淺談超長無縫混凝土結構施工

摘要：本文介紹超長無縫混凝土結構施工的基本原理，通過工程實例

介紹了在超長無縫混凝土結構中采用膨脹和加強帶替代后澆帶的技術要

點。

關鍵詞：超長無縫混凝土 膨脹加強帶

1 概述

在超長鋼筋混凝土結構的施工過程中，大概每隔30m設置一道后澆帶，40天后開始膨脹混凝土的澆筑。這種常規后澆帶施工，工序復雜，施工周期長，成本投入較大，且無法確保施工質量，也不利于開展建筑裝飾施工。秦皇島渤海明珠地下車庫工程運用UEA混凝土補償收縮的原理，用膨脹加強帶取代后澆帶，做到了超長鋼筋混凝土的無逢施工，使工程縮短了工期，提高了結構的整體性。

2 工程實例

秦皇島渤海明珠地下車庫工程為框剪結構，地下二層，建筑面積32910m2，長310m，寬55m。砼強度等級為C35～C45，中部設有九道伸縮后澆帶。為避免質量隱患，提高結構整體性，施工中采用UEA補償性混凝土來代替后澆帶，加強帶間距控制在50m。

3 基本原理

UEA混凝土在硬化時發生膨脹，受鋼筋及鄰位的限制，鋼筋受拉，同時混凝土受壓，在鋼筋拉應力和混凝土壓應力基本持平，

則：Ac·σc=As·Es·ε2

設：μ=As/Ac，

則σc=μ·Es·ε2……（1）

式中，σc、As、μ、Ac、Es、ε2分別表示混凝土預壓應力（Mpa）、鋼筋截面積、配筋率（%）、混凝土截面積、鋼筋彈性模量(Mpa)、混凝土的限制膨脹率(%)。

在（1）式中，σc和ε2成正比，當加大UEA的摻量時，限制膨脹率ε2也會隨之增加。因此，可對UEA的摻量做適當調整，使混凝土的預壓應力達到0.2～0.7MPa，然后參照水平法向力σx分布曲線，設想若將較大的膨脹應力σc施加在應力較大的部位，而使兩側施加的膨脹應力小一些些，對結構的收縮應力進行全面的補償，從而防止有序裂縫產生。UEA加強帶的性質只要是通過稍大的膨脹應力對溫差收縮應力的集中處進行補償，因此，它能夠代替伸縮后澆帶。

4 混凝土試配

膨脹混凝土的試配，關鍵問題在于開展超長無縫混凝土施工時，必須有效控制UEA摻量，減少混凝土水化熱。

數次試驗表明，UEA取代水泥量的范圍只要不超過10～12%，一般不會破壞混凝土強度，然后通過收縮膨脹測定儀測定其膨脹率為ε2=2－3×10-4，當鋼筋率μ=0.2－0.8%時，結構內部可設立0.2～0.7Mpa的預壓應力，該預壓應力對混凝土在硬化時出現的溫差及干縮的拉應力具有補償作用。

根據式（1）可知，σc和ε2成正比，當加大UEA的摻量時，限制膨脹率ε2也會隨之增加。因此，可對UEA的摻量做適當調整，以取得不同的混凝土預壓應力。

按上述施工條件及施工設計，在普通膨脹部位摻入10～12%UEA的混凝土；而在膨脹加強帶部位則需摻入14～15%UEA的混凝圖。根據右表比例要求進行混凝土的試配：

UEA混凝土配合比

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UEA混凝土試配結果

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因此，混凝土配合比可以滿足實際、施工要求。

5 膨脹加強帶施工

5.1 筏板膨脹加強帶施工

筏板混凝土的澆筑方向要按照現場的施工條件、商品混凝土的供應、澆筑兩方面的能力來確定。施工過程中，斜向推進、分層連續地澆筑混凝土，加強帶以外采用小膨脹混凝土（摻入量為12%UEA的C40、S8）進行澆筑。澆筑到加強帶時，使用摻入量為15%UEA的C45、S8大膨脹混凝土，到達另一側后，則改為摻入量為12%UEA的小膨脹混凝土繼續澆筑。

5.2 樓板膨脹加強帶施工

帶采用密目快易收口網將樓板膨脹加強隔開，澆筑過程中要齊頭并進，還要確保連續澆筑。套用筏板施工方式進行固定和澆筑。

6 主要技術措施

①混凝土澆筑過程中，為確保獲得預期設計效果，膨脹后澆帶內不要灌入其它部位的混凝土。開始混凝土澆筑時，先將潤管砂漿棄置，工作面上不允許使用廢棄的混凝土。為防止潛在冷縫或薄弱點的產生，不允許在尚未澆筑的部位散落堆放混凝土。將作業面上拆管倒出的混凝土或散落的混凝土、潤管漿等及時吊走。②混凝土澆筑作業進行到膨脹加強帶周圍時，振動棒插搗點和密目快易收口網之間必須保持至少30cm的間距，同時防止過振。③混凝圖振搗后和初凝前，在超長無縫筏板板面上的板面粗鋼筋處，極易產生沉降裂縫或早期塑性裂縫，只有有效控制了下料及二次振搗，將這種裂縫徹底消除，以防其發展成混凝土的缺陷，造成應力集中，不利于溫度收縮裂縫的防治。底板澆筑到標高時，為防止混凝土表面產生沉縮裂縫，最好在混凝土終凝前使用磨光機多次抹壓。④UEA混凝土的膨脹效能只能在徹底完成膨脹混凝土的養護之后才能真正發揮作用，所以一定要指派專業人員，按照混凝土養護的操作規范進行為期14d的養護。同時，必須在進入終凝階段的混凝土，必須灑水保濕養護，然后在其表面覆蓋一層麻袋或塑料膜。混凝土養護期間，為避免混凝土表面產生干縮現象，應噴灑霧狀水使環境濕度不低于80%。

7 實施效果

7.1 工程質量

施工時，要認真落實根據施工前提前制定的可行性施工方案及技術交底，溫度控制的取得的成效充分說明，混凝土的內外溫差均在25°C以下。連續、成功的完成了筏板混凝土澆筑的施工，取得了超長無縫結構筏板混凝土澆筑的成功，試水后地下車庫超長無縫結構沒有發生滲漏。

7.2 經濟效益分析

該工程設有六道膨脹加強帶，且都同步于樓層板的澆筑，無需砌筑磚墻來保護后澆帶，也沒必要在上面預制混凝土蓋板，這樣就大大縮減了后續施工步驟，也節省了建設成本。

8 結束語

超長無縫混凝土結構施工的材料主要是UEA補償收縮混凝土，而且采用了加強帶取代后澆帶，做到了超長鋼筋混凝土結構持續澆筑。對于該施工項目來講，通過加強帶來代替樓板、底板處的后澆帶，充分證明了超長無縫混凝土結構施工取得的成效，體現出技術領域的突破和創新，同時也符合工程質量、建筑造型等方面的要求，簡化了施工工序，縮短了工期，有效降低了工程成本投入。