?? 摘要:本文介紹超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)施工的基本原理,通過工程實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)帶替代后澆帶的技術(shù)要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:超長無縫混凝土 施工技術(shù)
1、前言
網(wǎng)易在超長、超寬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中,一般每30~40 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。我們在工程施工實踐中,利用uea混凝土補(bǔ)償收縮的原理,采用膨脹加強(qiáng)帶替代后澆帶,實現(xiàn)了超長鋼筋混凝土的無逢施工,為同類的工程施工提供了可借鑒的經(jīng)驗。
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成正比例關(guān)系,而限制膨脹率ε2隨uea的摻量增加而增加,所以,通過調(diào)整uea的摻量,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)力大的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、工程實例
某工程為框架-剪力墻結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ),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250㎜、120㎜,地下室墻體厚度為350㎜,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,主裙樓之間由于層數(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)置后澆帶僅是起到收縮作用。采用uea補(bǔ)償性混凝土來代替伸縮縫,實現(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寬限的膨脹帶加強(qiáng)帶(共二道),以控制混凝土溫度、收縮裂縫。
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。
經(jīng)多次試驗,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,在鋼筋率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(1)式可見,σc與ε2成正比例關(guān)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(diào)整uea的摻量,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)帶部位混凝土摻量14—15%uea.混凝土試配的配合比如下:
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
c40p8350355567811079.6175
c45p83707040666108711.0187
c50p84005654626113611.8169
c55p84208040612108913.8179
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)
c40p812%44.12.3
c45p814.6%47.62.9
c50p811%55.13.4
c55p814.8%56.43.9
因此,混凝土配合比可以滿足實際、施工要求。
3.2筏板膨脹加強(qiáng)帶施工
3. 2.1混凝土澆筑方向。首先根據(jù)現(xiàn)場實際情況,商品混凝土供應(yīng)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(jìn)、分層連續(xù)澆筑方法,膨脹加強(qiáng)帶外摻12%uea的c40、p8小膨脹混凝土,澆筑到加強(qiáng)帶時,摻15%uea的c45、p8大膨脹混凝土,到另一側(cè)時,又改為澆筑摻12%uea 的c40、p8小膨脹混凝土。
3.2.2確定膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置。膨脹加強(qiáng)帶寬為2m,兩側(cè)架快易收口網(wǎng),為防止混凝土壓破快易收口網(wǎng),在上下層主筋之間點(diǎn)焊φ20@300的雙向鋼筋加強(qiáng)網(wǎng)
3.2.3膨脹加強(qiáng)帶處的澆筑方向。4臺混凝土泵分兩組對向進(jìn)行,澆筑整個過程中,每組中應(yīng)保證1臺泵退泵連續(xù)澆筑超長無縫筏板混凝土,另外1臺則機(jī)動配合塔吊吊斗進(jìn)行膨脹加強(qiáng)帶和墻體混凝土澆筑。