大體積結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)應(yīng)用探討

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在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土裂縫的控制是一個很重要的課題。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸較大，由外荷載引起裂縫的可能性很小，但由于水泥在水化反應(yīng)中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，會產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，這將成為大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。
    一、無縫施工方案設(shè)計
    1、設(shè)計機(jī)理
    以摻加ZY膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土為基本材料，以加強(qiáng)帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計的要求，將廣場的底板進(jìn)行了分塊：后澆帶將整個底板分成4塊，形成4個澆筑單元，塊中又設(shè)有膨脹加強(qiáng)帶，將其再分成4塊，整個底板分成了16塊。底板的分塊確定后，墻板與頂板與底板相同的部位留設(shè)后澆帶及加強(qiáng)帶，其留設(shè)的方法與底板相同。膨脹加強(qiáng)帶寬2米，邊緣每側(cè)設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)用鋼筋加固，防止加強(qiáng)帶外混凝土流入加強(qiáng)帶內(nèi)?；炷翝仓r，先澆帶外混凝土，澆到加強(qiáng)帶時改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工?？紤]到膨脹作用會使強(qiáng)度降低，膨脹加強(qiáng)帶的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)該提高，并加大膨脹劑用量，用這樣的方法循環(huán)施工達(dá)到超長無縫結(jié)構(gòu)的目的。
    2、補(bǔ)償收縮混凝土
    根據(jù)“混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范”的規(guī)定，產(chǎn)生0.2至0.7MPa以下自應(yīng)力混凝土為補(bǔ)償收縮混凝土。為了實測出限制膨脹率，實驗室進(jìn)行了摻加ZY試件的限制膨脹率試驗，試驗證實摻加ZY確實可獲得微膨脹性，摻量的大小對膨脹率的大小是有直接影響的。
    3、配合比的設(shè)計
    砼材料的選擇：①水泥：采用42.5Mpa普通硅酸鹽水泥；②砂：選用長江中砂，細(xì)度模數(shù)Mx=2.6～2.8，表現(xiàn)密度2.64克/立方厘米，松散密度1410千克/立方米，緊密密度1550千克/立方米，含泥量≤3%；③石：選用湖州石子，粒徑為5～31.5毫米連續(xù)級配，壓碎指標(biāo)8%～9.8%，含泥量≤3%；④膨脹劑： ZY膨脹劑；⑤減水劑：選用中成電廠的Ⅱ級粉煤灰。
    二、施工技術(shù)措施
    1、后摻少量減水劑的預(yù)備措施
    混凝土澆筑正值7～8月份高溫季節(jié)，易造成混凝土坍落度損失加大，降低混凝土工作度方面的要求，加之可能出現(xiàn)的運(yùn)輸途中堵車或施工中出現(xiàn)臨時需處理的問題，使?jié)矒v速度減緩，延誤了混凝土的入模時間，因時間延長造成混凝土坍落度損失加大，致使不能滿足泵送要求，此時應(yīng)嚴(yán)禁加入生水，而應(yīng)采取二次摻少量的FDN2I減水劑的后摻法，補(bǔ)償和恢復(fù)混凝土的坍落度損失。在配合比中FDN2I減水劑量為0.8%，一般該減水劑的摻量最高為1%，在后摻減水劑時只考慮在0.2%以內(nèi)。后摻法比先摻法或同摻法在相同摻量下減水作用顯著提高，是能補(bǔ)償坍落度損失的。但應(yīng)注意凡后摻減水劑的運(yùn)輸車，應(yīng)快速攪拌30轉(zhuǎn)或1秒以上。其摻量和攪拌時間由專人負(fù)責(zé)實施。
    2、地下室墻體混凝土配合比及澆筑的措施
    在墻板混凝土配合比設(shè)計試配，確定設(shè)計配合比階段，采取了降低水灰比的措施。底板與墻板同為C30P12，而底板的水灰比為0.47。而墻板的水灰比為0.41，混凝土的坍落度指標(biāo)底板為18～20厘米，墻板坍落度指標(biāo)控制在14～16厘米。采取該措施的目的在于減少用水量、降低混凝土的收縮。在混凝土澆筑階段，采用二次振搗的工藝，即在混凝土初凝前進(jìn)行二次振搗。避免混凝土因沉降收縮而引起的裂縫。
    3、地下室頂板的混凝土澆筑的控制
    按照地下室超大型長無縫混凝土的施工方案，地下室頂板的澆筑順序是，澆筑完地下一層墻板至地下室頂板梁下口后，進(jìn)行地下室頂板的混凝土澆筑。在頂板的澆筑過程中，主要是要控制好早期裂縫的產(chǎn)生。從混凝土收縮裂縫的形成時間看，裂縫往往發(fā)生在混凝土初凝到終凝這段時間內(nèi)。在施工方案討論過程中，將頂板二次或三次搓平、抹壓，特別是初凝抹壓作為控制早期收縮裂縫的一項重要控制措施，這對于彌合部分早期裂縫是不可缺少的工藝。
    4、地下室混凝土的養(yǎng)護(hù)
    地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加ZY膨脹劑的混凝土。按照養(yǎng)護(hù)制度，在混凝土抹壓后，能上人時，即鋪上麻袋片或草席，用水澆濕保養(yǎng)。混凝土硬化3～4小時后，底板與頂板均筑堰蓄水3～5厘米進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，墻板采取不間斷淋水保溫，采用這些養(yǎng)護(hù)方法不得少于14天，墻板側(cè)模的拆除也不少于7天。以上養(yǎng)護(hù)措施的實施對地下室應(yīng)用超長無縫結(jié)構(gòu)的成功起到了非常重要的作用。
    5、細(xì)部處理
    ①外墻與邊柱的配筋率不同，收縮差也不同，其連接處應(yīng)插入1～1.5米Φ10@200錨入柱內(nèi)20厘米的水平增強(qiáng)鋼筋，防止因應(yīng)力集中發(fā)生縱向裂縫。
    ②由于底板配筋為雙向Φ25錨入基礎(chǔ)梁一、二排主筋之間，使底板與柱節(jié)點處板面混凝土保護(hù)層過大，可在柱邊1米范圍鋪Φ8@200雙向鋼筋網(wǎng)片，防止板面出現(xiàn)裂縫。
    ③所有外墻對拉螺桿突出部分都要割掉，用ZY摻量為10%的1：2水泥砂漿封堵；所有穿外墻管道按要求作防水處理。
    大體積混凝土采用無縫施工技術(shù)已經(jīng)在多個工程施工中進(jìn)行了嘗試，經(jīng)過嚴(yán)格按照制定的施工方案進(jìn)行施工，所有已建或在建工程至今都未發(fā)現(xiàn)裂縫，但作為一項新的技術(shù)措施還需要進(jìn)行不斷的探索。