建筑超長鋼筋混凝土結構無縫設計研究

盧富玲 李明偉

河南元龍建筑加固有限公司

建筑超長鋼筋混凝土結構無縫設計研究

盧富玲 李明偉

河南元龍建筑加固有限公司

超長鋼筋混凝土結構無縫設計施工技術、結構自防水技術、大體積混凝土裂縫控制技術是中國建筑材料科學研究院近年研究開發的三大基礎應用技術，為我國建筑工程大量使用補償收縮混凝土，控制混凝土工程的開裂及滲漏起到了重要的作用，對提高混凝土建筑工程的耐久性有其積極的貢獻，施工技術的進步從而又促進了有關混凝土膨脹劑及防水劑等材料研究的進一步發展。

建筑超長鋼筋混凝土結構；無縫設計

一、建筑超長鋼筋混凝土結構無縫設計方案

1、基本原理

無縫設計的思路是“抗放兼施，以抗為主”，其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生的拉應力能達到補償平衡，這是無縫設計的關鍵。

該工程地下室長93m，寬45m，屬于超長鋼筋混凝土結構，按規范要求設置后澆帶，不僅整體防水效果差，而且施工十分麻煩，工期長。為實現該工程的連續澆筑，保證結構的整體性，消除滲漏隱患，快速施工，確保基坑支護結構安全；經幾方論證，采用補償收縮混土無縫設計施工新技術，取消后澆帶，設置加強帶。基本原理是：根據收縮應力的分布，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，實現連續澆搗。

2、加強帶設置位置

由于該工程地下室底板和地下室墻板混凝土等級不一致，施工中按規范要求設置水平施工縫（鋼板止水帶），底板、墻板和頂板共分三次澆筑完成，共設置兩道加強帶。

3、膨脹加強帶構造措施

加強帶沿軸線方向共設置二道（包括底板、墻板、頂板），寬度2m，在加強帶的兩側架設密孔鋼絲網，網孔5mm，以防止帶外混凝土流入加強帶，帶內增加水平構造鋼筋8@100，鋼筋規格同原設計的配筋，加強帶混凝土強度等級比兩側混凝土提高一級，采用了C35、C45混凝土，施工中，先澆一側帶外混凝土，澆到加強帶時，改用膨脹混凝土，由A軸向H軸連續澆搗。

二、超長鋼筋混凝土結構無縫設計施工技術應用

1、微膨脹混凝土施工

（1）微膨脹混凝土的試配。微膨脹級配合比設計時，除進行常規的設計、試驗外，還增加對混凝土的限制膨脹率的設計、測試內容。

（2）混凝土攪拌。混凝土攪拌采用強制式攪拌機攪拌，嚴格控制攪拌時間，確保混凝土拌合物均勻。及時測定砂、石的含水量、以便及時調整混凝土級配，嚴禁隨便增減用水量。

（3）混凝土的輸送。混凝土攪拌完成后，采用固定泵泵送工藝直接輸送到作業面，以確保混凝土在最短時間運至澆筑面上。

（4）混凝土的澆筑。混凝土澆灌前準備：鋼筋模板按設計圖紙安裝、綁扎、安裝要牢靠，模板表面涂刷脫模劑。模板縫用海綿墊補嚴密，模板內的所有雜物必須清理干凈并澆水濕潤。混凝土澆筑采用循序推進的連續澆筑方法，為避免混凝土出現冷縫，每個澆筑帶的寬度均控制在2m以內為宜。混凝土表面搓壓完畢后，應立即進行養護。冬天施工，采取防凍措施，除摻加防凍劑外，尚需保證混凝土入模溫度不得低于5℃。雨季施工，采取有效防雨措施，嚴格按事先編制好的冬雨季施工措施執行。

（5）混凝土養護。CSA混凝土的養護是保證質量的最重要的措施之一。混凝土澆筑后，立即在其表面覆蓋一層塑料薄膜，然后長時間地澆水養護，一方面避免溫度過快降低，另一方面避免混凝土表面水分的過快散發。

2、鋼纖維混凝土施工

由試驗室在開工前進行試配準備，在混凝土試配過程中，發現鋼纖維易成束結團附在粗骨料表面、且分布不均，顯然這不利于鋼纖維發揮其作用。因此，參照各類文獻，按粗骨料粒徑為鋼纖維長度一半對粗骨料進行了嚴格的進料控制和篩選（控制在15～20mm左右）。另外發現纖維拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影響混凝土質量、微孔還使鋼纖維與水泥沙漿無法形成有效握囊，發揮不了鋼纖維的增強作用，對比，我們較同標號普通混凝土提高了砂率和水泥用量，有效地解決了上述問題。

鋼纖維混凝土現場機械拌制，其攪拌程序和方法以攪拌過程中鋼纖維不結團并可保證一定的生產效率為原則；采用將鋼纖維、水泥、粗細骨料先干拌而后加水濕拌的方法，鋼纖維用人工播撒。整個干拌時間大于2min，干拌完成后加水濕拌時間大于3min，視攪拌情況，可適當延時以保證攪拌均勻。攪拌鋼纖維混凝土專人負責，確保混凝土坍落度和計量準確。

混凝土攪拌過程中，注意控制出料時實測混凝土坍落度，作好相應記錄，并根據現場混凝土澆筑情況作出相應調整。嚴禁雨天施工。

3、后張拉無粘結預應力施工

（1）預應力筋張拉準備。當預應力鋼筋綁扎完畢后，穿設預應力筋，預應力筋的搭接在梁支座處進行。為防止張拉過程中在同一截面產生裂縫，將相鄰兩根梁的預應力筋的張拉端錯開500mm。承壓板，螺旋筋等放置完畢后即進行自檢、專檢及隱蔽驗收合格后澆混凝土。當混凝土強度達到1.2N/m㎡時及時將張拉端的穴模清理干凈。當混凝土的強度達到設計要求的張拉強度時，進行預應力筋的張拉（用同條件下養護的試塊來判別）。

（2）無粘接預應力張拉。預應力筋的張拉根據設計要求采取變角張拉施工工藝，預應力筋下料長度包括變角塊厚度，單根預應力筋張拉端承壓板采用90×90×12mm的鋼板，螺旋筋采用φ6.5的鋼筋，螺距為25mm，4圈，直徑為75mm；對于群錨體系承壓板采用150×150×20mm，螺旋筋采用φ8的鋼筋，螺距為25m，9圈，直徑為150mm.依據設計控制張拉應力，對于超長鋼絞線的張拉均需采用倒換行程的方法張拉，預應力筋的張拉力以控制應力為主，校核預應力鋼絞線的伸長值。

（3）張拉穴口的封堵。預應力筋張拉完畢經檢查無誤后，即可切割多余的鋼絞線，切割后的鋼絞線外露長度距錨環夾片的長度為30mm，按規范要求用防水涂料或防銹漆涂刷錨具，然后清理穴口，用高一等級的內摻10%CSA的細石混凝土進行封堵。

三、結束語

綜上所述，隨著國民經濟的高速發展，我國城市建設事業得到了迅速發展，超長鋼筋混凝土結構無縫設計在城建工程中的廣泛應用，可以有效解決混凝土由于熱脹冷縮、干燥收縮導致的混凝土結構產生的變形或裂縫問題，可以確保工程建設的整體質量。

［1］樓迪光；酈偉；楊青飛；超長混凝土結構的無縫施工技術探討［J］；廣西城鎮建設；2008年05期

［2］蔡江勇，侯元恒，侯豐澤；超長混凝土結構的無縫設計［J］；河南城建高等專科學校學報；2011年03期