论文部分内容阅读
摘要:重点阐述膨胀加强带的工作原理,通过工程应用实例,介绍膨胀加强带在超长混凝土结构施工中的控制要点。
关键词:超长结构 后浇带 膨胀加强带
近年来随着市场开发,建筑业的蓬勃发展,建筑结构的多元化需求,以及地下结构的不断变化,超长地下室越来越多的被采用。一般工程为取得良好的经济效益,不断缩短工期,为此,在结构施工过程中需增加技术措施,来减少因缩短工期而带来的诸多施工弊病,解决施工质量难以控制等缺陷。在此重点讨论超长地下室混凝土施工过程中膨胀加强带施工技术的应用。
1、工程概况
我市某改扩建工程,砼墙墙厚大部分为350mm,局部为300mm 厚。地下室墙、柱、顶板的砼为C40,P6。地下室底板长宽为95 米×25.74 米,地下室长度较长,若施工技术措施不完备或施工不当,极易造成大面积渗漏水。
2、工程设想
设置膨胀加强带代替传统的后浇带做法,为防止大体积现浇钢筋混凝土的收缩裂缝出现,在抗渗混凝土内掺入HEA 高效防水剂。
3.膨胀加强带原理
为防止混凝土自身渗漏,设计采用抗渗混凝土,抗渗等级P6。由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝,为提高混凝土的抗裂性能,在抗渗混凝土内掺入适量的HEA 高效防水剂和设置膨胀加强带。利用HEA 配制成适量膨胀的大体积混凝土,利用其初凝减水、微膨胀功能,调整其强度、水化热及水泥用量。一是可以降低水泥用量,降低水化反应的水化热而不影响强度;二是通过初凝作用推迟水化热峰值和收缩起始时间,使混凝土水化热峰值出现时间由原来的二到三天延长到六至七天,并使放热峰值降低15~20℃;三是HEA 混凝土产生适当膨胀,具有良好漏差补偿效应。
3.1. HEA 微膨胀防水的理论分析
HEA 高效防水剂会使混凝土产生适度膨胀在钢筋部位的约束下产生0.2-0.8Mpa 的预应力,能有效的补偿混凝土的干缩和冷缩,同时由于HEA 水化形成的大量钙矾石晶体,具有填充细孔缝作用,使混凝土中孔径下降,总空隙减少,大大改善了混凝土中孔结构的分布,使混凝土更加密实,显著提高混凝土的抗渗抗裂性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力,防止钢筋锈蚀。HEA 防水剂是一种复合型外加剂含有与自身相容性良好的高效减水成份及其他功能外加剂,故能显著改善混凝土的流动性和施工、泵送性能,在用水量不增加前提下,混凝土坍落度提高10 厘米以上起到良好的减水效果。
HEA 防水剂具有缓凝作用,能够延长混凝土凝结时间,且凝结时间可根据工作需要进行调整,对于大方量超长混凝体结构施工非常有利。
HEA 混凝土的早期强度及28 天强度较基准混凝土提高10%以上,特别是早期强度的提高,对提高工程结构的安全性及防止混凝土早期膨胀能的损失都是有利的,因为混凝土收缩大部分发生的在早期,故HEA 混凝土抗裂性能相对提高。
HEA 的抗渗性能良好是因为HEA 混凝土的膨胀与强度发展协调,使膨胀能得以充分发挥,另外由于HEA 的优良减水效果,使混凝土孔隙率减小。密实度进一步提高。混凝土中掺入8%的HEA 微膨胀防水剂,7 天的膨胀率可达2.0~2.5×10-4,加强带混凝体中掺入10%的HEA,7 天的膨胀率可达3.0~3.5×10-4。混凝土处于空气中,42 天的干缩率最大可达5×10-4。底板下长期处于水中,干缩率只用50%,即2.5×10-4 。膨胀率与干缩率相抵。HEA 微膨胀防水剂42 天实际收缩率是0~0.5×10-4,加强带部分仍处于膨胀状态,可以满足无缝施工要求,即可以用加强带代替后浇带的做法。
3.3 膨胀加强带
在传统的施工流程中,对超长结构需设置后浇带来缓解不均匀沉降带来的结构裂缝,但施工工期较长,一般需在结构封顶后1-2 个月待结构沉降均匀后再封后浇带,且后浇带在施工中容易造成新老混凝土处渗漏水现象出现。用膨胀加强带的做法可以进行一次性施工,缩短施工工期及防止新老混凝土接缝处渗漏水问题。
(1)膨胀加强带要求设置在收缩应力最大部位,根据本工程特点,在中部设置一条膨胀加强带。
(2)膨胀加强带混凝土的设计强度应比相邻的混凝土的设计强度提高5Mpa,相当于提高一个强度等级。从而提高膨胀加强带混凝土的抗拉强度,防止混凝土在最容易开裂的部位开裂。
(3)膨胀加强带内混凝土HEA 掺量比例比非膨胀带提高2%,从而提高易开裂部位的混凝土膨胀率,消除该部位混凝土内拉应力,避免混凝土开裂。
(4)膨胀加强带宽2米,两侧布置φ5网格尺寸为15mm×15mm的钢丝网,将带内混凝土与带外混凝土分割开。钢丝网垂直在上下两层(或内外层)钢筋之间,两端分别固定在上下两层(或内外层)钢筋上。
(5)膨胀加强带内设15%水平筋,并均匀布置在上下层(或内外层)钢筋上,水平钢筋垂直于膨胀加强带长度方向均布,两端各伸出膨胀加强带2m,并固定在上下层(或内外层)钢筋上。
4.施工控制要点
4.1 由于HEA 具有与自身相容性的高效减水成份,搅拌时间控制应比普通混凝土延长30-60 秒。
4.2 施工界面的划分以膨胀加强带为分界,按照膨胀加强带的位置确定混凝土的教主方向。混凝土浇筑时采用两台泵分别从两端向中间建筑;根据膨胀加强带的混凝土方量计算出加强带的浇筑时间,在加强带两侧混凝土浇筑接近加强带时,按加强带浇筑时间提前浇筑加强带混凝土,等膨胀加强带混凝土浇筑完毕后,再浇筑膨胀加强带两侧混凝土,直至混凝土合拢。
4.3 对于墙板上膨胀加强带两侧的混凝土浇筑需特别注意,因墙板高度较高,加强带两侧混凝土浇筑落差可能过大,从而导致加强带处钢丝网脱落,可以采取如下措施:
4.3.1 按照4.2 的施工工序,在浇筑加强带内部混凝土达到1.5米的高度时,即可浇筑加强带外侧的混凝土,保持加强带内侧混凝土高于加强带外侧混凝土500mm。加强带外侧混凝土的泵送浇筑点需距离加强带至少2 米以上,防止混凝土流入加强带内。
4.4 在浇筑混凝浇筑时,应严防其它部位混凝土进入膨胀加强带内,以免影响加强带的效果。
4.5 在混凝土浇筑前,需注意当地天气情况,避开雨天。
4.6 混凝土的养护工作非常重要,膨胀混凝土必须保湿养护才能发挥HEA 的微膨胀效应。为确保养护效果,派专人养护,建立严格的养护制度,必须保证混凝土至少14 天处在相对湿度在80%以上。
4.6.1 混凝土楼板养护(底板、楼板)混凝土底板可以采用蓄水养护;混凝土楼板养护在混凝土浇筑完成后,待混凝土板最后一遍收光后,用塑料波膜覆膜,喷水养护。
4.6.2 混凝土墙板养护
在混凝土浇筑完毕后,及时松动墙模板支撑螺栓,使模板与混凝土之间留有缝隙,然后从上部用pvc 管开洞喷水养护,使水沿立面自然淌下。
4.7 振捣必须密实,不能过振或漏振,采用专人专区负责制,以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。对于大直径套管底部混凝土密实度,在施工过程中通过敲击模板听音的方法检查。
5.实施效果
5.1 工程质量
本工程取消了后浇带,提高了结构的整体性,特别是对地下室的防水完整性,减少了防水的薄弱部位。施工完成后,地下室底板、墙板、顶板均未出现裂缝、渗漏等质量问题,整体质量令人满意。
5.2 工期对比
按照原設计整幢楼从基础到顶部采用贯通后浇带,最晚施工的后浇带需在结构封顶后1-2 个月,本工程采用膨胀加强带连续浇筑方式,缩短了结构施工时间。
6.结束语
通过对大型超长结构膨胀加强带施工的研究、探讨、实施,工程整体质量取得了显著的效果,经检测地下室均无渗漏,一次性通过验收,达到了较好水平,减少了后浇带带来的工期较长和人力、物力的浪费,大大所缩短了后浇带施工的工期,并且积累了较丰富和较全面的经验,对于今后同类型结构的施工提供了有效的保证。
关键词:超长结构 后浇带 膨胀加强带
近年来随着市场开发,建筑业的蓬勃发展,建筑结构的多元化需求,以及地下结构的不断变化,超长地下室越来越多的被采用。一般工程为取得良好的经济效益,不断缩短工期,为此,在结构施工过程中需增加技术措施,来减少因缩短工期而带来的诸多施工弊病,解决施工质量难以控制等缺陷。在此重点讨论超长地下室混凝土施工过程中膨胀加强带施工技术的应用。
1、工程概况
我市某改扩建工程,砼墙墙厚大部分为350mm,局部为300mm 厚。地下室墙、柱、顶板的砼为C40,P6。地下室底板长宽为95 米×25.74 米,地下室长度较长,若施工技术措施不完备或施工不当,极易造成大面积渗漏水。
2、工程设想
设置膨胀加强带代替传统的后浇带做法,为防止大体积现浇钢筋混凝土的收缩裂缝出现,在抗渗混凝土内掺入HEA 高效防水剂。
3.膨胀加强带原理
为防止混凝土自身渗漏,设计采用抗渗混凝土,抗渗等级P6。由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝,为提高混凝土的抗裂性能,在抗渗混凝土内掺入适量的HEA 高效防水剂和设置膨胀加强带。利用HEA 配制成适量膨胀的大体积混凝土,利用其初凝减水、微膨胀功能,调整其强度、水化热及水泥用量。一是可以降低水泥用量,降低水化反应的水化热而不影响强度;二是通过初凝作用推迟水化热峰值和收缩起始时间,使混凝土水化热峰值出现时间由原来的二到三天延长到六至七天,并使放热峰值降低15~20℃;三是HEA 混凝土产生适当膨胀,具有良好漏差补偿效应。
3.1. HEA 微膨胀防水的理论分析
HEA 高效防水剂会使混凝土产生适度膨胀在钢筋部位的约束下产生0.2-0.8Mpa 的预应力,能有效的补偿混凝土的干缩和冷缩,同时由于HEA 水化形成的大量钙矾石晶体,具有填充细孔缝作用,使混凝土中孔径下降,总空隙减少,大大改善了混凝土中孔结构的分布,使混凝土更加密实,显著提高混凝土的抗渗抗裂性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力,防止钢筋锈蚀。HEA 防水剂是一种复合型外加剂含有与自身相容性良好的高效减水成份及其他功能外加剂,故能显著改善混凝土的流动性和施工、泵送性能,在用水量不增加前提下,混凝土坍落度提高10 厘米以上起到良好的减水效果。
HEA 防水剂具有缓凝作用,能够延长混凝土凝结时间,且凝结时间可根据工作需要进行调整,对于大方量超长混凝体结构施工非常有利。
HEA 混凝土的早期强度及28 天强度较基准混凝土提高10%以上,特别是早期强度的提高,对提高工程结构的安全性及防止混凝土早期膨胀能的损失都是有利的,因为混凝土收缩大部分发生的在早期,故HEA 混凝土抗裂性能相对提高。
HEA 的抗渗性能良好是因为HEA 混凝土的膨胀与强度发展协调,使膨胀能得以充分发挥,另外由于HEA 的优良减水效果,使混凝土孔隙率减小。密实度进一步提高。混凝土中掺入8%的HEA 微膨胀防水剂,7 天的膨胀率可达2.0~2.5×10-4,加强带混凝体中掺入10%的HEA,7 天的膨胀率可达3.0~3.5×10-4。混凝土处于空气中,42 天的干缩率最大可达5×10-4。底板下长期处于水中,干缩率只用50%,即2.5×10-4 。膨胀率与干缩率相抵。HEA 微膨胀防水剂42 天实际收缩率是0~0.5×10-4,加强带部分仍处于膨胀状态,可以满足无缝施工要求,即可以用加强带代替后浇带的做法。
3.3 膨胀加强带
在传统的施工流程中,对超长结构需设置后浇带来缓解不均匀沉降带来的结构裂缝,但施工工期较长,一般需在结构封顶后1-2 个月待结构沉降均匀后再封后浇带,且后浇带在施工中容易造成新老混凝土处渗漏水现象出现。用膨胀加强带的做法可以进行一次性施工,缩短施工工期及防止新老混凝土接缝处渗漏水问题。
(1)膨胀加强带要求设置在收缩应力最大部位,根据本工程特点,在中部设置一条膨胀加强带。
(2)膨胀加强带混凝土的设计强度应比相邻的混凝土的设计强度提高5Mpa,相当于提高一个强度等级。从而提高膨胀加强带混凝土的抗拉强度,防止混凝土在最容易开裂的部位开裂。
(3)膨胀加强带内混凝土HEA 掺量比例比非膨胀带提高2%,从而提高易开裂部位的混凝土膨胀率,消除该部位混凝土内拉应力,避免混凝土开裂。
(4)膨胀加强带宽2米,两侧布置φ5网格尺寸为15mm×15mm的钢丝网,将带内混凝土与带外混凝土分割开。钢丝网垂直在上下两层(或内外层)钢筋之间,两端分别固定在上下两层(或内外层)钢筋上。
(5)膨胀加强带内设15%水平筋,并均匀布置在上下层(或内外层)钢筋上,水平钢筋垂直于膨胀加强带长度方向均布,两端各伸出膨胀加强带2m,并固定在上下层(或内外层)钢筋上。
4.施工控制要点
4.1 由于HEA 具有与自身相容性的高效减水成份,搅拌时间控制应比普通混凝土延长30-60 秒。
4.2 施工界面的划分以膨胀加强带为分界,按照膨胀加强带的位置确定混凝土的教主方向。混凝土浇筑时采用两台泵分别从两端向中间建筑;根据膨胀加强带的混凝土方量计算出加强带的浇筑时间,在加强带两侧混凝土浇筑接近加强带时,按加强带浇筑时间提前浇筑加强带混凝土,等膨胀加强带混凝土浇筑完毕后,再浇筑膨胀加强带两侧混凝土,直至混凝土合拢。
4.3 对于墙板上膨胀加强带两侧的混凝土浇筑需特别注意,因墙板高度较高,加强带两侧混凝土浇筑落差可能过大,从而导致加强带处钢丝网脱落,可以采取如下措施:
4.3.1 按照4.2 的施工工序,在浇筑加强带内部混凝土达到1.5米的高度时,即可浇筑加强带外侧的混凝土,保持加强带内侧混凝土高于加强带外侧混凝土500mm。加强带外侧混凝土的泵送浇筑点需距离加强带至少2 米以上,防止混凝土流入加强带内。
4.4 在浇筑混凝浇筑时,应严防其它部位混凝土进入膨胀加强带内,以免影响加强带的效果。
4.5 在混凝土浇筑前,需注意当地天气情况,避开雨天。
4.6 混凝土的养护工作非常重要,膨胀混凝土必须保湿养护才能发挥HEA 的微膨胀效应。为确保养护效果,派专人养护,建立严格的养护制度,必须保证混凝土至少14 天处在相对湿度在80%以上。
4.6.1 混凝土楼板养护(底板、楼板)混凝土底板可以采用蓄水养护;混凝土楼板养护在混凝土浇筑完成后,待混凝土板最后一遍收光后,用塑料波膜覆膜,喷水养护。
4.6.2 混凝土墙板养护
在混凝土浇筑完毕后,及时松动墙模板支撑螺栓,使模板与混凝土之间留有缝隙,然后从上部用pvc 管开洞喷水养护,使水沿立面自然淌下。
4.7 振捣必须密实,不能过振或漏振,采用专人专区负责制,以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。对于大直径套管底部混凝土密实度,在施工过程中通过敲击模板听音的方法检查。
5.实施效果
5.1 工程质量
本工程取消了后浇带,提高了结构的整体性,特别是对地下室的防水完整性,减少了防水的薄弱部位。施工完成后,地下室底板、墙板、顶板均未出现裂缝、渗漏等质量问题,整体质量令人满意。
5.2 工期对比
按照原設计整幢楼从基础到顶部采用贯通后浇带,最晚施工的后浇带需在结构封顶后1-2 个月,本工程采用膨胀加强带连续浇筑方式,缩短了结构施工时间。
6.结束语
通过对大型超长结构膨胀加强带施工的研究、探讨、实施,工程整体质量取得了显著的效果,经检测地下室均无渗漏,一次性通过验收,达到了较好水平,减少了后浇带带来的工期较长和人力、物力的浪费,大大所缩短了后浇带施工的工期,并且积累了较丰富和较全面的经验,对于今后同类型结构的施工提供了有效的保证。