摘 要：本文闡述了超長鋼筋混凝土無縫設(shè)計施工技術(shù)的應用情況，并提出其有效的解決方法。

　　關(guān)鍵詞：超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；無縫施工；技術(shù)應用

　　在工程建設(shè)中，出現(xiàn)了許多具有地下室的超長混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物。這些建筑物的結(jié)構(gòu)單元長度均超過了現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的要求。為解決這一問題，中國建筑材料科學研究院研發(fā)出了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無縫設(shè)計施工新技術(shù)。今結(jié)合工程實例闡述其應用情況。

　　1 無縫施工原理

　　無縫設(shè)計的思路是“抗放兼施，以抗為主”的原則；無縫施工的基本原理是根據(jù)收縮應力的分布，用相應的膨脹應力予以補償。在收縮應力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強帶，其它部位拌制微膨混凝土從而取消后澆帶，實現(xiàn)無縫施工。根據(jù)該文獻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償收縮混凝土，通過水泥的化學反應，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0.2～0.7MPa預壓應力，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、切斷和堵塞毛細孔縫的作用，使混凝土的密實度大為提高達到結(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)溫度應力與混凝土的初期結(jié)構(gòu)強度，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。膨脹加強帶所建立的預壓應力，與混凝土抵抗收縮變形所產(chǎn)生的拉應力能達到補償平衡。這是無縫設(shè)計的關(guān)鍵。

　　2 工程概況

　　武警北京總隊亮馬河2#住宅樓，單體建筑面積11898㎡，地上12層，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室為2層，主樓主體高度為46.71m，長60.6m，寬13.8m。地下室混凝土標號C30P8；外墻厚度分別為180mm，內(nèi)墻厚度為180mm、100mm、60mm，全截面配筋率分別為0.77%，0.68%.0.7%。地下室長度超過了規(guī)范規(guī)定的45m。

　　3 無縫設(shè)計施工技術(shù)的理論依據(jù)

　　超長混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫主要是由于溫差和收縮變形所致。無縫設(shè)計施工技術(shù)，即是以混凝土收縮的整體補償為基礎(chǔ)，通過結(jié)構(gòu)內(nèi)應力(應變)的實驗、分析與計算，確定了采用“膨脹加強帶”的方法消除伸縮縫和后澆縫，實行超長鋼筋混凝土連續(xù)施工的方法。按照“抗放結(jié)合，以抗為主”的原則來釋放收縮應力，即采用補償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料，在硬化過程中產(chǎn)生的膨脹作用，受鋼筋和鄰位約束，在結(jié)構(gòu)中建立一定的預壓應力來補償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫差和干縮的拉應力，從而防止產(chǎn)生裂縫。

　　4 無縫設(shè)計施工技術(shù)的應用

　　本工程為提高工程質(zhì)量、縮短工期、降低造價，采用了鋁酸鈣膨脹劑(以下簡稱AEA)作為補償收縮混凝土及膨脹加強帶進行無縫施工。在長度方向共設(shè)置了三條寬各2m的膨脹加強帶，把長度方向分成4個區(qū)段單元。

　　4.1 原材料和AEA膨脹混凝土配合比設(shè)計

　　（1）本工程混凝土設(shè)計要求：C30/P8，膨脹加強帶內(nèi)C35。

　�。�2）混凝土拌合形式：商品混凝土，直接泵送。

　�。�3）原材料情況：水泥用425#普通硅酸鹽水泥；砂子用中砂，細度模數(shù)不小于217，含泥量小于3%；碎石為連續(xù)級配，粒徑1～3cm，含泥量小于110%；粉煤灰為II級灰；膨脹劑用鋁酸鈣膨脹劑AEA，符合國家建材行業(yè)混凝土膨脹劑JG476298標準。

　　（4）AEA摻量：小膨脹補償收縮混凝土為內(nèi)摻6%AEA；大膨脹補償收縮混凝土(用于膨脹加強帶)為內(nèi)摻8%AEA �！�

　�。�5）混凝土配合比見表1。

　　4.2 施工方法

　�。�1）底板、頂板采用連續(xù)澆注膨脹加強帶的施工方法。澆注前，在2m寬的膨脹加強帶兩側(cè)各掛設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)孔直徑l 0mm，并用立筋ф<8@50加固，目的是防止帶外混凝土流入帶內(nèi)。帶內(nèi)增加10～15%的溫度鋼筋，要求分布均勻，且伸入兩側(cè)各lm。澆注時，從一邊推進，當小膨脹混凝土澆注至膨脹加強帶時，立即改用大膨脹混凝土，待加強帶澆畢至另一側(cè)時，再改用小膨脹混凝土。如此連續(xù)澆注，不留伸縮縫或后澆縫，一次施工完畢。

　�。�2）墻體采用后澆膨脹加強帶的施工方法。

　　由于墻體特別是側(cè)墻一般拆模早，薄而暴露面積大，養(yǎng)護困難，受風和大氣溫度影響大，水分蒸發(fā)速率快，容易出現(xiàn)收縮裂縫。因此，與底板、頂板連續(xù)澆注所不同的是在澆注前，還需在增設(shè)鋼板止水帶后分區(qū)段先澆注小膨脹混凝土，待養(yǎng)護14d后，再用大膨脹混凝土澆注膨脹加強帶。這樣，比傳統(tǒng)的后澆縫還縮短工期30d以上。

　　4.3 膨脹加強帶做法

　　在膨脹加強帶混凝土內(nèi)摻入AEA膨脹劑，提高混凝土的抗伸縮能力及強度。膨脹加強帶寬度2.0m，加強帶內(nèi)鋼筋連通，且上下另附加15%的附加縱向鋼筋，鋼筋兩端伸出加強帶2.0m，混凝土強度提高一個等級，以增強加強帶的剛性。地下室底板加強帶用鍍鋅鋼板混凝土快易收口網(wǎng)分隔(快易收口網(wǎng)一是防止混凝土流入帶，二則限制2邊混凝土的預應力)�？紤]到底板厚度較大，為防止混凝土壓壞收口網(wǎng)，采用通長ф16鋼筋和ф14@500加勁鋼筋箍加強。由于地下室面積較大，整個地下室底板采取一次性澆筑，在工期和造價上都不合理，因此，采用間歇式無縫施工的方法，既在施工中，依據(jù)加強帶位置，采用分段施工，各施工段混凝土在其相鄰的施工段混凝土澆筑后3d方可澆筑，在加強帶位置留置施工縫，施工縫設(shè)置遇水膨脹橡膠止水帶。

　　4.4 嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位

　　在混凝土澆筑時，注意嚴防其它部位混凝土進入膨脹后澆帶內(nèi)，以免影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位，以免形成潛在的冷縫或薄弱點。澆筑混凝土前的潤管砂漿采用灰斗集中收集，拆管排除故障或其它原因造成的廢棄混凝土及時清理干凈.嚴禁進入工作面。

　　4.5 施工設(shè)計中應注意的問題

　�。�1）無縫設(shè)計必須根據(jù)結(jié)構(gòu)特點靈活運用，沉降縫不能取消，對于具有沉降性質(zhì)的后澆縫也不能取消。

　　（2）澆注混凝土前，必須清理干凈加強帶內(nèi)的所有雜物。

　　（3）嚴格控制設(shè)計配合比：設(shè)計配合比要求準確，一般由實驗室試配確定，實驗室試配初凝時間不小于l0h，現(xiàn)場控制初凝時間不小于6h，且攪拌時間要比一般混凝土延長30～60s。

　�。�4）澆注混凝土時，必須振搗密實，不能漏振、欠振或過振，且要避免鋼筋、模板、預埋件、止水帶的移位變形。

　�。�5）澆注混凝土后，當混凝土初凝后終凝前，必須用抹子抹壓表面2～3遍，以有效消除表面的干縮裂縫和塑性沉降裂縫，抹壓后盡早進行養(yǎng)護。

　　（6）作好混凝土的養(yǎng)護工作：施工養(yǎng)護是確�；炷�土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，養(yǎng)護時間均不得少于14d。對于底板、頂板可采用覆蓋2層草袋，以每天澆水2～3次進行養(yǎng)護；對于墻體和膨脹加強帶，澆注后不少于7d才可拆模，且噴涂2次養(yǎng)護液或采用噴淋水管進行養(yǎng)護。

　　4.6 養(yǎng)護

　　膨脹混凝土澆筑完畢后的養(yǎng)護工作十分重要。膨脹混凝土只有充分濕養(yǎng)護才能發(fā)揮AEA混凝土的膨脹效能，為確保養(yǎng)護效果，派專人養(yǎng)護，建立嚴格的混凝土養(yǎng)護制度�；炷�土澆筑完畢后應加強前14d保濕養(yǎng)護(達到全過程淋水保濕要求)�；炷�土收抹平整后及時蓋麻袋片嚴密覆蓋一層。在養(yǎng)護期噴灑霧狀水保持環(huán)境相對濕度在80%以上.以減少混凝土干縮。

　　5 結(jié) 語

　　超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)是以補償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料，以加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種新工藝。通過確立“膨脹加強帶”的設(shè)置進行無縫設(shè)計施工技術(shù)，消除了施工后澆縫與伸縮縫，提高了整體防水性能，取消了繁瑣的防水措施，簡化了施工程序，縮短了施工周期，加快了施工進度并節(jié)省了工程造價。