超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

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 摘要：本文介紹超長縫混凝土結(jié)構(gòu)施工的基本原理，通過工程實(shí)例介紹了在超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)中采用膨脹和加強(qiáng)帶代替后澆帶的技術(shù)要點(diǎn)。

1、前方 在超長、超寬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，一般每30-40m設(shè)一道后澆帶，等40-50天后再后澆膨脹混凝土，這種常規(guī)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(zhì)量，給建筑裝飾也帶來隱患。我們在工程施工實(shí)踐中，利用UEA混凝土補(bǔ)償收縮的原理，采用膨脹加強(qiáng)帶代替后澆帶，實(shí)現(xiàn)了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無縫施工，為同類工程施工提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。 2、基本原理 UEA混凝土在硬化過程中產(chǎn)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(dāng)鋼筋拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時， 則：Ac•σc=As•Es•ε2 設(shè)μ=As/Ac, 則：σc=μ•Es•ε2............ (1) 式中，σc—混凝土預(yù)壓應(yīng)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成正比關(guān)系，而限制膨脹率ε2隨UEA摻量增加而增加，所以，通過調(diào)整UEA摻量，可使混凝土獲得0.2-0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，根據(jù)水平法向力σx分布曲線，設(shè)想在應(yīng)力量大地方施加較大的膨脹應(yīng)力σc，而在兩側(cè)施加較小的膨脹應(yīng)力，全面地補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，控制有序裂縫的出現(xiàn)。 由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長大化和復(fù)雜化，取消后澆帶的超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)施工必須根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)靈活運(yùn)用，沉降縫不能取消，具有沉降性質(zhì)的后澆帶也不能取消。UEA加強(qiáng)帶的性質(zhì)是以較大膨脹應(yīng)力補(bǔ)償溫差收縮應(yīng)力集中的地方，所以，它可以取消后澆帶。加強(qiáng)帶的間距可控制在40-60m，一般可連續(xù)澆注100-200m超長結(jié)構(gòu)。 3、工程實(shí)例 某工程為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，地下一層，地上十二層，主樓長為122.8，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(qiáng)度等級為C40-C55。 工程主樓層數(shù)為十二層，裙樓層數(shù)為四層，主群樓之間由于層數(shù)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(qiáng)帶來代替，因而主裙樓之間仍存在后澆帶，而主樓全長層數(shù)無變化，若設(shè)置后澆帶僅是起伸縮作用。采用UEA補(bǔ)償性混凝土來代替伸縮縫，實(shí)現(xiàn)無縫施工，在地下室筏板、墻體、主樓各樓層按60m左右設(shè)置一道2m寬限的膨脹加強(qiáng)帶（共二道），以控制混凝土溫度、收縮裂縫。詳見下圖： 3.1混凝土試配 膨脹混凝土的試配，重點(diǎn)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問題。 經(jīng)多次試驗(yàn)，UEA替代水泥量在10-12%范圍內(nèi)，對混凝土強(qiáng)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，在配筋率μ=0.2-0.8%時，可在結(jié)構(gòu)中建立0.2-0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力可補(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生溫差和干縮的拉應(yīng)力。 由公式（1）可見，σc與ε2成正比關(guān)系，而限制膨脹率ε2隨UEA摻量的增加而增加，所以我們通過調(diào)整UEA摻量，可以使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。 根據(jù)以上條件和設(shè)計要求，我們確定普通部位膨脹混凝土摻10-12%UEA；膨脹加強(qiáng)帶部位混凝土摻14-15%UEA?；炷猎嚺涞呐浜媳热缦拢?按上表試配后，測定的UEA摻量、混凝土強(qiáng)度等級、膨脹率為： UEA混凝土配合比 砼標(biāo)號及抗?jié)B等級 每m3砼材料用量（kg/m3） 水泥 UEA 粉煤灰 砂 石子 FDN-5R 水 C40 P8 350 35 55 678 1107 9．6 175 C45 P8 370 70 40 666 1087 11．0 187 C50 P8 400 56 54 626 1136 11．8 169 C55 P8 420 80 40 612 1089 13．8 179 UEA混凝土試配結(jié)果 砼標(biāo)號及抗?jié)B等級 UEA/B 強(qiáng)度（MPa） 膨脹率（10-4） C40 P8 12% 44．1 2．3 C45 P8 14．6% 47．6 2．9 C50 P8 11% 55．1 3．4