超長混凝土無縫施工技術

張 占 軍

(河南萬佳建設工程有限公司，河南 鄭州 450000)

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超長混凝土無縫施工技術

張 占 軍

(河南萬佳建設工程有限公司，河南 鄭州 450000)

結合工程實例，從補償混凝土配置、膨脹加強帶設置、混凝土施工工藝三方面，闡述了超長混凝土無縫施工方法，并將其與傳統后澆帶設置施工作了對比，指明了無縫施工技術在質量、進度、成本等方面所具有的優勢。

混凝土，無縫施工技術，膨脹加強帶，后澆帶

0 引言

隨著當代社會的發展，大體量混凝土結構越來越多，施工過程中為了防止因溫度應力的影響而導致結構收縮干裂，常采用設置后澆帶的方式。但傳統后澆帶的設置給工程施工帶來許多麻煩，輕者會造成周轉材料周轉次數降低，施工工期延長，施工過程中地下降水和施工管理費增加，重者會由于后澆帶混凝土與先澆混凝土的結合部位比較薄弱，容易造成漏水，更嚴重的甚至影響建筑結構的整體性和安全性。

結合當今的實際情況，以及針對無縫設計的應力研究和應變研究，通過加入施工外加劑來配置同結構強度的膨脹后澆帶混凝土，采用無縫施工技術取消傳統后澆帶以防止質量問題的出現。

1 工程概況

本工程位于河南省鄭州市新鄭市龍王鄉境內，包括地下車庫、11棟高層住宅樓與5棟商業及物業附屬，建筑最高層數為地上33層，地下3層。地下車庫與工程單體地下連為整體，地上部分各工程單體相對獨立，地塊總建筑面積258 843.5 m2。

本工程地下車庫外墻長度達到237 m，寬度達到225 m，車庫筏板面積約48 000 m2，主樓筏板均為大體積施工，如果按照傳統施工方法每30 m留置施工縫及溫度后澆帶，后續施工漏水隱患大，且對后續工序的推展造成很大影響，工程質量得不到保證。使用超長混凝土無縫施工技術進行施工，對工程的質量、安全、工期、成本以及易操作性均有很大的益處。

2 無縫設計施工原理

混凝土無縫設計技術是根據我國吳中偉院士提出的無縫設計應變分析理論來進行指導實施的，該理論提出：

其中，ε2為限制膨脹率；St為冷縮率；Sd為干縮率；CT為受拉徐變率；SK為極限延伸率。若配置混凝土通過該公式計算后滿足要求，可不設置后澆帶。

根據規范及施工設計要求，本工程地下車庫的伸縮縫的最大間距為30m，伸縮后澆帶需要每隔30m設置一道，以減小混凝土因收縮或溫度變化而引起的結構產生開裂，影響結構整體質量。通過摻膨脹劑等外加劑對結構進行補償，膨脹劑在凝固過程中會通過水化作用發生膨脹，但由于會受到梁板鋼筋及相鄰結構構件的約束，會在結構中產生0.3MPa～0.6MPa的預壓應力σc，可與后期混凝土收縮變形時產生的拉應力相互抵消，從而避免混凝土因收縮變形而導致的混凝土開裂。

通過使用膨脹劑或復合纖維膨脹抗裂劑配置補償收縮混凝土，后澆縫的間距延長至80m甚至更長是安全的。

2.1 補償混凝土的配置

補償混凝土在配置過程中添加膨脹劑與復合纖維抗裂劑等外加劑，外加劑的原材選擇必須符合規范GB23439—2009混凝土膨脹劑標準的規定，這是因為若復合纖維膨脹抗裂劑或膨脹劑的品種和摻量不同，在混凝土試配中，其與水泥、化學外加劑和摻合料會存在適應性問題，對配比結果產生影響。

在混凝土配合比設計過程中，需參照規范中的要求進行配置。鑒于當前混凝土的施工配置拌料過程中普遍摻入礦渣粉、沸石粉及粉煤灰等摻合料，可將膨脹劑或復合纖維膨脹抗裂劑視為特殊摻合料，為了與混凝土的施工配合比設計相適應，規定補償收縮混凝土的最低膠凝材料用量(水泥、膨脹劑或復合纖維膨脹抗裂劑和摻合料的總量)不應低于300 kg/m3。

其次，當摻入粉煤灰、礦粉等摻合料時，使用膨脹劑或復合纖維膨脹抗裂劑分別取代水泥和摻合料，應與混凝土其他原材料按照混凝土拌合要求有序地投入攪拌機中，其摻入量應符合混凝土配合比要求，不得少摻或多摻。為保證混凝土的和易性，用于膨脹加強帶的混凝土因外加劑的摻入，拌制時間應適當地進行延長。

確保配制的膨脹混凝土達到相應的限制膨脹率要求是保證補償收縮混凝土質量的關鍵，實驗過程中對混凝土限制膨脹率嚴格控制，保證質量滿足要求。

2.2 膨脹加強帶的設置

根據規范相關要求的規定，用于膨脹加強帶的混凝土設計強度等級應比兩側混凝土提高一個等級，在施工過程中應用密孔鋼絲網對膨脹加強帶混凝土與補償收縮混凝土進行分隔。補償收縮混凝土的限制膨脹率取值詳見表1。

表1 補償收縮混凝土的限制膨脹率取值表

2.3 混凝土施工工藝

膨脹加強帶混凝土施工澆筑工藝與一般混凝土的澆筑工藝大致相同，其施工工藝流程為：施工準備→材料運輸→澆筑與振搗→混凝土養護。

2.3.1 施工準備

混凝土澆筑施工前需要對混凝土配比進行試配，并根據混凝土施工技術交底要求做出樣板進行試驗，檢驗其抗滲效果及強度要求。配置過程中施工方、商混站與實驗室密切配合聯系溝通，確保混凝土抗滲效果的同時，確保混凝土強度滿足混凝土結構要求。

混凝土澆筑確保材料、機械正常并滿足要求，現場施工人員經過交底，了解施工工序及施工方法。

2.3.2 混凝土的澆筑與振搗

混凝土澆筑過程中分層澆筑、振搗，振動棒插入點間距為振動棒作用半徑的1.25倍，插入深度為插入已振下層混凝土5 cm～10 cm為宜，振搗時間以混凝土不再沉落，表面呈現浮漿為度量標準，一般為20 s～30 s，防止出現過振、漏振等現象。

2.3.3 混凝土加強帶施工

目前施工過程中根據澆筑方式的不同來劃分主要有連續式膨脹加強帶、間歇式膨脹加強帶以及后澆式膨脹加強帶三種。根據以往的施工經驗，膨脹加強帶的位置一般可設在原設計圖留有后澆帶的部位，加強帶寬度為2 m，若使用普通混凝土一次性澆筑會使得該處收縮應力過大，故此部位需要采用補償收縮混凝土澆筑，通過產生預應力對加強帶兩側進行強化補償。

連續式澆筑方式：施工中先澆帶外的補償伸縮混凝土，澆筑至混凝土加強帶部位改用根據無縫設計施工原理配置的膨脹加強帶混凝土澆筑，帶內澆筑完成后繼續澆筑帶外補償伸縮混凝土。施工過程中不存在間歇，一次性連續施工，施工便捷，同時防止施工冷縫造成的后續質量問題(見圖1)。

間歇式澆筑方式：與連續式膨脹加強帶澆筑方式的區別在于對先澆筑的補償伸縮混凝土靜置至初凝，而后澆筑膨脹加強帶混凝土及后續的補償伸縮混凝土。該方法因存在間歇需要對先澆筑的混凝土中預埋止水鋼板，防止因施工縫導致的混凝土滲水等質量問題出現(見圖2)。

后澆式澆筑方式：指使用補償伸縮混凝土對膨脹加強帶以外的混凝土進行澆筑，澆筑前對兩側混凝土均應預埋止水鋼板，待兩側混凝土靜置初凝后澆筑加強帶混凝土(見圖3)。

經過對三種施工方式的分析與比較，為保證施工便捷、工程效益最大化，本工程決定采用連續式澆筑施工方法。

3 與傳統工藝的對比

傳統后澆帶設置施工存在以下幾個問題：

1)影響工程質量：傳統留置的后澆帶，至少需要留置40 d以上，特殊情況下需要留置到工程完工后方可進行澆筑，不可避免會出現夾雜、鋼筋銹蝕等現象的出現，且后澆帶處鋼筋密集、不易清理，存在質量隱患。同時先后澆筑的混凝土之間銜接會形成施工縫，不利于結構整體安全性。

2)影響工程進度：傳統留置后澆帶會對整個工程進度造成影響，對后續施工的順利開展影響很大。

3)增加工程成本：基礎筏板后澆帶填充之前，因地下水位過高，地下室往往處于滲水狀態，需要進行降水，同時車庫頂板需要砌筑防水臺，定制蓋板防止雨水流入。后澆帶處需設置獨立支撐，模板工程施工工藝復雜，同時不利于周轉。

通過采用該技術進行改進，對工程的質量、進度及成本均有極大的受益。

4 結語

本工程通過采用超長混凝土無縫施工技術的施工工藝及施工方法，取得了很好的效果，并得到了社會各界的普遍好評，在質量、進度、成本等方面優勢明顯，建議推廣使用。

[1] GB 23439—2009,混凝土膨脹劑[S].

[2] JGJ 55—2011,普通混凝土配合比設計規程[S].

[3] GB 50204—2015，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

The seamless construction technology of super long concrete

Zhang Zhanjun

(HenanWanjiaConstructionEngineeringLimitedCompany,Zhengzhou450000,China)

Combining with the engineering example, from the compensation concrete configuration, expansion strengthening belt setting, concrete construction technology three aspects, this paper elaborated the seamless construction method of super long concrete, compared with traditional post-cast strip setting construction, pointed out the seamless construction technology had advantages in quality, progress, cost and other aspects.

concrete, seamless construction technology, expansion strengthening belt, post-cast strip

1009-6825(2017)14-0084-03

2017-03-09

張占軍(1980- ),男,碩士，工程師

TU755

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