高,而且難以保證整體質量,給建筑裝飾也帶來隱患。

二、基本原理:
   UEA 混凝土在硬化過程中產生膨脹作用,在鋼筋和鄰位約束下,鋼筋受拉,而混凝土受壓,當鋼筋拉應力與混凝土壓應力平衡時,則:Ac·σc=As·Es·ε2
   設:μ= A s / A c ,
   則σc = μ·E s ·ε2 ……(1 )
   式 中 σ c — 混 凝 土 預 壓 應 力(Mpa),As —鋼筋截面積,μ—配筋率(%),Ac —混凝土截面積,Es —鋼筋彈性模量(Mpa),ε2—混凝土的限制膨脹率(%)。
   由(1)式可見,σc 與ε2 成正比例關系,而限制膨脹率ε2 隨UEA的摻量增加而增加,所以,通過調整UEA的摻量,可使混凝土獲得0.2~0.7MPa的預壓應力,根據水平法向力σx分布曲線,設想在應力大的地方施加較大的膨脹應力σc,而在兩側施加較小的膨脹應力,全面地補償結構的收縮應力,控制有序裂縫的出現。
   由于鋼筋混凝土結構長大化和復雜化,取消后澆帶的超長縫混凝土結構施工必須根據結構特點靈活運用,沉降縫不能取消,具有沉降性質的后澆帶也不能取消。UEA 加強帶的性質是以較大膨脹應力補償溫差收縮應力集中的地方,所以,它可以取消后澆帶。加強帶的間距可控制在40~60m,一般可連續澆注100~200m 超長結構。
如何對快易收口網無縫混凝土結構進行施工分析
三、工程實例:
   某工程為框架-剪力墻結構,筏板基礎,底下一層,地上十二層,主樓長為122.8m,最寬為21m,筏板厚度為1.5m,樓板厚度為250mm、120mm,地下室墻體厚度為350mm,砼強度等級為C40 -C55。
   工程主樓層數為十二層,裙樓層數為四層,主裙樓之間由于層數差別較大,后澆帶既起沉降作用,又起伸縮作用,故不可用膨脹加強帶來代替,因而主裙樓之間仍存在后澆帶,而主樓全長層數無變化,若設置后澆帶僅是起到收縮作用。采用UEA 補償性混凝土來代替伸縮縫,實現無縫施工,在地下室筏板、墻體、主樓各樓層按60m左右設置一道2m寬限的膨脹帶加強帶(共二道),以控制混凝土溫度、收縮裂縫。

1、混凝土試配:
   膨脹混凝土的試配,重點解決超長無縫混凝土施工中UEA 摻量控制和降低混凝土水化熱。
   經多次試驗,U E A 替代水泥量在10~12%范圍內,對混凝土強度不影響,同時利用收縮膨脹測定儀測定,其膨脹率ε2=2-3 ×10-4,在鋼筋率μ=0.2~0.8%時,可在結構中建立0.2~0.7Mpa的預壓應力,這一預壓應力可補償混凝土在硬化過程中產生溫差和干縮的拉應力。
   由(1)式可見,σc與ε2成正比例關系,而限制膨脹率ε2 隨UEA 的摻量增加而增加,所以,我們通過調整UEA 的摻量,可以使混凝土獲得不同的預壓應力。
   根據以上條件和設計要求,我們確定普通部位膨脹混凝土摻10~12%UEA;膨脹加強帶部位混凝土摻量14~15%UEA。
 
2、筏板膨脹加強帶施工:
2.1、混凝土澆筑方向:
   首先根據現場實際情況,商品混凝土供應能力,澆筑能力,確定筏板混凝土澆筑方向。施工時澆筑采用斜向推進、分層連續澆筑方法,膨脹加強帶外摻12%UEA的C40、P8 小膨脹混凝土,澆筑到加強帶時,摻15%UEA 的C45、P8大膨脹混凝土,到另一側時,又改為澆筑摻12%UEA 的C40、P8 小膨脹混凝土。

2.2、確定膨脹加強帶的設置:
   膨脹加強帶寬為2m,兩側架快易收口網,為防止混凝土壓破快易收口網,在上下層主筋之間點焊Φ20@300 的雙向鋼筋加強網。

2.3、膨脹加強帶處的澆筑方向:
   4臺混凝土泵分兩組對向進行,澆筑整個過程中,每組中應保證1 臺泵退泵連續澆筑超長無縫筏板混凝土,另外1臺則機動配合塔吊吊斗進行膨脹加強。
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2.4、主要技術措施:
①混凝土澆筑時,注意嚴防其它部位混凝土進入膨脹后澆帶內,以免影響設計效果。澆筑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筑的部位,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在混凝土澆筑至膨脹加強帶附近時,應注意使振動棒插搗點與密目快易收口網保持距離不小于30cm,并不得過振。
③膨脹加強帶處混凝土采取塔吊吊斗吊運和混凝土輸送管泵并用。加強帶處超長無縫筏板混凝土澆筑在一側混凝土澆筑完畢后進行,墻體混凝土待該部位超長無縫筏板混凝土初凝后終凝前澆筑。膨脹帶混凝土,振搗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,容易在振搗后、初凝前出現早期塑性裂縫和沉降裂縫,必須通過控制下料和二次振搗予以消除,以免成為混凝土的缺陷,導致應力集中,影響溫度收縮裂縫的防治效果。底板澆筑至標高后,在終凝前用磨光機反復抹壓多次,防止混凝土表面的沉縮裂縫出現。
⑤膨脹混凝土只有充分濕養護才能發揮UEA 混凝土的膨脹效能,必須提高養護意識,設立專職養護人員,建立嚴格的混凝土養護制度?;炷翝仓戤吅蠹磻耩B護14d?;炷潦掌胶?,即應灑水潤濕,再用塑料膜嚴密覆蓋,如蓋麻袋一層。在養護期噴灑霧狀水保養。

3、墻體膨脹加強帶施工:
   為釋放部分收縮應力,在墻體施工中采用了“后澆膨脹加強帶”的施工方法,即以膨脹加強帶為界,分段澆筑摻12%UEA的C50、P8 小膨脹混凝土,養護28d 后,用摻15%UEA 的C55、P8 大膨脹混凝土回填膨脹加強帶。后澆筑膨脹加強帶可按照傳統后澆帶設置。
   在混凝土澆筑2 天后,松動模板1 -2mm,在墻體頂部設置花管淋水養護,拆模后繼續淋水養護至14d。

4、樓板膨脹加強帶施工:
   樓板膨脹加強帶用密目快易收口網隔開,固定方法同筏板。澆筑時采用齊頭并進、連續澆筑的方法,膨脹加強帶外用摻12%UEA 的小膨脹混凝土,澆筑到加強帶時,用摻15%UEA 的大膨脹混凝土,到另一側時,又改為澆筑摻12%UEA 混凝土。
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四、實施效果:
1、工程質量:
   按照施工前編制的詳細可行性的施工方案、技術交底、嚴格執行,溫度控制的結果表明,混凝土內外溫差未超過25℃。實現了筏板混凝土澆筑的連續施工,取得了超長無縫結構筏板混凝土澆筑的成功,目前地下室超長無縫結構筏板經試水未發現滲漏現象,地下室結構已被質檢站定為優良。

2、經濟效益分析:
   本工程地下室至十二層共計二十八道膨脹加強帶,與樓層板同時澆筑,省去保護后澆帶而砌筑的磚墻及上面預制混凝土蓋板,同時省去后澆帶的清理工作,后澆帶處鋼筋加強部分亦省略,每道膨脹加強帶與板同時澆筑,省略腳手架的后期搭設,降低了工程造價。

3、工期對比:
  按常規設計要求,每30~40m設一道后澆帶,等主體結構封頂一個月且月沉降量小于0.05mm后,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后,每樓層混凝土實現連續澆筑施工,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。
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