超长混凝土结构无缝设计及裂缝控制技术.pdf

堕 三 塑 堂 圭 竺 塑 竺 堡 竺 塑 苎 轴方 向 ) 进行流水施工 ：第1 次浇筑 轴范围，第2 次 浇筑 轴范围 ，第3 次浇筑 轴范围 ，第4 次浇筑 一 轴范围，第5 次浇筑 轴范围。 2 ) 在地上结构施工阶段 ，梁 、板的截面尺寸变小 ，经 过与设计沟通 ，根据图1( b ) 保留中间2 条后浇带 ，按两大 部分 轴和 轴进行浇筑 ，中间的 轴 ( 型 钢混凝土组合结构部分 ) 作为调整段 ，根据施 工情况穿插 进行施工。 3 )在屋面结构部分按照跳仓法施工 ，根据 图1( b ) 将4 条后浇带按施工缝进行 留设 ，划分为5 段，分5 次浇筑： 第1 次浇筑 轴范围 ，第2 次浇筑 轴范围 ，第3 次 浇筑 轴范 围，第4 次浇筑 轴范围 ，第5 次浇筑 轴范围。分仓浇筑间隔时间7 8 d f 1 1 。 4混凝土配制 4 1 技术措施 经过试验室试配 ，决定使用S Y A 型混凝土阻裂纤维， 含量调至0 8 0 k g m 。该纤维是经过化学改性和物理改性后 获得 的一种具有抗裂 、抗渗 、抗 冲击 、耐磨 、耐冻融的新 型高分子材料 ，并经过特殊 的防静 电及抗紫外线处理 ，使 纤维在混凝土中分散均匀 ，能够长期发挥其抗裂功效 。 在满足混凝土强度 、耐久性和工作性要求的前提下 ， 为防止有害 裂缝 的产生 ，在混凝土 配制过 程 中采用 “ 多 掺”技术 ，即掺加多种胶凝材料 、外掺料及外加剂 ，以改 善混凝土的各项性能。 1 ) 掺加缓凝型高性能减水剂 ，在确保强度的同时 ，能 够减少水泥用量 、降低水胶比 、减少水化热 ，同时提高混 凝土的和易性及可泵性。 2 ) 掺加优质粉煤灰以起到改善混凝土施工性能 、降低 水泥用量 、延缓水化热释放速度及减小收缩的作用 ，同时 可有效提高后期强度及耐久性能 ，延长混凝土使用寿命。 3 ) 掺 n s 9 5 级矿粉以起到降低水泥用量 、降低绝热温 升的作用 ，同时可有效地改善混凝 土施工性能 ，提高混凝 土后期强度及抗硫酸盐侵蚀 、抗碱骨料反应 、抗氯盐渗析 等耐久性能。 4 ) 掺 J IJ A E A C H 膨胀剂 ，以补偿混凝土的硬化收缩 ， 防止伸缩裂缝的出现 ，提高混凝土的抗渗、抗裂性能。 5 )掺 IJ S Y A 聚丙烯纤维 以改善混凝土的延展性能 ， 提高混凝土的抗拉强度 ，同时有效地减少混凝土的收缩 ， 防止有害裂缝的出现。 4 2 配合 比设计 通过对大掺量粉煤灰混凝土的试配研究 ，最终确定本 工程混凝土 的配合 比情况如表1 所示。水胶 比分别 为0 3 4 ( C 4 5)、0 3 7( C 4 0)、0 3 9( C 3 5)和0 4 1( C 3 5 P 8)，混 凝土坍落度均为 ( 1 8 0 - t- 2 0) i n m。基础梁和筏板部位混凝 土 ( C 3 5 P 8 ) 强度评定龄期为6 0 d ，其他部位混凝土强度评 定龄期为2 8 d 。 表1 混凝土配合比 ( 单位：k g m ) 强度 水泥 水 中砂 粗砂 卵石 碎石 粉煤灰 矿渣 A E A S Y A L GS 等级 粉 CH X C C4 5 3 3 O 1 67 5 5 0 1 38 37 7 7 O1 6 O 1 OO O 8 O 1 O80 C4 0 31 0 1 63 52 4 1 7 5 83 8 27 9 6 0 70 O 8 O 1 06O C3 5 2 8 5 1 60 50 3 21 5 89 0 22 4 6 0 70 0 8 O 1 040 C35 P8 2 3 5 1 62 7 43 83 6 2 7 8 8 0 60 2 O O 8 O 1 O3O 试配所用 的原材料为西安市场常见且质量和供应量较 稳定的材料 ，保证与施工实际使用 的原材料一致 。混凝土 所用各种原材料的技术指标如下 ： 1 )水泥。本工程选用冀东P 0 4 2 5 水泥 ，活性不低 于4 5 M P a ，安定性经检测合格 ，同外加剂及掺合料适应 性 良好。其主要性能符合 通用硅酸盐水泥 ( G B 1 7 5 2 0 0 7) 标准要求。 2)细骨料 。本工程 中选用质地坚硬 、级配 良好的渭 河河砂 ，细度模数为2 7 0 ，不含碱活性矿物 ，经过筛分颗 粒级配满足 类 区中砂要求 ，各项指标均符合 建设用 砂 ( G B T 1 4 6 8 4 -2 0 1 1 ) 标准要求。 3) 粗骨料。选用质地坚硬 、级配 良好的黑河卵石和泾 阳碎石，经筛分分析分别为标准 类5 3 1 5 0 m m 卵石和标 准 I 类5 2 5 m m 碎石 ，未见碱活性矿物，其主要技术指标 符合 建筑用卵石 、碎石 ( G B T 1 4 6 8 5 -2 0 1 1 )标准要 求 。 4)粉煤灰 。本工程采用华能铜川 电厂 级粉煤灰 ， 其主要性能指标符合 用 于水 泥和混凝土 中的粉煤灰 ( G B T 1 5 9 6 - - - 2 0 0 5 ) 标准要求。 5 ) 矿渣粉 。采用西安德龙公司生产的$ 9 5 级粒化高炉 矿渣粉 ，其主要性能指标符合 用于水泥和混凝土 中的粒 化高炉矿渣粉 ( G B T 1 8 0 4 6 - - - 2 0 0 8 ) 标准要求 。 6 )泵送减水剂。采用陕西省高新科技开发有限公 司 生产的L G S X C 聚羧酸高性能减水剂 ，p H为7 0 ，减水率 3 0 ，具有优越的减水 、保塑 、泵送性能 。符合 混凝土 外加剂 ( G B 8 0 7 6 - - - 2 0 0 8 ) 标准要求。 7 ) 膨胀剂。采用西安成银建材化工厂A E A C H型膨胀 剂 ，各项性能符合 混凝土膨胀剂 ( G B 2 3 4 3 9 -2 0 0 9 ) 标准要求。 8 )纤维。纤维在混凝土 中可起到类似于加强筋的作 用 ，能够减少混凝土在干缩进程 中的拉应力 ，延缓混凝 土 开裂。本工程采用武汉源锦建材科技有限公司生产的s Y A 型聚丙烯阻裂纤维 ，其主要技术指标符合 水泥混凝土和 砂浆用合成纤维 ( G B T 2 1 l 2 0 2 0 0 7 ) 标准要求 。 9 ) 水。采用饮用 自来水 ，水质符合 混凝土拌合用水 2 0 1 5 1 0 B u d d iI Ig C o n s t 棚 c d 。 n 嘧 ； ； 堕 垄 三 塑 塑 圭 竺 塑 堡 墨 型 竺 笙 垫 查 标准 ( J G J 6 3 2 0 0 6 ) 的规定 。 5 裂缝控制技术 5 1 钢筋施工 中的裂缝控制技术 钢筋对混凝土具有一定的约束作用 ，合理有效的钢筋 施工措施能够防止混凝土裂缝的产生。施工中除严格按照 设计和规范规定的构造措施进行钢筋布置外 ，正确控制好 钢筋的混凝土保护层厚度是钢筋施工中最重要却易被忽视 的裂缝控制技术措施。 在本_丁程施工 中，我们将钢筋 的混凝土保护层厚度 控制作为钢筋施工和验收的重点进行管理。对板筋采用与 混凝土颜色相近的灰色大理石垫块 ；墙 、柱钢筋采用高强 塑料垫块。各种垫块尺寸准确 、具有足够 的强度和设置数 量 ，能够承受钢筋质量且不易被压碎 。垫块与钢筋之间相 对 固定牢固，不会 因振捣混凝土而发生位移。隐蔽验收时 认真检查垫块 的位置 、数量和固定情况。验收合格后 ，对 后续施工人员加强交底和管理工作 ，要求操作人员不得破 坏垫块 ，严禁撬 、拆钢筋 ，防止 因垫块 、钢筋移动而造成 混凝土保护层厚度过大 、不足或露筋等问题。 5 2 模板施工 中的裂缝控制技术 5 2 1模板 支撑体 系 模板支撑体系的安全性对控制混凝土裂缝甚 至结构安 全具有重要意义。根据 已审批的施工方案 ，本工程梁 、板 和框架柱选用厚 1 5 m m 清水木模板 ，背衬6 0 m it t X 8 0 m m 木 方 ，支撑体系为承插型盘扣式脚手架 ；剪力墙和异形柱选 用全钢大模板。选择 的模板及支撑体系应具有足够 的承载 能力 、刚度和稳定性 ，能可靠地承受浇筑混凝土的质量 、 侧压力以及施工荷载。 施工 中严格控制支撑体系杆件的纵距 、横距 、步距和 垂直度 。可调托撑 的外伸长度控制在规定范围内，施工中 未出现板面下沉 、开裂现象。 后浇带部位的模板与其他部位同时支设但 自成体系 ， 拆除梁 、板底模时保留后浇带部位的模板且不得扰动 ，既 可供后期后浇带浇筑使用 ，又是后浇带两侧已浇筑混凝土 结构的支撑，以杜绝后浇带附近梁 、板出现裂缝 。 5 2 2 模板拆除 墙 、柱模板拆除时 ，在保证结构构件不缺棱掉角、表 面不被损伤的情况下即可拆除。梁 、板模板拆除时问根据 同条件试件的强度报告 ，模板拆除施工经监理工程师批准 后进行。模板拆除时做到文明施工 ，不对楼层形成冲击荷 载 。拆除的模板 、支架宜分散堆放并及时清运 ，避免造成 构件裂缝 。 5 3 混凝土施工 中的裂缝控制技术 5 3 1混凝土拌制 纤维混凝土的拌制过程与普通混凝土有一定 的差异 ， 衄建 筑 狍 工- 第 3 7 卷 1 0 115 1 由混凝土公司安排专人负责S Y A 型聚丙烯阻裂纤维的称重 和投料工作 。投料顺序为 ：水一 外加剂一纤维一细骨料一 粗骨料 ，湿拌 1 m i n 后再加入水泥和粉煤灰搅拌3 m i n 。纤维 在投放前需充分撕碎 ，搅拌后 以碎裂纤维在混凝土中分散 均匀为宜。 5 3 2 混 凝 土 浇 筑 混凝土应连续浇筑 ，一般部位选用 西5 0 m m 振动棒进 行振 捣 ，振 捣混凝 土时振动棒不得碰触钢筋及梁 、板模 板。在梁 、柱等节点钢筋密集处换用 西2 5 m m 振动棒进行 振捣 ，确保不破坏钢筋，不漏振。 梁 、板混凝土采用斜面分层方式进行浇筑 ，流淌坡度 控制在1： 4 左右 ，分层厚度控制在5 0 0 m m以内。对 已初凝 的混凝土不应再次振捣形成 “ 冷缝” ，而是待其充分凝固 后按施工缝接茬进行处理 。 梁与板的截面高度相差较大 ，先浇筑较深的梁位 ，浇 至板底以下2 0 3 0 m m，经过静停0 1 5 0 5 0 h 、混凝土表 面沉 降基本完成后再浇筑较浅部分 的板位 ，并应充分振捣 使2 次浇筑的混凝土合为一体。 浇筑完毕 ，在混凝土初凝前进行二次振捣 ，初凝后对 其裸露表面进行人工抹面；终凝前，对混凝土裸露表面进 行机械压光后用毛刷拉毛 ，防止收水作用产生的非结构性 表面裂缝。当发现混凝土表面有细微裂缝时 ，应及时抹压 以封闭干缩裂缝 。 5 3 3 混凝土养护 板面混凝土养护时 ，待混凝土表面压光拉毛后立 即覆 盖1 层塑料薄膜并洒水养护 ，以减少水分流失。对墙 、柱等 竖向构件必须做好混凝土早期的保湿养护工作 ，采用薄膜 包裹 、小水慢淋的方式 ，使新浇筑的墙 、柱处于潮湿的、 温度相对稳定的环境之中。 6 结语 本工程通 过合 理的结 构设计 、严格的原材料控制 、 认真 的配合 比设计和全方位 的施工过程控制 ，达到 了预期 的裂缝控制 目标 ，混凝土构件上未发现可见裂缝和渗漏现 象 ，取得了工期缩短 、成本降低 、施工方便 、质量可靠等 良好 的社会效益和经济效益 ，对其他类似超长结构混凝土 无缝设计及裂缝控制有一定的参考和借鉴作用。 参考文献 1 周予启， 史春芳， 李洪海， 等 深圳平安金融中心主塔楼底板混凝土无 缝施 工技术 J 】 旋工技术2 0 1 3 ( 2 ) ： 1 0 1 2 2 】马岷成 寒旱地区航站楼超长混凝土结构裂缝控制技术 J 施工技 术 2 0 1 3 ( 1 0 ) ： 8 6 8 8 3 叶金宜， 王俊周 爱江， 等 海南省政府办公大楼超长混凝土结构无缝 施工技术 J l施 工技术， 2 0 1 0 ( 6 ) ： 1 3 9 1 4 7