大面積混凝土無縫施工技術(shù)研究

■劉 超 ■太原理工大學(xué)，山西 太原 030024

在施工過程中為減小結(jié)構(gòu)收縮產(chǎn)生裂縫而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損或破壞而在施工過程中設(shè)置伸縮縫或沉降縫等，并且在澆筑沉降縫或收縮縫時采用UEA混凝土，實現(xiàn)鋼筋混凝土的無縫施工。

1 混凝土無縫施工設(shè)計

1．1 設(shè)計思路

對大面積混凝土進行澆筑時應(yīng)對裂縫控制進行設(shè)計方能使得混凝土的裂縫數(shù)量減少。根據(jù)混凝土的溫度應(yīng)力和混凝土長度呈現(xiàn)非線性關(guān)系的特點，且混凝土隨時間和溫差的變化具有較大的收縮變形特點，將混凝土伸縮縫布置在垂直方向上，具體施工方案為將混凝土分塊澆筑，每一塊稱為一倉，澆筑時采用跳倉處理。采用此法澆筑可釋放混凝土內(nèi)部應(yīng)力，待混凝土應(yīng)力釋放后再將結(jié)構(gòu)澆筑成整體，采用這種方法可稱為“先放后抗，抗防兼施，以抗為主”［1-3］的施工原則。

1．2 跳倉間距

根據(jù)混凝土筏板基礎(chǔ)的平均伸縮間距計算公式和展覽館的基礎(chǔ)尺寸將跳倉間距設(shè)置為17m，根據(jù)結(jié)構(gòu)垂直縫進行分倉，因此將整體結(jié)構(gòu)分為30個網(wǎng)格。

2 混凝土施工工藝

混凝土澆筑時按照網(wǎng)格的編號進行跳倉澆筑，每倉澆筑應(yīng)一次性成型，并且相鄰混凝土澆筑時間間隔不得小于7天。

2．1 混凝土工程

混凝土施工過程中用水量和水泥用量越大則收縮變形也越大，并且收縮變形延續(xù)時間也較長。因此在配置筏板基礎(chǔ)和地面工程混凝土?xí)r可以采用0．43的水灰比，減少由于混凝土收縮變形而產(chǎn)生的裂縫。在配制抗折性能混凝土?xí)r可摻入FDN減水劑，在混凝土中摻入水泥用量的0．75%的減水劑可明顯改善混凝土的和易性和減少混凝土用水量，極大程度降低混凝土出現(xiàn)裂縫的可能。拌制混凝土?xí)r采用中砂和粗砂可明顯降低混凝土用水量［4］，如采用細度模數(shù)2．79，粒徑0．38的砂比采用細度模數(shù)2．12，粒徑0．33的細砂，每立方米混凝土拌合用水減少20～25kg，同時也可降低水泥用量，即減少28～35kg。若采用細砂進行施工時可加大減水劑的用量避免增加用水量，減小混凝土收縮變形的程度。混凝土配合比設(shè)計時也可摻入適量粉煤灰進行攪拌［5］，摻入粉煤灰后的混凝土盡管早期強度增長較慢但是發(fā)生水化反應(yīng)時變形小，并且變形時是以膨脹的形式散發(fā)能量和水泥相反，這對混凝土而言是有益的，同時加入粉煤灰后可改善混凝土的和易性也可做到減少用水量的目的。

2．2 主要技術(shù)措施

(1)混凝土攪拌。混凝土攪拌應(yīng)在室內(nèi)或棚內(nèi)進行攪拌以免陽光直射溫度過高使拌合物內(nèi)水分散失，原材料倉庫應(yīng)保持通風(fēng)散熱以免混凝土澆筑后晝夜溫差較大使混凝土產(chǎn)生可避免裂縫。混凝土用攪拌機應(yīng)2小時清洗一次，輸送管道外部應(yīng)鋪蓋稻草并灑水降溫。(2)坍落度。混凝土坍落度應(yīng)穩(wěn)定在12．2cm左右，混凝土澆筑前應(yīng)對混凝土進行適配，確定混凝土的坍落度和入模溫度。澆筑時應(yīng)每1小時對混凝土進行坍落度測試，待混凝土坍落度穩(wěn)定后每2～4小時進行測定。對混凝土入模溫度測試應(yīng)保證每臺班不少于2次。

2．3 振搗

入模后首先采用插入式振搗器進行振搗，繼而采用振搗梁進行振搗至結(jié)構(gòu)表面，最后采用提漿滾碾壓平整。澆筑完畢后采用覆膜養(yǎng)護灑水養(yǎng)護7d以上。覆膜后根據(jù)天氣情況加強保水措施，以防混凝土失水過快出現(xiàn)早期裂縫。對混凝土進行加強養(yǎng)護保證混凝土完全發(fā)生水化反應(yīng)保證混凝土強度滿足設(shè)計要求。當(dāng)養(yǎng)護溫度相同時、養(yǎng)護齡期相同時，對混凝土進行濕養(yǎng)護可使混凝土強度達到最高。混凝土澆筑后由于水化反應(yīng)產(chǎn)生大量水化熱進行濕養(yǎng)護可降低水化熱帶來的溫度增長，并且延緩混凝土溫度增長，使溫度增長速率降低，并且可減小混凝土后期的強度損失［6］。

3 施工控制措施

(1)攪拌站應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)配合比設(shè)計配置混凝土，在施工過程中可根據(jù)現(xiàn)場混凝土情況調(diào)整配合比以保證混凝土具有較好的和易性和強度。(2)混凝土攪拌后應(yīng)及時進行坍落度測試，并且觀察混凝土情況，判斷是否出現(xiàn)離析和分層等，對不滿足情況的混凝土禁止出廠。(3)混凝土運輸至施工現(xiàn)場后澆筑前也應(yīng)進行坍落度測試，運輸至施工現(xiàn)場的混凝土坍落度應(yīng)控制在160～180mm，并且觀察混凝土的和易性，如出現(xiàn)離析等不滿足施工要求的混凝土應(yīng)堅決退場處理。(4)振搗過程中應(yīng)避免欠振、漏振和過振，以振搗時間和混凝土表面情況確定是否滿足施工要求。(5)混凝土澆筑完畢抹平后進行覆膜養(yǎng)護至指定齡期，并且保證混凝土處于潮濕狀態(tài)進行養(yǎng)護。

3．1 表面防裂施工技術(shù)要點

(1)由于混凝土振搗后上部有較厚浮漿，容易導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。因此在進行最上層混凝土澆筑時應(yīng)控制振搗時間，以免浮漿較厚產(chǎn)生裂縫。(2)水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較多裂縫，同時混凝土所處環(huán)境溫度也會影響混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。振搗后采用括尺將混凝土表面的浮漿刮去，并且根據(jù)施工技術(shù)人員設(shè)定的標(biāo)高點經(jīng)混凝土表面拍平整。在混凝土達到初凝前進行二次抹光。(3)在混凝土凝固施工期間禁止在未干混凝土表面上行走，以免對混凝土造成破壞。

4 現(xiàn)場監(jiān)測與分析

澆筑后應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同尺寸和形狀、厚度等，應(yīng)在結(jié)構(gòu)表面布置溫度監(jiān)測器，對混凝土溫度進行實時監(jiān)測，對混凝土表面溫度進行記錄。根據(jù)大體積混凝土和大面積混凝土升溫快，后期降溫也快的特點，根據(jù)溫度收縮應(yīng)力將溫度監(jiān)測時間定位30d。對大面積混凝土結(jié)構(gòu)采用“分塊跳倉澆筑無縫施工技術(shù)”不僅可以達到結(jié)構(gòu)整體性，而且可以使得混凝土具有足夠強度避免裂縫產(chǎn)生。具有較好的經(jīng)濟價值和實用價值，通過跳倉施工既可以縮短工期又可以保證施工要求，實現(xiàn)混凝土的高性能化。

5 結(jié)論

通過采用跳倉法進行大面積混凝土施工可以避免混凝土內(nèi)裂縫的產(chǎn)生，達到真正意義上的“無縫”施工，采用這種施工方法具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益，在大面積混凝土澆筑時具有推廣和實用價值。

［1］韓建聰，趙偉．超大面積混凝土整體地面施工技術(shù)［J］．建筑技術(shù)，2010，01:28-31．

［2］張玉梅，劉保東，錢江．大面積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制綜述［J］．山西建筑，2007，06:78-80．

［3］辜新敏，朱寶新．超大面積混凝土施工溫度裂縫質(zhì)量監(jiān)理控制初探［J］．建設(shè)監(jiān)理，2005，03:76-77．

［4］鄭德煜，詹奇龍，霍利強，章榮會，秦家寬．大面積混凝土修補中界面劑的應(yīng)用［J］．建筑結(jié)構(gòu)，2006，S1:940-941．

［5］何順貴．機場跑道大面積混凝土早期裂縫的分析與防治［J］．建筑技術(shù)，1994，07:401-402．