郭远
上海二十冶建设有限公司,上海市201901
【摘要】本文以华东师范大学第二附属中学(宝山校区)新建工程为例,针对传统后浇带施工中存在的一系列问题,对膨胀加强带代替后浇带的基本原理及施工工艺作了论述,阐明超长混凝土结构采用膨胀加强带代替传统后浇带是一项有效加快工程进度和降低施工成本的技术措施。
【关键词】后浇带膨胀加强带施工工艺
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2022年第期 施工技术
0 前言
钢筋混凝土结构长度超过规范规定的伸缩缝最大间距时,为防止混凝土受温度应力和干缩应力作用而引起开裂,通常采用设置后浇带的方法处理。一般每隔30-40m设一道后浇带,在其两侧混凝土浇筑完毕2个月后,采用高一强度等级、膨胀混凝土进行二次浇筑。这种传统后浇带施工不仅影响工期,增大了施工成本,而且后浇带清理十分麻烦,填缝不好还会留下渗漏隐患。
混凝土膨胀加强带是一种采用比正常浇筑混凝土高一强度等级的膨胀混凝土(添加一定比例的膨胀剂),设置在建筑物混凝土收缩应力发生的最大部位,来增加混凝土的密实度,提高连续浇筑混凝土的强度及抗裂、防渗性能的超长混凝土整浇浇筑技术。《建筑施工手册》中阐述其具有以下优点:以膨胀加强带取代后浇带,增强了混凝土结构的整体性;有效地提高了混凝土结构的抗裂性,提高了抗渗等级;加速了工程进度,缩短了工期,减少了质量缺陷。
由于受疫情影响,如果按常规后浇带组织施工,将无法满足工期要求。为此,有必要采用膨胀加强带代替后浇带进行施工。本文以华东师范大学第二附属中学(宝山校区)新建工程应用为例,对膨胀加强带施工技术进行介绍。
1 工程概况
本工程项目总建筑面积44016m2,地上建筑面积39020m2,地下建筑面积4996m2。包括教学楼、食运楼、宿舍楼及辅助用房等,其中食运楼为3层,教学楼、宿舍楼均为5层,辅助用房为1层。建筑高度为23.5m,建筑结构形式为装配式框架剪力墙结构。其中,1#北教学楼、2#南教学楼为框架剪力墙结构,桩基承台基础,3#食运楼为框架结构,筏板+桩基础。为防止超长结构裂缝,设计要求设置后浇带。由于是温度后浇带,因此根据设计要求,温度后浇带必须在两侧混凝土浇筑后60天才可封闭。所以对整个工程进度我司进行了详细的部署和编排,发现后浇带的封闭时间对完成工期有直接影响。后浇带改为膨胀加强带位置如下,具体部位为:1#北教学楼屋面:1-G交1-7轴偏西2.5m;2#南教学楼屋面:2-A交2-9轴偏西2.51m;3#食运楼地库顶板、三层:3-A交3-8轴偏西1.56m。
图1 华东师范大学第二附属中学(宝山校区)新建工程效果图
2 技术特点
膨胀加强带施工工艺是以补偿收缩混凝土为结构材料,以取代后浇带实现混凝土连续浇筑的一种新工艺。该工艺有以下优点:
1)结构受力合理,有利于抗震。
2)取消后浇带,提高了结构的整体性能,特别是对于有防水要求的结构砼,提高了其整体防水性能。
3)简化施工工序,缩短工期。后浇带一般需经60天才能浇筑混凝土,采用本技术减少了对后浇带处理这一繁琐的环节,大大加快了施工进度,降低了工程成本。
4)解决了后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。
5)对于有防水要求的结构砼,节约了止水钢板等防水材料。
6)同时省去后浇带的清理工作,省略了脚手架的后期回顶搭设。
3 技术原理
1)本技术思路是抗放结合,以抗为主的原则,以较大膨胀应力补偿温差收缩应力集中的地方。
2)其相邻两侧的部位用较小掺量的膨胀剂或较小用量的膨胀水泥配制成小膨胀砼(补偿收缩砼,其限制膨胀率控制在2~4×10-4)。膨胀加强带采用内掺10%UEA(参考值,其值一般应由试验试配定)的膨胀混凝土,其强度等级比两侧混凝土高一等级,其相连周围部位混凝土均内掺8%UEA。利用UEA膨胀剂中铝酸钙的膨胀机理,使UEA的膨胀效能分阶段有效释放,膨胀效应与混凝土的收缩效应最大限度地互相匹配,以提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。
3)膨胀加强带的构造为带宽2m,带两侧挂密孔钢丝网,网孔直径Φ5mm,目的是阻止砼中的石子通过。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋,水平温度钢筋均匀布置在上下层,(或内外层)钢筋上,水平温度钢筋垂直于膨胀加强带长度方向布置,并伸入两侧砼各2m,带内砼强度等级比两侧混凝土高一等级。
4)补偿收缩混凝土在养护期间的膨胀可补偿部分后期的收缩,其收缩落差比普通混凝土少30%左右,一般小于极限拉伸变形,若大于则开裂。由于补偿混凝土干缩开始时间往后推迟,此期间混凝土的抗拉强度得到长足的增长,抵抗混凝土干缩所产生的拉应力,故可以避免有害裂缝。
4 膨胀加强带混凝土
4.1 材料选择
水泥选用鹤林PO42.5,经7天冷却后的新鲜水泥,砂选用怀连中砂,细度模数在2.4以上,碎石选用明顺5-25连续级配,颗粒级配良好的碎石,外加剂选用新浦泵送剂,掺合料选用上海宇来膨胀剂,华能C类二季粉煤灰、南钢S95矿粉。
4.2 膨胀加强带混凝土配合比
本工程膨胀加强带混凝土配合比见下表。
表1混凝土配合比
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
膨胀加强带施工工艺流程如下(见图3)。
图2 施工工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 测量放线
1)根据设计的位置确定膨胀加强带的位置,并应复核无误。
5.2.2 外围附属设施拆除
按设计要求绑扎膨胀加强带的钢筋,一般要求膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋,水平温度钢筋均匀布置在上下层,(或内外层)钢筋上,水平温度钢筋垂直于膨胀加强带长度方向布置,并伸入两侧砼各2m。
5.2.3挂钢丝网分隔
先在膨胀加强带的两侧立竖向短钢筋Φ12@500,与板筋绑扎固定,然后在竖向短钢筋上挂密孔铁丝网,网孔直径Φ5mm,目的是阻止砼中的石子通过。
5.2.4浇筑加强带砼
混凝土浇筑从一边推进,分层连续直至该加强带浇筑完毕。
5.2.5 浇筑两侧大面砼
膨胀加强带砼浇筑完毕后采用浇筑两侧大面砼,由膨胀带两侧同时连续浇筑大面积砼,一次施工完毕。
5.2.6养护
对掺膨胀剂的混凝土而言,及时进行养护是消除收缩裂缝的重要措施。故在混凝土刚初凝硬化时,立即采取覆盖保潮养护,养护时间不少于14d。采用该法既能及时养护混凝土,保持表面湿润,又避免了浇水对正在初凝过程中的混凝土表面造成冲刷破坏。
6 结束语
目前膨胀加强带还未普遍应用,要根据项目实际情况而定,首先要取得设计单位、建设单位的认可。膨胀加强带施工方便,不需要留置,可以连续无缝施工,缩短工期。
参考文献:
[1] 王铁梦.建筑物裂缝控制.中国建筑工业出版社.1997
[2] 江正荣.施工计算手册.中国建筑工业出版社.2018
[3] 王庆春,柳春圃.建筑施工常用数据手册.中国建筑工业出版社.2001
[4] 建筑施工手册.中国建筑工业出版社.2012
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