超長大面積樓板混凝土無縫施工技術(shù)

1、工程概況

該工程為某新城市行政文化中心一座重要的公共建筑物，是該市2002年的重點工程，工期緊、任務(wù)重。該工程地下一層、地上三層，地上一～三層均為大展廳。工程主體結(jié)構(gòu)樓面為直角三角形現(xiàn)澆混凝土樓板，尺寸為94.4m×94.4m，樓板平均厚度320mm，混凝土設(shè)計強(qiáng)度值C30，樓板配筋設(shè)計為上、下層雙向通長；樓板結(jié)構(gòu)上還設(shè)置有65mm厚C20細(xì)石混凝土后澆面層，配筋為雙向；在樓板直角及斜邊中點設(shè)計了“Y”形后澆帶，寬1m，按設(shè)計要求，樓板混凝土在澆筑45天后才能澆筑后澆帶混凝土。

2、取消后澆帶的技術(shù)依據(jù)

按設(shè)計要求澆筑后澆帶混凝土，雖然對防止樓板開裂有效，但給施工帶來諸多困難：首先是此外模板和支撐不能及時拆除，造成模板周轉(zhuǎn)慢；其次是后澆帶的清縫較為麻煩，給施工增加額外的工序，因而使工程進(jìn)度延長。

基于上述情況，若按設(shè)計要求施工，難以保證按期完成主體結(jié)構(gòu)工程，因此有必要采用新材料、新工藝和新技術(shù)進(jìn)行施工。經(jīng)各方討論商定，決定取消后澆帶、采用補(bǔ)償收縮混凝土新技術(shù)及相關(guān)施工工藝進(jìn)行施工。根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》書中提出的伸縮縫間距計算公式可知，要完全不需設(shè)置伸縮縫，就必須降低混凝土溫差和混凝土的收縮，或提高混凝土的極限拉伸值；但要提高混凝土的極限位伸值是十分困難的，因而只能靠設(shè)法降低混凝土的水化熱和收縮，控制混凝土因溫差或收縮引起的拉應(yīng)變不大于混凝土的極限拉伸，則混凝土可以不設(shè)伸縮縫而不開裂。根據(jù)該文獻(xiàn)資料和近年來的科研成果、有關(guān)工程施工實踐經(jīng)驗，通過在混凝土內(nèi)摻加適量膨脹劑而成的補(bǔ)償收縮混凝土，通過水泥的化學(xué)反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，在鋼筋混凝土中建立0.2MPa～0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，可大致抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的干縮和水化熱冷縮出現(xiàn)的拉應(yīng)力，從而減免混凝土出現(xiàn)開裂。同時，水化生成的鈣礬石晶體起到填充、切斷和堵塞毛細(xì)孔縫的作用，使混凝土的密實度大為提高達(dá)到結(jié)構(gòu)自防水的效果。另外，在混凝土中加入優(yōu)質(zhì)粉煤灰和緩凝型外加劑，可以降低水化熱引起的溫度梯度，可以協(xié)調(diào)溫度應(yīng)力與混凝土的初期結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而減少和防止溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的體積穩(wěn)定性。用補(bǔ)償收縮混凝土防止溫度裂縫已在全國數(shù)千個工程應(yīng)用成功，實償收縮混凝土已被工程界廣泛認(rèn)可，這就是本工程取消后澆帶的依據(jù)。

3、施工技術(shù)方案

經(jīng)多方討論研究，認(rèn)為在施工中采取可靠的綜合性技術(shù)措施，按規(guī)范認(rèn)真施工，本工程不設(shè)后澆帶而連續(xù)澆筑混凝土，完全可以實現(xiàn)混凝土樓板不出現(xiàn)裂縫。

本工程采用HEA膨脹劑，考慮到樓板無很高的防水要求，根據(jù)該工程樓面結(jié)構(gòu)布置特點，決定在該樓板兩上銳角長約46m的范圍內(nèi)用普通混凝土澆筑，其余中部均用膨脹混凝土澆筑；該樓板設(shè)計鋼筋密度足夠，決定兩種不同的混凝土接頭處不設(shè)水平加強(qiáng)筋，接頭兩側(cè)分別用密孔鐵絲網(wǎng)和鋼筋加固，以防不同配合比混凝土流入另一側(cè)。該方案的理由是：樓面兩上三角處面積小，該區(qū)段混凝土收縮應(yīng)力較小，澆筑的普通混凝土總長度已在規(guī)范規(guī)定的不設(shè)縫長度內(nèi)，該區(qū)段混凝土收縮應(yīng)力考慮由樓板鋼筋去承擔(dān)；而樓面中部是混凝土產(chǎn)生最大收縮應(yīng)力的區(qū)段，采用膨脹混凝土的膨脹應(yīng)力去補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力。

4、施工要點

4.1原材料的選擇

華潤牌32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥；碎石6～31.5mm，含泥量小于1.0％；中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.6，含泥量1.2％；廣東粵和公司產(chǎn)I級粉煤灰；江西武冠公司產(chǎn)WG-HEA膨脹劑；廣東粵和公司產(chǎn)HPG-4A保塑緩凝高效減水劑。以上原材料質(zhì)量經(jīng)檢驗均合格或達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。

4.2混凝土配合比

混凝土配合比表1

構(gòu)部位強(qiáng)度等級配合比坍落度

水泥碎石中砂粉煤灰膨脹劑水緩凝劑

二～三層普通混凝土C30320114569055.0/1855.63120

二～三層膨脹混凝土C30390105169050.0351759.5120

4.3施工工藝

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