補償收縮混凝土無縫施工技術(shù)及實踐

前言

補償收縮無縫混凝土施工技術(shù)是以自應力混凝土為結(jié)構(gòu)材料，以膨脹砼加強帶取代后澆帶達到混凝土能夠連續(xù)澆筑的一種作業(yè)工藝，其具有以下特點：（1）沒有后澆帶的結(jié)構(gòu)受力更合理，能有效提高結(jié)構(gòu)的整體性能，包括防水性能；（2）施工工期短，工序簡便。在通常的施工過程中，后澆帶要相隔40～60 天方可進行混凝土澆注，采用本工藝能省卻后澆帶施工這道工序，避免了后澆帶施工縫產(chǎn)生的裂縫和后澆帶清理工作，施工進度明顯加快，工程造價有效降低。

1、補償收縮混凝土

補償收縮混凝土是利用混凝土膨脹劑的膨脹性能，制作成微膨脹混凝土，隨著摻量的不同，膨脹性能也產(chǎn)生變化，實現(xiàn)對混凝土相關部位收縮進行補償，在具體施工過程中，可針對混凝土結(jié)構(gòu)有關部位的收縮情況，通過膨脹加強帶的作用把混凝土結(jié)構(gòu)分成若部分，對超長混凝土結(jié)構(gòu)進行添加復合補償，達到結(jié)構(gòu)整體無縫施工的目的，使得混凝土結(jié)構(gòu)在整體性和抗?jié)B性方面達到良好效果。

2、設置膨脹混凝土加強帶

由于混凝土結(jié)構(gòu)受在溫度影響會產(chǎn)生收縮變形，在鋼筋和鄰位約束作用下，產(chǎn)生拉應力，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，為防止出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)開裂，在施工中常需要設置后澆帶以釋放溫度收縮應力，再用高一級的膨脹混凝土進行回填，在混凝土構(gòu)造兩方給以相應的膨脹應力，來補償結(jié)構(gòu)的收縮應力，最終達到控制裂縫的目的。

設置膨脹混凝土加強帶，能起到與后澆帶相同的作用，在混凝土收縮應力最大的部位，應給予較大的膨脹應力，結(jié)構(gòu)兩側(cè)，給予一定的膨脹應力，通過不同膨脹應力的安排，可以達到對結(jié)構(gòu)相關部位的收縮進行補償。

在實際施工過程中，應結(jié)合結(jié)構(gòu)相關部位的收縮情況，把整體混凝土結(jié)構(gòu)分成若干塊，再通過用膨脹加強帶的方法，對土結(jié)構(gòu)進行補償，有效控制裂縫，實現(xiàn)整體混凝土現(xiàn)澆連續(xù)無縫施工。

3、布設膨脹混凝土加強帶

一般情況下，膨脹加強帶寬度控制在2000～3000mm為宜，并把密孔（孔徑約為Φ5mm）鋼絲網(wǎng)附設在帶的兩側(cè)，根據(jù)設計間距用鋼筋進行加固，網(wǎng)和鋼筋上下需設有保護層，并進行綁扎緊密固牢，這樣做能防止?jié)仓r兩種混凝土混合，加強帶效果不能的揮作用。

施工中所用加強帶混凝土，其強度等級要高于兩側(cè)混凝土約5Mpa，加強帶作業(yè)完成后，要繼續(xù)澆注小膨脹混凝土，不斷循環(huán)操作，以達到混凝土連續(xù)無縫施工。膨脹加強帶兩側(cè)做法見圖1：

圖1

4、廠房應用補償收縮混凝土施工實例分析

某廠房總占地面積為17017.85平方米，總建筑面積為42723.98平方米，本項目為一棟高層廠房，地上7層，無地下室，建筑高度29.85米，為丁類高層廠房。建筑的使用功能：地上1～7層均為生產(chǎn)車間，其中二層局部設置生產(chǎn)配套辦公及生產(chǎn)設備用房。

工程設計使用年限：50年防火設計耐火等級：一級。抗震設防烈度：7度，主要結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。

樓層梁板混凝土為C25砼，采用補償收縮無縫施工技術(shù)，所有混凝土均采用商品混凝土，要求添加CH-A混凝土膨脹劑 ，加強帶及非加強帶摻量應根據(jù)無縫施工方案計算確定，非加強帶摻量不少于8%，加強帶摻量不少于12%。

4.1 樓板混凝土補償收縮無縫施工

樓板砼補償收縮無縫施工是本工程重點，如何做好無縫施工技術(shù)十分重要。

本工程為七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，無地下室，總建筑面積約42723.98m2。建筑平面呈長方形“回”字型結(jié)構(gòu)，樓板長100m，寬79m。設計要求樓板混凝土采用補償收縮無縫施工技術(shù)，采用設置膨脹加強帶（以下簡稱加強帶）無縫施工，共設置六道加強帶，寬度為2m，加強帶區(qū)域采用比該處混凝土提高一級的膨脹混凝土，在非加強帶區(qū)域采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土，采用預拌泵送商品砼。

4.2 膨脹混凝土配合比設計要求

結(jié)構(gòu)采用加強帶施工工藝，混凝土試配尤其重要，關系到施工的成敗。進行試配，重點是要控制混凝土施土中UEA摻量及降低其水化熱。要準確計量好各種材料后,才能放進攪拌機進行攪拌.

混凝土試配要滿足以下要求:

表1

膠凝材料（水泥、膨脹劑和摻合料的總量）要按表1進行

（2）水膠比要控制在0.5以內(nèi)。

（3）屋面梁板混凝土有抗?jié)B要求，補償收縮混凝土的水泥用量要達320kg/m3或以上，摻入摻合料時,水泥用量要達280kg/m3或以上。

（4）混凝土膨脹劑設計要求添加CH-A型。

（5）控制補償收縮混凝土的膨脹劑參量在6%至12%之間，控制膨脹混凝土的膨脹劑參量在10%至15%之間。

4.3 膨脹加強帶的設置及施工方法

（1）每層樓板都在相同位置設置六條加強帶，帶寬2米。

（2）加強帶的砼等級為C30混凝土，高于相應部位砼一個等級。

4.4 加強帶的處理

加強帶兩側(cè)用雙層鋼絲網(wǎng)分隔，每相隔200mm，布設一根豎向螺紋鋼筋（規(guī)格為16mm）,和受力主筋焊接加固， 其上下都要預留2.5cm或以上的混凝土保護層，保證所有鋼絲、鋼筋和加固筋牢固可靠，防止在混凝土澆注時沖開，導致兩種混凝土混合，影響加強帶效果。

（4）按主體結(jié)構(gòu)施工方案合理劃分樓板結(jié)構(gòu)的施工段，施工段的設置以加強帶為界。同一個施工段內(nèi)的加強帶的混凝土與加強帶兩側(cè)的混凝土同時澆筑，

為使發(fā)揮加強帶的作用，可在各施工段最后才進行澆注加強帶混凝土。不同施工段之間的加強帶的混凝土與后施工的一側(cè)混凝土同時澆筑，加強帶兩側(cè)的混凝土前后澆筑時間要間隔7天或以上。

（5）混凝土施工過程中用水量要嚴格控制，不能任意加水。

（6）樓板的混凝土，需要在其終凝前進行2次抹壓，可避免出現(xiàn)表面裂縫。

（7）做好混凝土養(yǎng)護工作，澆筑12小時以內(nèi)進行覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護時間要達14天或以上。

4.5 混凝土施工過程中注意事項

（1）攪拌混凝土

嚴格控制攪拌混凝土時間.以保證其保證攪拌均勻。

和一般的普通攪拌機攪拌時間相比，采用自落式攪拌要延長至少30s

用強制式攪拌至少延長10s。

（2）澆注混凝土

把模板和鋼筋間的清除干凈后，才能進行澆注。

澆注過程中，在每個澆帶的前后位置布置兩道震動器，第一道布置在混凝土的卸料點，主要解決混凝土上部的振實。第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實。為預防混凝土集中堆積，要先振搗出料口的混凝土，形成自然流動坡度，接著全面振搗，并按照施工要求嚴格控制振搗時間、振動棒移動間距和插入深度。

對于底板混凝土澆筑至標高后，在終凝前用磨光機反復抹多次，防止混凝土表面的沉陷裂縫出現(xiàn)。每個澆筑帶的寬度應根據(jù)現(xiàn)場混凝上的數(shù)量、結(jié)構(gòu)物的大小、供料速率、泵送工藝等實際狀況預先設計好，以免冷縫出現(xiàn)。

（3）養(yǎng)護

UEA混凝土主要成分為膨脹結(jié)晶鈣釩石，形成過程中需用大量的水，而且混凝土內(nèi)部溫度如果高于60℃，即便混凝土內(nèi)表溫差＜25℃，也會因膨脹率過底達不到補償收縮的任務。

所以在其終凝以后，用草袋遮蓋在混凝土加強帶部位，使混凝土外露表面一直保持濕潤狀態(tài)，保護時間要達14d或以上。

要等混凝上強度達1.2MPa以上時。方可上人、受振、堆放材物等，度達到80%以上時，才能拆模。

拆模后要用麻袋對混凝土進行復蓋保護，防止內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生裂縫。

（4）接茬

做好UEA混凝土中接茬處理。如膨脹加強帶在施工中需要停頓時，其茬口部位要留在膨脹加強帶的一側(cè)，后續(xù)施工時，要先把硬茬清理干凈，進行濕潤，再用大膨脹混凝士充填加強帶，做完這些，才能接著混凝土施工。

4.6 其它注意事項

（1）膨脹劑生產(chǎn)商協(xié)助混凝土試配及攪拌站混凝土生產(chǎn)的全過程。

（2）對進入施工現(xiàn)場的混凝土，依據(jù)相關規(guī)范進行檢查驗收，如驗收結(jié)果不符，要及時反映給攪拌站解決，保證所用產(chǎn)品合格，混凝土性能滿足施工要求。

（3）根據(jù)施工圖要求安排混凝土的運輸和連續(xù)供應時間。

（4）按照施工總圖，合理安排電氣、給排水等工序施工預留孔洞或預埋構(gòu)件。

（5）膨脹砼加強帶的施工，必須在連續(xù)澆筑和有約束的條件下進行，用膨脹劑產(chǎn)生的微膨脹應力平衡混凝土早期收縮應力。以免膨脹砼加強帶處形成施工縫。

（6）膨脹砼加強帶布置在溫度應力較為集中處，通過膨脹砼加強帶將砼結(jié)構(gòu)分成若干塊，用膨脹砼加強帶較大的膨脹應力抵消溫度應力，實現(xiàn)疊合補償。

所以膨脹砼加強帶的位置不能改變，也就是說在施工中應按預定的澆筑順序連續(xù)澆筑，使應力集中區(qū)域出現(xiàn)在預定的膨脹砼加強帶處。

5、結(jié)束語

目前，已有眾多工程在進行大體積混凝土施工中采用無縫施工技術(shù)，在制定嚴格的施工方案后，落實每一道工序的施工質(zhì)量控制后，工程完工后，均沒有出現(xiàn)裂縫病害。實踐表明，嚴格按施工方案進行施工，加強施工過程的質(zhì)量管理，就能保證工程質(zhì)量。

大體積混凝土無縫施工技術(shù)作為一項目新應用到工程領域的技術(shù)，還有許多方面有待我們不斷在實踐中總結(jié)探索。