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1、超长混凝土结构膨胀加强带施工技术第28卷2010年第12期技术园地t刘行林毛洪泉杨志康(中国新兴保信建设总公司四公司,北京100096)【摘要】针对望京风情商业街工程施工的特点,依据超长混凝土结构膨胀加强带设计原理,采用混凝土膨胀加强带代替后浇带的做法,有效地控制了较长结构混凝土裂缝,加快了施工进度,取得了很好的社会效益和经济效益.【关键词】超长混凝土结构;膨胀加强带;后浇带【中图分类号】TU755【文献标识码】B【文章编号】167l3702(2010)12-0049-04ConstructionTechnologyoftheStrengtheningBeltforExpandingofOve
2、rLongConcreteStructureLIU,linMA0Hong-quanYANGZhikang(the4company,ChinaXinxingBaoxinconstructioncorporation,Bering10009China)Abstract:BasedontheConstructioncharacteristicsofWangjingFengqingcommercialstreetpmjectanddesignprincipleofstrengtheningbeltforexpandingofoverlongconcretestructure,thelater-cast
3、beltwasreplacedbystrengtheningbeltforexpandingconcrete.Thecrackonoverlongconcretestructurewascontrolledeffectively,theconstructionschedulewasspeedup,thesocialandtheeconomiceffeetwasobtained.Keywords:overlongconcretestructure;expandingstrengtheningbelt;latercastbelt望京风情商业街(南区)工程,位于北京市朝阳区望京地区的西北部,南临柳荫
4、河,东邻广顺北大街,北临利泽西街,总建筑面积约42000m2,地下2层,地上4层.本工程为框架剪力墙结构,南北长223.8m,东西宽为49.8m,高18.7m.结构安全等级为一级,防水等级为一级.地下室底板混凝土强度等级为C30P8,底板厚为450mm:外墙混凝土强度等级为C40P8.1工程设计1)原后浇带设计根据混凝土结构设计规范GB50010-2002,该作者简介:刘行林,男,T程师,主要从事建筑技术管理工作.项工程共设计了5横1纵共6条后浇带,把结构平面划分为12块(见图1).后浇带混凝土浇筑时间为两侧混凝土浇筑完成后2个月.2)后浇带变更原因后浇带的保护,清理与凿毛给后期施工无形中增添
5、了一定的工程量:地下工程设计防水等级为一级,采用后浇带施工,增加了渗漏隐患;结构工期为180d,施工工期紧,而设计要求后浇带的浇筑时间需待两侧结构混凝土浇筑后2个月,影响总工期.3)部分后浇带变更为膨胀加强带.49.技术园地j丁北一ql嗵辽辽吨遁.q999,厂l_ll圆lJl/Jllll醴8jfIl/lfflIlll,.,Y,/.lIrII/,X,IIllIj/l1lIljll/IilIllIlIf口II图1原设计的5横1纵后浇带平面示意图(_)I)一一d4,蓬唾蓬一一一卜)cIIE互lll/flfljIlllj:_></jIlIi;zi一/liIl0jl/Ill_lll_l1.g
6、L2膨胀加强带图2变更后的膨胀加强带与后浇带设置平面示意图鉴于以上原因,依据超长无缝结构技术,膨胀加强带和后浇膨胀加强带的间距可控制在5060m,经与设计单位,监理单位沟通协商,他们同意将1条纵向后浇带和5条横向后浇带中的2条(间隔)变更为膨胀加强带(见图2),与结构地板,墙体和楼板混凝土同时浇筑.2超长混凝土结构膨胀加强带的设计施工新技术2.1基本原理膨胀混凝土的原理是,混凝土在膨胀时其中的钢筋(或相邻边界)对它的膨胀产生限制作用,同时在混凝土中产生相应的压应力.这种压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或部分拉应力,从而避免或大大减轻混凝土结构的裂缝.HEA膨胀剂,是以高铝熟料为主要原料生产的
7、具有良好膨胀源的混凝土膨胀剂.其特点是膨胀能量大,干缩小,掺入到混凝土中能补偿混凝土的收缩,从而达到抗渗防裂的目的.所谓超长混凝土结构,是指混凝土长度超过现行混凝土结构设计规范GB50010-2002规定的伸缩缝最大间距的混凝土结构.在混凝土中掺./X.HEA膨胀剂,以膨胀加强带取代后浇带,可实现超长混凝土结构的连续浇筑.其原理是:HEA膨胀剂在混凝土硬化过程中产生膨胀作用,由于钢筋和临位约一50.束,在结构中建立起0.20.7MPa的少量预压应力(通过调整混凝土中HEA膨胀剂掺量,可使不同区段获得不同的预压应力),以此来补偿混凝土在硬化过程中因温差和干缩产生的拉应力,从而防止裂缝出现,起到抗
8、渗,防水的作用.使用这种方法可连续浇筑100200m的超长结构.根据抗裂原理,只要控制混凝土的收缩与膨胀保持在一个相对的范围内,就能做到结构无缝或裂缝控制在规范允许范围内,满足工程的使用功能.在应力集中的膨胀加强带两侧设临时隔挡措施,防止混凝土流入加强带,底板加强带间适当增加水平构造钢筋10%15%.施工时,加强带外用掺8%10%HEA的小膨胀混凝土;浇筑到加强带时,用掺12%13%HEA的大膨胀混凝土,其强度等级比两侧混凝土高一级,即5MPa;到另一侧时,又改为浇筑掺8%10%HEA的小膨胀混凝土.如此循环下去,连续浇筑HEA混凝土,实现无缝施工.通过HEA的不同掺量,可使混凝土结构在长度方
9、向获得相应大小的补偿收缩的膨胀应力.2.2超长混凝土结构膨胀加强带的施工1)原材料的选择工程开始施工前同预拌混凝土搅拌站进行协商沟通,要求选用性能较稳定的P.042.5普通硅酸盐水璧量呈镬鼹量60of易收口网113呦l%ilIIl-.一一.;,7【,/.一i卜:一,j3.00oL目加l0l2j300l卯i扪2国l20图3底板无缝膨胀加强带混凝土连续浇筑示意图删LJ一与篷一旺A=%l0%/协扁婀口网2rn图4底板无缝膨胀加强带混凝土间歇浇筑示意图泥,以降低水化热.粗骨料选用碎石,级配为531.5mm连续级配,且含泥量,泥块含量,针片状含量,压碎指标等,符合建筑用粗骨料II类质量要求;细骨料选用洁
10、净的中砂,连续级配,细度模数为2.32.5,含泥量<1%:外加剂I选用高效泵送剂;外加剂II选用HEA高效能膨胀剂;掺和料选用II级原状粉煤灰,其各项指标均符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB15961991中的II级粉煤灰技术指标标准,以降低水化热,并且使其均匀缓慢释放,减少早期收缩,增加混凝土后期强度.2)地下室底板加强带施工由于底板所需混凝土量较大,考虑到北京交通现况和搅拌站供应能力不十分充足,底板加强带两侧隔挡措施采用快易收口网,以保证混凝土接槎部位的质量和减少混凝土的剔凿,清扫工作量.若混凝土供应或施工力量达到连续作业要求,采用图3的施工方法:若混凝土供应或施工力量达不到连续作业
11、的要求,则采用图4的间歇式无缝施工法,加强带一侧为台阶式.膨胀加强带的混凝土浇筑振捣没有特殊要求.大,小膨胀混凝土的配合比,如表1,表2所示.3)地下室外墙及剪力墙膨胀加强带施工对于地下室外墙加强带,由于墙体薄,面积大,养护困难,受风速和大气温度影响大,容易出现收缩裂缝,采用分段浇筑墙体.先用掺8%10%HEA的小膨胀混凝土,养护14d后,再用掺12%13%HEA的大膨胀混凝土浇筑加强带.此方法与传统后浇带相同,要用快易收口网和遇水膨胀止水带(见图5),可比传统后表1小膨胀混凝土的配合比(kg/m.)试配强度砂率(%)水水泥砂石t,)JIl剂Il-JJn剂掺和料1753f)5707112l6.
12、62759C3OP840O.571.O2-33.70.02O.090.19表2大膨胀混凝土的配合比(kg/m.)试配强度砂率(%)水水泥砂石外加剂I夕力口剂掺和料17533565411247.54065C35P8390.521.02.O3.40.O20.12O.19.5l.技术园地_图5加膨胀止水条的加强带浇筑示意图混凝土浇筑(8%l曲塑L,/竹股恹嗡惯r人膨胀鬣工.=二j1rI30020003【x】图6增加双向配筋的膨胀加强带浇筑示意图浇带缩短工期30d左右.后浇大膨胀混凝土(掺12%13%HEA)前,应将后浇带两侧的接槎部位(钢丝网或快易收口网)表面清理干净,钢丝网最好剔除.若临时隔挡措施
13、采用竹胶板,则应将接槎部位凿毛,剔凿至漏出混凝土石子,清除干净后用水湿润.外墙防水加做一道防水增强层.4)楼板膨胀加强带施工对于超长结构楼板,采用泵送混凝土的收缩值比现浇混凝土的大20%30%.为减少有害裂缝,除采用大膨胀混凝土浇筑外,应在膨胀加强带处增加细而密的双向配筋(见图6).楼板较薄,混凝土供应容易得到保证,所以楼板混凝土加强带隔挡措施采用竹胶板.施工前将按钢筋间距大小裁好的竹胶板插入楼板钢筋中,并用同一垂直线上的水平钢筋作背楞.当膨胀加强带内外的混凝土均浇筑完毕后,把竹胶板拔出,将插板处重新振捣一遍,以保证混凝土紧密结合.超长无缝结构混凝土浇筑时,应与预拌混凝土搅拌站加强联系,保证加
14、强膨胀带混凝土能根据现场的浇筑进度得到及时拌制和供应,并严格按配合比和施工组织设计进行施工.对于与两侧小膨胀混凝土同时浇筑的膨胀加强带的混凝土,浇筑工具可根据现场实际情况选用.若膨胀带的混凝土浇筑量较大,且现场情况允许,可采用专用混凝土泵车来浇筑该部分混凝土;若浇筑量不大,一般采用塔吊,灰斗就能满足该部分混凝土浇筑需要.一般不采用加强膨胀带混凝土与一52一其他混凝土同车浇筑,除非有特殊措施,能保证一般混凝土不进入加强膨胀带内.混凝土浇筑完毕,进行混凝土表面处理,及时浇水养护:大体积混凝土还应覆盖一层塑料薄膜及保温被进行保温保湿养护,并加强温度监控.3结语现代建筑或构筑物越来越多地采用超长或双向
15、超长结构,如按传统施工技术每个工程须留置少则几条多则几十条的后浇带.后浇带一般需经4060d才能浇筑,拖延工期,给施工带来麻烦,且结构整体(防水)性不好.超长混凝土结构无缝设计施工技术的应用,突破了传统的设计施工规范,用膨胀加强带替代原来的后浇带,减少了施工对后浇带处理这一繁琐的环节,大大地缩短了施工周期,加快了施工进度,取得了良好的技术经济效益和社会效益.该工程施工完成后,随即检查混凝土加强膨胀带未出现裂缝;竣工3年后再次检查,仍然未发生裂缝,效果非常好.参考文献1GB50010-2002,混凝土结构设计规范s.2GB1596-2005,用于水泥和混凝土中的粉煤灰s.3唐成鹏.超长混凝土楼板非荷载作用裂缝综合防治【J.建筑技术2006,37(6).【4张长涛.超长混凝土结构无缝施工技术的应用.建筑技术,2007,38(2).