微膨脹混凝土后澆帶防裂技術在水工結構中的應用

梁劍

摘要：隨著我國建筑業水平的快速提高和發展，水工結構已經成為建筑工程領域中非常重要的組成部分，水工建筑技術的發展對我國建筑業安全、高質量的發展起著關鍵性的作用，通過分析水工結構，對其應用膨脹混凝土后澆帶防裂技術是當前需要解決的難點問題及其重點問題。本文根據某水工混凝土結構當做是實際案例，對其進行結構防裂設計，從而能夠推廣微膨脹混凝土防裂技術。

Abstract： With the rapid improvement and development of China's construction industry， hydraulic structure has become a very important part of the field of construction engineering. The development of hydraulic construction technology plays a key role in the safe and high-quality development of China's construction industry. By analyzing the hydraulic structure and applying the anti-cracking technology of the post-concrete strip of the expanded concrete to it， it is a difficult problem and the key problem that needs to be solved at present. In this paper， a hydraulic concrete structure is taken as a practical case， and the structural anti-cracking design is carried out to promote the micro-expanded concrete anti-cracking technology.

關鍵詞：水工結構;微膨脹混凝土;防裂技術

Key words： hydraulic structure;micro-expanded concrete;crack prevention technology

中圖分類號：TU755? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）36-0243-02

1? 微膨脹混凝土后澆帶防裂技術簡述

1.1 微膨脹混凝土簡述

對于微膨脹混凝土而言，本質是將一定量的膨脹劑添加到混凝土當中，使混凝土在水化期間依靠其產生的化學反應而發生一定的膨脹，從而補償混凝土的收縮，以達到減少混凝土干縮裂縫的目的，從而能夠讓抗裂性能及其抗滲性進行提升，從而能夠廣泛應用到地下防水工程，屋面防水工程，回填通塞及其基礎后澆帶（寬縫）等部位的作業。

1.2 水工建筑中混凝土結構的防裂特點

水工混凝土結構中，大體積混凝土占的比例較高，其明顯的特點之一是需要抗裂和防滲性能要求較高。對此而言，溫度應力的作用之下，如何能夠將混凝土開裂情況進行防止，并且能夠將混凝土隔熱降溫進行有效控制已經成為了目前建筑物的關鍵性難題。對于混凝土結構產生溫度裂縫而言，通過微膨脹混凝土后澆帶防裂技術進行防裂應用目前成為一種有效的方式，并且在實際民用建筑及其工業建筑建設施工過程當中應用較為廣泛，除此之外，微膨脹混凝土后澆帶防裂技術進行防裂應用在水工結構建筑物當中也同樣能夠進行應用，在正常使用情況下能夠聯合其他的防裂技術從而作為良好的水工混凝土結構整體防裂手段。

1.3 后澆帶的原理和作用

后澆帶是在整個施工過程當中，按照其混凝土結構的相對應位置進行設計一個臨時的施工縫，以防止現澆鋼筋混凝土結構不均勻收縮或不均勻塌陷引起的有害裂縫，并且在結構的底板，墻和橫梁上設置臨時施工縫，以將結構分為幾個部分。經過一段時間的構件收縮和澆筑混凝土施工縫后，該結構的整體組合過程會更好。

2? 實例以及具體應用

2.1 工程概況

某地涵洞工程的混凝土體積約為140000m3，其中主要涵洞為72000m3。整個加固系統約為12，000噸，包括8100噸地下涵洞體。涵洞共有15個孔，孔尺寸為7.5m×8.0m（寬×高），地面和屋頂標高為6.0m，屋頂標高為3.5m，連續三個孔，行寬為24.4m。涵洞沿流向的總長度為101.35m，分為上涵洞段，下涵洞段和下涵洞段。

該地區涵洞混凝土施工的主要特點如下：

①溫度控制和裂縫預防難度大。由于該地涵為薄壁結構，且體型結構復雜，確保地涵混凝土結構不產生有害裂縫已然成為當前需要解決的施工重要任務。

②施工周期緊，施工強度高。地下涵洞混凝土的實際有效建設期約為6個月，六個月內混凝土澆筑量約為100000m3，混凝土澆筑強度達到18000m3 /月，因此而言，施工周期緊張，施工強度高。

2.2 設置微膨脹混凝土后澆帶防裂

①本工程的難點及其重點而言，是整個涵洞混凝土的抗裂工程，對于抗裂而言，影響因素較多，然而到目前為止，相關的機理不是完全清楚，因此而言，該工程根據綜合措施進行混凝土開裂的治理措施。并且按照其特點，在涵洞墩臺及其擋水墻之間設計了后澆帶，從而將其結構的整體強度進行減少，最終對于其溫度因此的收縮進行減少，最終將后澆帶當做是該工程的一種重要的混凝土防開裂措施，從而能夠與其他的措施共同進行作用。

②為了避免建筑主體發生一定程度的下沉或防止建筑物的沉降對建筑物的性能產生不利影響，有必要在澆筑后設置澆筑帶，以減少由建筑物結構和過度溫差引起的不利膨脹。正常情況下，在布置后澆帶的過程中，沒有必要剪掉鋼筋。在后澆鑄帶施工縫的左側和右側完成混凝土澆筑兩個月后，需要進行粗化，并且清理后澆帶的施工縫后，應用優質混凝土澆筑施工縫，澆筑后應保持振動，在25-45的范圍內，應鋪設寬度為700-900mm的施工縫，并采用相應的方法加強鋼筋的強度。支撐建筑模板時，必須充分利用獨立模板來支撐鑄帶。拆除房屋其他部分的模板時，應合理控制模板，以提高模板的利用率，確保混凝土模板的質量滿足施工要求。在現場澆筑混凝土和鋼筋后，如果跨度相對較小，一般情況下，后澆帶會被采用，不僅如此，還需要一定程度的加固。對于其中間柱式后澆帶結構具體布置如圖1所示。上下涵洞后面的后澆帶和擋土墻的結構布置與中擋土墻基本相同。

③后澆帶回填。當首先澆注砌塊時，立柱澆注帶的加強筋可能會斷裂或暫時無法安裝。澆筑第一個澆筑塊后，取下澆筑帶的塞模，并根據施工縫施工混凝土表面進行鑿毛。應安裝后澆帶鋼筋，鋼筋應與系桿焊接，焊縫應按規格錯開。對于混凝土收縮而言，能夠通過微膨脹混凝土進行放置收縮開裂現象。

④后澆鑄帶與預澆鑄塊的連接，并且在前澆塊與后澆帶之間添加鋼銷連接，其中鑄錠和裝飾，鑄鋼銷Φ25，兩極之間的距離為60cm，呈梅花型形狀。一個肋骨的長度是200cm，第一個先澆塊的長度是100cm。在預澆鑄塊和后澆鑄帶之間有一塊平板，銅止水寬30cm。

2.3 模板技術

①混凝土澆筑后的區域（跨區）中的模板支撐應獨立于相鄰零件兩側的模板支撐系統。并且零件應根據施工圖進行構造，不得在兩側與相鄰的模板支撐系統連接，以免支撐系統的應力變化對拆卸的零件產生影響，整個支撐系統是路堤兩個相鄰側面。②回填土對底部支撐強度進行受力時，由于長期支持系統的位置，在下雨和下雪的天氣很容易遇到施工過程和周圍環境，因此必須對回填進行壓實，填充物應分層，并且填充物的壓實測試應確保填充物的壓實位置。根據回填的承載能力，支撐板的強度以及支撐桿在該區域底部的設置。背板應跨2至3個垂直桿，以提高軸承表面和垂直線的承載能力，或加強基礎部分。

2.4 澆帶的養護方法

對于其混凝土的使用性能達到最佳狀態，并且提高其性能，最終能夠延長混凝土的壽命，需要對于混凝土進行相關的養護工作。具體養護是對于混凝土上層進行覆蓋層的設計，而且需要對于養護時間進行嚴格要求在七天以上，在此基礎之上能夠在破損的混凝土部位進行重新保養養護工作，當確認后澆帶混凝土部位達到了有效的強度時，方可進行模板的拆除。

3? 應用效果

項目完成后，應對涵洞的主要混凝土樣品進行測試。現場抗壓強度試驗選取210組，平均強度為29.8MPa，保證率為98.7%。選擇四組進行斷裂測試，平均斷裂強度為2.6MPa。結果表明，垂直自由膨脹率在14天內為0.12%，在28天內為0.08%。在第14天，混凝土的極限膨脹率為1.63×10-4。第28天混凝土的極限膨脹率為-0.67×10-4，第14天的抗壓強度為20.0MPa，第28天的抗壓強度為32.8MPa，第28天的極限抗拉強度為1.01×10-4。從以上測試結果可以看出，混凝土的性能指標符合設計要求，并且地下涵洞混凝土已通過階段驗收，無裂縫，當前涵洞已澆水，未發現泄漏。

對于大空間結構而言，通過設計后澆帶，最終能夠起到良好的沉降及其伸縮縫避免問題，并且在目前的形式之下，許許多多的超長結構數量仍在增多。因此，施工當中需要嚴格按照相關的施工標準及其對應的設計圖紙進行，在此基礎之上能夠引進專業的施工技術，以發揮建筑物的最佳使用效果，確保建筑物的更好使用性能。對于其預期效果而言，該項目封頂兩年，從而達到了良好的建設效果。

參考文獻：

[1]宋勝華.大跨度鋼管拱管內混凝土施工技術研究[J].珠江水運，2019（15）：54-55.

[2]崔瑞應.超長鋼筋混凝土無縫設計在城建施工中的應用探析[J].居舍，2019（19）：76.

[3]李水冰.膨脹混凝土在建筑結構中的運用研究[J].建材技術與應用，2019（03）：21-23.

[4]王世民.考慮界面滑移效應的鋼—混組合梁斜拉橋主梁受力性能研究[D].山東大學，2019.

[5]張雪.MgO和納米MgO高性能混凝土微觀表征及早齡期性能研究[D].山東大學，2019.

[6]施力.超長初凝自密實抗收縮C50混凝土在鋼管拱橋的應用[J].商品混凝土，2019（04）：32，64-67.

[7]黃春亮，杜召華，李蓉，譚希.拱背增大截面法在雙曲拱橋加固設計中的應用[J].工程抗震與加固改造，2019，41（02）：73-79.

[8]王志友，邊疆.關于建筑結構設計預控工程的裂縫分析[J].中華建設，2019（04）：86-87.

[9]張建峰，董蕓，陳霞，楊華全.養護溫度對MgO微膨脹混凝土變形性能的影響[J].混凝土，2019（03）：49-52.

[10]王朦詩，寧貴霞，張戎令，胡銳鵬，李航輝，何子舟.SAP對水泥水化熱及不同水膠比膨脹混凝土強度的影響[J].硅酸鹽通報，2019，38（03）：788-793.