膨胀混凝土无缝加强带在某超长框架结构中的应用.pdf

第 4 0卷第 5期 2 01 3年 5月 建筑技术开发 Bu i l di n g Te c h ni q ue De v e l o p me n t Vo 1 40， No 5 Ma y 2 01 3 膨胀 混凝 土无缝加 强带在 某超 长 框 架结构 中的应 用 丁大军 张艳阳 ( 1 北 医健 康 产业 园科技 有 限公 司 ， 北京 1 0 2 2 0 6 2 北京新 燕 莎商业公 司 ， 北京 1 0 0 0 9 7 ) 摘要 结合微膨胀混凝土 的优点 ， 讨论了在超长结构 中设 置膨胀混凝土无缝加强带与后 浇带相 比的优 势 ， 对微 膨胀 混凝 土的设计原理进行 了详细 阐述 ， 针对 某超 长框架结构 的特点制 定 了施 工组织方 案 ， 实践证 明 ： 设置 膨胀 混凝 土无缝加强带 成功解决 了某超长框架结构温度收缩裂缝 问题 。 关键词】 膨胀混凝土 ； 后浇带 ； 超长结 构 中图分类号 】 T U 5 2 8 5 5 文献标 志码 】 B 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 3 ) 0 5 0 0 4 0 0 3 混凝土作 为现代 工程 中最重 要 的建筑 材料 ， 因其具有 可塑性好 、 强度 大、 工艺简单 、 高强耐 久 等优点 ， 广泛应用于各类土木工程 中。然而 ， 混凝 土 易 产生 裂 缝 是其 最 大 的缺 点 。 由 于混 凝 土 收 缩 或 温 度 变化 引 起 的 温 度 收 缩 裂 缝 是 混 凝 土 施 工 工 程 中最 常 见 的 裂 缝 ， 特 别 是 超 长 混 凝 土 结 构 施 工 期 间更 易 产生 温 度 收 缩 裂 缝 。设 置 伸 缩 缝 是 解 决 混凝 土 收 缩 开 裂 的 行 之 有 效 的 措 施 ， 现 行 的 规 范 对钢筋 混凝 土结 构 最大 伸缩 缝 间距 作 了规 定 ： 现浇钢筋混凝 土框架结 构最 大伸缩缝 间距 为 5 5 m( 室 内 ) 。为保证 不宜 设 置伸 缩 缝 的超 长 钢 筋 混 凝 土结 构 仍 能 安 全 使 用 ， 一 般 可 以选 择 设 置 后 浇 带 、 采 用 预 应 力 混 凝 土 或 采 用 微 膨 胀 混 凝 土 三 种 方 案 。微 膨 胀 混 凝 土 方 案 如 使 用 恰 当 ， 可 以 做 到结 构 不裂 、 不 渗 水 、 节 省 投 资 。基 于 微 膨 胀 混 凝 土 的 优 点 ， 本 文 中 的 某 超 长 混 凝 土 框 架 结 构 施 工 时采 用 了设 置 膨 胀 混 凝 土 无 缝 加 强 带 方 案 。 工 程 完工 后 ， 未 发 现 温 度 收 缩 裂 缝 ， 取 得 了 良好 的 经 济效 益 和 社会 效 益 。 1工程概 况 某 工 厂一 期 工程 位 于北 京 经 济技 术 开 发 区 内 ， 1 、 2号栋 车 间 为 二层 全 现 浇框 架结 构 ， 首 层 层 高 为 8 m， 二层层高 为 6 m。建筑物 总建 筑面积 2 9 5 3 0 11 1 ， 占地 面积 1 4 3 7 0 m ， 总长 1 2 0 m。该工程平 面 图如 图 1所示 。 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 21 5 作者简介 ： 丁大军( 1 9 7 8 - ) ， 男 ， 吉林 省德惠市 人， 毕业 于河 北建筑科 技学 院， 本科 学 历， 学 士学 位 ， 中级 职称 ， 全 国一级 建造 师 ， 现从事工程管理工作。 框架 楼盖结 构 在施工 时采 用膨 胀混凝 土加 强带 施工工艺 ， 在框架结构平面长 1 2 0 m方 向中间位置 设 置 2 m 宽 的膨 胀 加强 带 ， 如 图 1所 示 。混 凝 土 添 加 C S A膨 胀剂 制成微 膨胀 混凝 土 ， 在 浇 筑混 凝 土 时 一 次成 型 。 设置混凝土无缝加强带与设置传统后浇带相比 具有 以下 优点 ： 1 ) 缩短 工期 。可 缩短 工期 4 0 d 。 2 ) 简化施 工程序 ， 加快材料周转 ， 降低工 程成 本 。减少 模板 以及 支撑材 料 的租赁 时 间 ， 减少 投 入 ， 降 低成 本 。 3 ) 混凝 土 整 体 质 量 好 。混 凝 土 在 浇 筑 时 一 次 成 型 ， 减少 建筑物 裂缝 的发 生 。 2膨 胀混 凝土设 计 膨胀混 凝 土的设 计 主要是 考虑 混凝 土 的收缩 变 形 和膨胀 剂 的补 偿 收 缩 平 衡 的原 理 。限 制 膨 胀 率 8 是膨 胀混凝 土设 计 中 非 常重 要 的参 数 ， 也 是 建 筑 结构抗渗防裂设计 的重要参数。8 数值大 ， 表示膨 胀 值 高 ， 其补 偿 收缩 、 抗 渗 防裂 的能力 就 强 ； 反 之 ， 数值小 ， 抗渗 防裂 的能力 就弱。吴 中伟在 膨胀 混 凝土 J 一书中提 出， 实践证明经过 1 4 d潮湿养护 的限制膨胀率 ： 0 0 3 一0 0 5 的补偿 收缩 混 凝 土 是可行 的。 上述 限制 膨胀 率指 标对 补偿 收缩 混凝 土建 筑物 的防裂具 有极 其重 要 的作 用 ， 因为 补 偿 收缩 混 凝 土 经 71 4 d的潮湿养护达 到设计 的限制膨胀率后 ， 就进入了使用状态， 依靠 达到的限制膨胀率和 自应 力值 ， 来补偿此后的各种收缩 ， 使结构的收缩应力得 到 大小 适宜 的补偿 ， 从 而控 制裂 缝 的 出现 ， 达 到 防止 开裂 ， 提高抗 渗 能力 的 目的 。 第 4 0卷 丁大军 ， 等 ： 膨胀混凝土无缝加强带在某超长框 架结构 中的应 用 第 5期 详 1 号 。 l 0 q ! ； 6 号， ， - N | i i i 一 r r一 rr一 一- 口 楼梯 l ； 乡 l l i i ； l H l l l l l l l j j l l l j j l l l l _ _ l l l l 7 l l l l l i i ji 一 lH 一 l p一 一 r l 暑 i l l l I l l l l L 一一_ t 一 一一 一 l l l i! I _ 一 1 1 一。 r 1 l l ：= ： ： l i l l l 一 l l l j； 多 r f， 一 i i n l l i 厂一 5 I 4 号 电 膨胀加 强带 、 2 号电 I 梯井 1 2 0 0 0 梯井 ； 图 1 结构平面布置及膨胀加强带位置示意 根 据 以上理 论 ， 经 混凝 土 搅 拌站 的试 验技 术 人 员 通过 试配 、 试 验 数 据 ， 设 计 最 终 确 定 C S A 膨 胀 剂 的最终 掺人量 为 8 1 0 ( 膨 胀 率 为 0 0 3 6 ) 。 具 体方 案如 下 ： 膨 胀 加 强 带 宽 2 m， 采 用 内掺 1 0 C S A的膨胀 混凝 土 ， 其 强 度 等 级 比两侧 混 凝 土 高 一 个 等级 ( C 3 0 ) ， 其它 部位 混凝 土均 内掺 8 C S A 的膨 胀混 凝 土 ( C 2 5 ) 。利 用 C S A膨 胀 剂 中 氧 化 钙 和 钙 矾石 的膨 胀机 理 ， 使 C S A的膨 胀效 能 分 阶段 有效 释 放 ， 膨 胀效 应 与混凝 土 收 缩 效 应最 大 限 度 的互 相 匹 配 ， 以提 高混凝 土 的抗 裂 性 能 和 耐 久性 能 。膨 胀 加 强带应 力 曲线见 图 2 。 膨胀应力曲线 一 一 一E r r 丌 膨胀 加 强 带 混凝 土 楼板 ( 内掺1 0 C S A，C 3 0 ) ( 内掺8 C S A，C 2 5 ) U U l 图 2 膨 胀 加 强 带应 力 曲 线 经试 验确定 的混凝 土 配合 比为 ： 采用 C 2 5混 凝 土配 合 比 ： 水 泥 ： 水 ： 砂 ： 石 ： 掺 加 剂 ： 粉 煤 灰 ： C S A膨 胀 剂 为 1 ： 0 5 2 ： 2 2 7 ： 3 5 3 ： 0 0 2 2 ： 0 2 4 ： 0 0 8 ， 水 胶 比 0 4 8 ， 坍 落 度 2 0 0 m m， 按 此配合 比配置的混凝土平均强度为 2 9 7 5 MP a 。 采 用 C 3 0混 凝土 配合 比 ： 水 泥 ： 水 ： 砂 ： 石 ： 掺 加 剂 ： 粉煤 灰 ： C S A 膨 胀 剂 为 1 ： 0 4 8 ： 2 2 ： 3 4 2 ： 0 0 2 3 ： 0 2 ： 0 1 0 ， 水胶 比 0 4 6 ， 坍落 度 2 0 0 m m， 按 此 配合 比配置 的混凝 土平 均强度 为 3 5 1 MP a 。 根据混凝 土的微膨胀来 补偿 混凝土 的收缩 原理 ， 经计算 ， 混凝 土 1 2 0 m 长 2 8 d 最 终膨胀 为 1 2 0 0 4 m， 6 8 m宽最终膨胀 为 6 8 0 2 m。 3无 缝 混凝土 施工 工艺 3 1 施 工 组 织 在混 凝 土浇 筑 前 ， 组 织 施工 技 术人 员 和搅 拌 站 的技术人员 、 生产调度人员等进行施工方案讨论 ， 确 定混凝土的浇筑时间、 运输车辆、 施工人员准备 、 施 工 工具 准备 以及 养 护材 料 准 备 等 问题 ， 确 保 混凝 土 能 够连 续浇 筑 ， 及 时收 面养 护 ， 保 证混 凝土 质量 。 3 2无 缝 混 凝 土 浇 筑 因本 工程楼板 面积 较 大 ， 现 场采 用 2台 4 8 m 汽 车泵 同时从两 侧浇 筑 ( 6 8 m 方 向 ) ， 浇 筑 时从 一 端 向 前依 次推进 。膨胀 加 强带 两侧 用 快易 收 口网和 多层 板临 时封 堵 ， 形成施 工缝 ， 防止混凝 土 流入加 强带 内。 膨胀带 两侧采 用 内掺 8 膨 胀 剂 的 C 2 5混 凝 土 一次 浇筑 ， 沿 次 梁 方 向 由一 端 开始 用 “ 赶 浆 法 ” 浇 筑 。待 C 2 5混凝 土 浇筑 完 毕 后 ， 随 即拆 除 多 层 板 浇 筑 内掺 1 0 C S A的 C 3 0膨胀混凝 土加 强带 。若 分 界处 混 凝 ( 下 转 第 7 2页 ) 41 第 5期 陆红梅 ， 等 ： 浅谈 工程 量清单计价模 式下投标报价体 系 第 4 0卷 施工企业在投标报价时， 采用的是综合单价， 综 合单价 包括人 工 费 、 材 料费 、 机 械费 、 管理 费 、 利 润 和 一 定的风险费。在投标报价时 ， 施工企业一般通过施 工图纸计算得到工程成本 ， 而利润、 以及风险费一般 根据 以往 的类 似工程估 出一个 大概 的费率 ， 其 费率 的 确定一般没 有通过定量分 析得到 。对于风 险费 ， 笔 者 从 国内工程量清单研究 现状发现 ， 一 部分学 者对施 工 单位 投标报价 承担 的风险有所注 意 ， 其 中相 当一部 分 在论述施工单位投标报价时承担的“ 单价” 风险及应 对措施时 ， 都是定性 的描述 ， 定量描述确定风险费 的 方法 的较少 ， 笔者 看到 刘静 、 易欣 采 用 了不 同 的定量 方法计算 风险费用 ： 易欣结合 工程量 清单计 价模式 的 特点 ， 从承包商的角度对综合单价风险分析方法进行 了阐述， 分析和评价了综合单价风险的内容 ， 建立了 一 种简便的数学模型， 运用蒙特卡罗模拟技术进行风 险的量化分析 ； 刘静详细阐述了综合单价中风险的定 义 ， 通过对综 合单 价 的分解 ， 分析 了综合 单 价风 险 的 内容 ， 建 立了两种简便 易行 的综合单 价风 险计 算 的数 学模 型 ： 分项计 算法 和综 合 系数法 ， 解 决 了风 险如 何 量化的问题。但是这两位学者在研究量化风险时， 都 没有定量研究影响综合单价风险的因素。 2 0 0 8版清单 中虽然提到了有关市场价格波动 的风 险， 但是没有明确限制性规定， 所以由上述提到的人材 机单价的市场价格波动即投标报价时综合单 价的风险 费的定量确 定对 于施 工企业投标 报价来 讲 ， 是不得不 慎重考虑的。施工企业如何在合理低价 中标 的原则 下 ， 合理地确定综合单价 ， 合理定量 地确定综合单价 中 的风 险费用 ， 这是摆在施工企业 面前 的难题 。 参考文献 1 岳世宏 ， 马克明 2 0 0 8版建设 工程工程 量清单计 价规范简 析 建 筑经济 ， 2 0 0 9 ( 9 ) 2 王力 ， 徐子华 国内外 工程 计价 模式 比较 研究 J 建 筑经 济 ， 2 0 0 4( 4 ) 3 F r i e d ma n L ， A e o m p e t i t i v e b i d d i n g s t r a t e g y J O p e r a t i o n R e s e a r c h ， 1 9 5 6 ， 4 ( 1 ) ： 1 0 4一I 1 2 4G a t e s MB i d d i n g S t r a t e g i e s a n d P r o b a b i l i t i e s J J o u rna l o f C o n s t r u c t i o n D i v i s i o n AS C E 1 9 6 7， 9 3 ( 3) ： 7 51 0 7 5Ma ti n T L ， R i e h a r d H C l n u s h O P B I D： C o mp e t i t i v e B i d d i n g S t r a t e g y M o d e l J J o u r n a l o f C o n s t r u c t i o n D i v i s i o n ， A S C E， 1 9 6 9 ， 9 5 ( 7)： 8 50 6 6 R o b e r t I C a r r G e n e r a l B i d d i n g Mo d e l J J o u r n a l o f C o n s t r u c ti o n D i v i s i o n 。 A S C E， 1 9 8 2 ， 1 0 8 ( 1 0 ) ： 6 3 96 4 9 7 王立辉 工程项 目投标报价 决策理论分 析 J 重 庆工商大学学 报 ( 社会科学版) ， 1 9 9 8 ( 3 ) ： 3 5 3 8 8 卢德林 ， 章祥荪 ， 马桂芝 土建工程报 价优化模 型 J 系统 工程 理论与实践 ， 2 0 0 2 9 缪燕燕 工程投标报价的优化 J 基建优化 ， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 4 2 4 4 1 O 阮连法 ， 温海珍 模糊综合评价在工程投标报 价中的应用 建 筑 经济 ， 2 0 0 0 ( 6 ) 1 1 王顺洪 用模糊相似优先 比关系预 测工程项 目投标 报价 西 南 交通大学学报 ， 2 0 0 1 ， 3 6 ( 1 ) 1 2 刘尔烈 ， 王健 ， 骆刚 基于模 糊逻辑 的工程 投标决 策方法 ， 土木 工程学报 ， 2 0 0 3， 3 6 ( 3 ) 1 3 刘 静 综合单价风险量化研究 四川建筑科学研究 ， 2 0 0 6 ， ( 4 ) 1 4 易欣 蒙特卡 罗法在 综合单价 风险分 析 中的应用 徐 州建筑 职 业技术学院学报 ， 2 0 0 8 ( 9 ) 1 5 李跃水 ， 张建 坤 工 程量 清单计 价下 的合 同选 择分 析 建筑 经 济 ， 2 0 0 8 ( 1 ) ( 上 接 第 4 1页 ) 土 已经初凝 ， 可先用 内掺 1 0 C S A 的 C 3 0膨胀混凝土 原浆湿润 ， 然后再浇筑 ， 并用木抹搓平， 使其接缝严密。 3 3无 缝 混 凝 土 抹 面 为 闭合 楼 板 昆 凝 土 的早 期 裂缝 ， 并使 混凝 土楼 面 平整 ， 专 门安 排 2班 工 人 ( 每 班 6人 ) ， 对 混 凝 土 表面进行搓平收压 ， 用木抹子拍实搓平 ， 随后进行大 面找平 赶压 搓平 一次 ， 待混凝 土 将要初 凝前 ， 用木 抹 子再普遍搓平一次 ， 以闭合收水裂缝 ， 并随即用塑料 毛刷 均匀扫 毛使 面层 纹路 均匀 ， 防止 裂纹 出现 。 3 4无缝 混凝 土养 护 对膨胀混凝土而言 ， 及时湿水养护是消除收缩 裂缝 的重 要措 施 。混 凝 土 浇 筑完 毕 后 ， 应 在 收 面 后 马上 开始 养护 ， 常 温下采 取浇 水养 护 ， 设 专人 负责 养 护 工作 。2人一 班 ， 用水管 向混凝 土 表 面 喷洒 ， 保 证 72 不 脱 水 ， 随时 浇 水 ， 使 混凝 土 表 面 湿 润 。气 温 较 高 时 ， 楼板混凝土洒水并覆盖一层塑料布 ， 以防止水分 过度蒸发 ， 养护时间不少于 1 4 d 。 4结论 微膨胀混凝土无缝加强带施工工艺成熟 、 施工 简便 ， 可 有 效 缩短 工 期 。实 践证 明 ： 经准 确试 验 、 详 细计 算 、 合 理组 织 ， 本文 中某超 长框 架结 构采 用微 膨 胀 混凝 土无缝 加强 带方 案成 功解 决 了温度 收缩 裂缝 问题 。 参考文献 1 混凝土结构设计规 范( G B 5 0 0 1 02 0 1 0 ) 北京 ： 中国建筑工业 出 版社 ， 2 0 1 0 2 陆少连 超长地下室混凝土结构裂缝控 制设计 建筑结 构 ， 2 0 0 1 ， 3 1 ( 5 ) ： 3 33 5 3 吴中伟 膨胀混凝土 j B 京 ： 中国铁道出版社 ， 1 9 9 0