1后浇加强带在超长地下室筏板中的应用.doc

后浇式膨胀加强带在超长筏板基础中的应用【摘 要】本文以长春中海莱茵东郡高层住宅楼超长筏板基础为例，介绍采用后浇式膨胀加强带替代混凝土后浇带，以控制混凝土变形裂缝的施工措施。【关键词】超长筏板基础；后浇式加强带；膨胀混凝土；变形裂缝1、工程概况长春中海莱茵东郡高层商住楼工程，建筑面积7.8万。该工程地下一层（由3栋单体的地下室联成整体），地上是3栋相同的三十一层单体；基础是静压预应力管桩，底板东西长270m，南北宽56m，筏板厚500。因筏板基础为超长结构，为控制变形裂缝的产生，原图纸设计筏板设置5条后浇带。施工前经图纸会审及研究分析，设置后浇带会给工程施工带来很多困难，如：该处模板和支撑不能及时拆除而延误工期；而且，由于较长时间不能封闭，杂物难于清理；同时，后浇带两侧在浇筑混凝土前，混凝土侧边凿毛也很困难；后浇带混凝土一般要在主体结束后才能浇筑，相隔时间太长，使新老混凝土之间的粘结强度难以保证，后浇带连接处也易产生裂缝。为此，在施工中，我们采用混凝土中掺加适量的具有高效减水、微膨胀功能的WG-HEA抗裂膨胀剂来抵消混凝土的收缩，进而达到取消后浇带的目的，以改善设置后浇带带来的不足。因此将五条后浇带改成了五条后浇式膨胀加强带（如图1）。2、用后浇式膨胀加强带代替后浇带的依据2.1混凝土的自应力计算膨胀混凝土在凝结硬化过程中产生适当膨胀，在钢筋和邻位的约束下，在混凝土中建立起一定的自应力，自应力水泥物理检验方法JC/T453-1992中给出： 式中：是混凝土自应力（）； 是钢筋的弹性模量（）；是截面的配筋率（%）； 是钢筋的限制膨胀率（%），取。将数据代入公式计算得： 。GNA施工规程总则第1.0.2条指出：补偿收缩混凝土在限制条件下，由于膨胀剂的作用，产生的自应力，计算结果与此规定吻合。2.2混凝土的最大抗拉强度式中： ； 为地基的水平阻力系数，取；为筏板厚度；为筏板长度；为混凝土的弹性模量；为应力松弛系数，此处取；为混凝土抗拉强度标准值，取；考虑混凝土的浇筑温度、水化热温升及稳定温度取；为混凝土的线膨胀系数，取； 则。将数据代入上式计算得： 。2.3后浇式膨胀加强带混凝土抗裂验算 。由上面计算结果可以看出，后浇膨胀加强带内的混凝土自应力并没有超过混凝土的抗拉强度，因此混凝土不会开裂，筏板基础结构安全，这就是后浇式膨胀加强带的主要作用。3、后浇膨胀加强带的设计及做法3.1后浇膨胀加强带混凝土的设计膨胀混凝土的试配，重点是解决超长混凝土结构施工中膨胀剂掺量控制和降低混凝土水化热问题。在结构中建立一定的预压应力，这一预压应力可补偿混凝土在硬化过程中产生的温差和干缩拉应力。根据有关专家的建议，原筏板基础C30混凝土内掺6%8%的WG-HEA抗裂膨胀剂不变，只需将加强带部位混凝土提高到C35，再将WG-HEA抗裂膨胀剂的掺量提高到10%12%，产生的膨胀就足以补偿结构的收缩，相应达到控制混凝土变形裂缝的目的。3.2后浇膨胀加强带的具体做法后浇膨胀加强带的设置和做法见图2，在后浇膨胀加强带两侧设置一层孔径的软钢丝网片作为隔离带，并采用钢筋300焊于板顶和板底水平钢筋上予以加固，筏板上下均应留出不小于2.5cm的混凝土保护层，钢丝网、上下水平钢筋、竖向加固筋及水平加强筋必须绑扎或焊接牢固，不得松动，以免浇筑混凝土时被冲开，引起两种混凝土混合，影响膨胀加强带的效果。4、在施工中应注意的事项4.1材料的选择及混凝土的拌制石子：531.5mm，连续级配，含泥量1.0%；砂：中砂，含泥量2.0%；水泥：采用P.O32.5R；膨胀剂：采用WG-HEA型抗裂膨胀剂；以上所用材料都必须经严格复试。拌制时，在筏板混凝土中掺入一定比例的缓凝剂，保证初凝时间不早于6小时，并掺入一定比例的高效减水泵送剂，配合比经审批通过后严格按照试配报告执行。4.2合理安排浇筑顺序本工程将3个单体的地下室筏板划分为六个自然施工段（以五条后浇膨胀加强带为界）。为形成流水作业分两次浇筑，一、二、三施工段同时浇筑，四、五、六施工段同时浇筑。每次浇筑由两组人员分别由两头向中间同时浇筑，在中点会合，如图1所示。混凝土浇筑时，第一组由一台输送泵从东头方向向西循序推进，第二组由另一台输送泵从西头方向向东循序推进，各队每次浇筑宽度控制在3m以内。根据推算，混凝土初凝时间6小时，以上浇筑时间均小于6小时，满足浇筑要求。4.3控制好混凝土的浇筑质量各施工段内非后浇膨胀加强带混凝土（砼标号为C30，内掺加水泥重量8%HEA型抗裂膨胀剂）先提前浇筑，同一施工段内不留施工缝。为保证加强带的2m 宽度，防止非加强带混凝土渗入其内，还应在后浇膨胀加强带两边按要求设置隔离带（如图3）。后图3后浇膨胀加强带的隔离带留置浇式膨胀加强带在各施工段普通膨胀混凝土完工养护14天后进行。浇筑膨胀带混凝土前，先清除垃圾，清理钢筋及松动的混凝土，将先浇筑的混凝土面凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，然后在混凝土界面上涂刷素水泥净浆，用C35内掺加水泥重量12%HEA型抗裂膨胀剂的混凝土浇筑。4.4混凝土的振捣要求插入式振动棒采用垂直振捣，行列式排列，振捣棒移动间距不大于400mm，做到快插慢拔，振捣过程中不得出现漏振、过振和欠振现象。由于泵送混凝土的自由流淌，形成混凝土的分层浇筑。在振捣上一层时，应插入下一层中50100mm，以消除两层中间的接缝，上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍，流淌坡脚必须振捣密实，对于有预留洞、预埋件、钢筋密集区域，应注意下料情况，确保顺利布料和振捣密实。混凝土振捣时间以表面呈水平不再下沉、不出气泡、表面泛出灰浆为准，一般为1030秒。4.5混凝土的表面处理混凝土在浇筑振捣过程中，在斜坡底部、模板处、混凝土表面上常会出现泌水和浮浆，应及时排出。方法是在两侧模板下口预留出水口，以利及时排出（图4）。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后2-3小时左右，根据标高控制点用2m刮杠刮平并去除浮浆，在初凝前用铁滚筒碾压数遍，再用木搓板打磨，待混凝土收水后，再第二次用木搓板反复搓压，至少二遍，最后一次搓平压实应在混凝土接近终凝时进行，使其表面密实平整，以闭合收水裂缝（如图5）。4.6混凝土养护由于承台部分混凝土最大厚度达1.5m，属大体积混凝土。因此在混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土内部的温度不断上升，且不易散发，表面和内部温差超过250C就易造成混凝土内外收缩不一致，产生很大的拉应力，使混凝土表面极易出现裂缝。加之本地下室是在五月份施工，环境温度较低，所以在混凝土终凝后，表面应及时采取一层塑料薄膜与二层草帘覆盖保温、保湿养护（图6），保持塑料薄膜下始终有凝结水。普通膨胀混凝土养护时间不于7天，后浇式膨胀加强带混凝土养护时间至少14天。为了控制混凝土的内外温差，应准确掌握混凝土内部温度变化状况，在浇筑较大承台混凝土时，每个承台埋设1组测温孔，每组二个孔，用DN20的镀锌管焊底制成，长度分别为1300、800，高出混凝土表面50，管口用木塞堵严，以便测温准确。当测温过程中发现温差超过250C时应采取有效措施，及时调整草帘层数加强保温或延缓拆除保温材料，以防止混凝土产生较大的温度应力而导致混凝土的结构裂缝。