超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工技術(shù)分析

汪　淳（福建璟榕工程建設(shè)發(fā)展有限公司廈門分公司）

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超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工技術(shù)分析

汪淳
（福建璟榕工程建設(shè)發(fā)展有限公司廈門分公司）

【摘要】在建筑工程施工過程中，最關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)之一就是混凝土施工，但由于混凝土本身的某些屬性特點(diǎn)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時(shí)，混凝土就會(huì)受到熱脹冷縮的作用，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量施工裂縫。因此在現(xiàn)代化的建筑工程中，除了建筑建構(gòu)的美觀性之外，對(duì)結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量穩(wěn)定性也具有很高的技術(shù)要求，特別是對(duì)于超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)施工而言，無(wú)裂縫施工技術(shù)十分重要，不僅可以保證整個(gè)施工工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且可以大大延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】超長(zhǎng)混凝土；結(jié)構(gòu)；無(wú)裂縫；施工技術(shù)

一般而言，混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)施工裂縫，會(huì)導(dǎo)致張拉問題出現(xiàn)，如果鋼筋材料的抗拉強(qiáng)度降低，隨著施工工程彈性模量的不斷變化，就會(huì)進(jìn)一步加劇工程結(jié)構(gòu)的收縮變形。在一般情況下，人們采用“抗放皆有、以抗為主”的處理方式為混凝土結(jié)構(gòu)施加巨大預(yù)應(yīng)力，但這種方式存在一定缺點(diǎn)，當(dāng)建筑工程出現(xiàn)超長(zhǎng)裂縫時(shí)，就會(huì)對(duì)整個(gè)施工工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與耐久性造成很大影響，從而不利于工程施工順利進(jìn)行。

1　超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工案例概況分析

本施工工程為我國(guó)廈門某地綜合交通樞紐配套工程南廣場(chǎng)主體工程，該施工工程主要包括廣場(chǎng)地下停車場(chǎng)、用地紅線內(nèi)道路、南北站前廣場(chǎng)、進(jìn)站高架橋及商業(yè)空間等幾大主要部分。本施工工程建筑總占地面積約為80207.82m2，地下室建筑占地面積77425.58m2，而地上建筑面積約為2782.84m2。該施工工程總體建筑結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架進(jìn)行施工。建筑結(jié)構(gòu)地上、地下各1層，其中地上高度為3.95m，地下高度為7.8m。在該建筑工程中的地下室下部結(jié)構(gòu)中預(yù)留300m的1、4號(hào)線地鐵箱體；該建筑結(jié)構(gòu)地下室基礎(chǔ)工程施工主要采用沖（鉆）孔樁抗浮及靜壓管樁進(jìn)行負(fù)荷承載處理，由于工程施工質(zhì)量要求高，為了避免施工裂縫出現(xiàn)，施工方?jīng)Q定采用超長(zhǎng)混凝土無(wú)裂縫施工技術(shù)進(jìn)行施工。經(jīng)施工地質(zhì)勘察及施工論證評(píng)估，其結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，耐火等級(jí)為一級(jí)，屋面防水等級(jí)為二級(jí)，耐久性設(shè)計(jì)滿足70年要求。

2　超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工技術(shù)分析

2.1超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫鋼筋施工

在進(jìn)行鋼筋施工過程中，施工技術(shù)人員首先需對(duì)施工工程的鋼筋直徑及實(shí)際間距進(jìn)行科學(xué)控制，通過鋼筋混凝土的配筋處理提高混凝土的強(qiáng)度。在同樣的配筋比率下，密集的鋼筋網(wǎng)可以有效避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的施工裂縫，因此在該工程施工過程中只有通過對(duì)鋼筋的實(shí)際間距及粗細(xì)進(jìn)行調(diào)整，才能顯著改善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身的抗裂性。

其次，要在建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力相對(duì)集中的部位通過增加鋼筋數(shù)量分布的方式，提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與抗壓能力。為了有效避免超長(zhǎng)施工裂縫出現(xiàn)，在該工程施工時(shí)，技術(shù)人員將原來的@150型號(hào)的水平鋼筋換為Ф12@100型號(hào)的鋼筋，與此同時(shí)將原來放入主筋中的水平筋置放在建筑結(jié)構(gòu)的外圍部分。工程設(shè)計(jì)人員在綜合考慮該施工工程地質(zhì)情況之后，水平筋依然采用原來Ф12@150型號(hào)的鋼筋，但在建筑工程施工連接段及預(yù)應(yīng)力集中部位，通過增加強(qiáng)拉接力筋的方式進(jìn)行施工處理。通過應(yīng)用實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，此施工技術(shù)方式大大提高了鋼筋的約束力，從而有效避免在工程結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生嚴(yán)重的施工裂縫［1］。

另外，為了有效防止混凝土材料在溫度變化時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的收縮裂縫，在建筑結(jié)構(gòu)表面的凹凸部位及轉(zhuǎn)角部位需要設(shè)計(jì)和安裝雙向鋼筋網(wǎng)片，從而加固該施工工程，具體結(jié)構(gòu)布置示意圖如圖1、圖2所示：

圖1　用于工程結(jié)構(gòu)的陽(yáng)角部位

圖2　用于工程結(jié)構(gòu)的陰角部位

除此之外，還需對(duì)鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。在實(shí)際施工過程中，由于大多數(shù)施工技術(shù)人員對(duì)鋼筋材料的保護(hù)層不是十分重視，因此就會(huì)導(dǎo)致鋼筋材料的保護(hù)層偏薄或者偏厚，從而容易使混凝土結(jié)構(gòu)開裂。一般而言，如果混凝土材料的保護(hù)層過厚，則會(huì)導(dǎo)致鋼筋材料的相關(guān)構(gòu)件截面實(shí)際高度不斷減小，從而大大降低鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)承載力［2］。

在該工程項(xiàng)目施工過程中，技術(shù)人員為了避免超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)，將鋼筋材料的保護(hù)層實(shí)際厚度控制作為重點(diǎn)施工分項(xiàng)工程進(jìn)行管理，從而將基礎(chǔ)性的底板厚度控制在50mm左右，要采用混凝土等級(jí)較高以及強(qiáng)度較高的預(yù)制水泥砂漿作為建筑結(jié)構(gòu)的墊塊。在雙層鋼筋網(wǎng)片之間采用預(yù)制好的鋼筋馬登進(jìn)行加固處理，地基的保護(hù)層及相關(guān)轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)保護(hù)層需要采用成品高強(qiáng)度的塑料卡環(huán)式墊塊進(jìn)行處理，在模板支撐或者澆筑混凝土施工中要對(duì)成品材料進(jìn)行保護(hù)，避免施工振搗出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)保護(hù)層墊塊發(fā)生嚴(yán)重的脫落及疏松現(xiàn)象。

2.2超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫模板施工

在模板施工過程中，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的支撐體系及加固體系進(jìn)行進(jìn)一步完善，從而避免地質(zhì)原因?qū)е率┕すこ探Y(jié)構(gòu)總體性下沉，進(jìn)而引發(fā)混凝土開裂的情況出現(xiàn)。在該工程施工時(shí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的支撐體系主要采用扣件式的鋼管滿堂架進(jìn)行支撐處理，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的步距及立桿間距要經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算，每一個(gè)施工結(jié)構(gòu)的模板支撐方式需經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算分析，從而通過數(shù)據(jù)分析制定科學(xué)的施工方案［3］。

其次，應(yīng)該對(duì)施工工程的拆模時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，一般情況下只要建筑結(jié)構(gòu)表面位置或相關(guān)棱角部位沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的損傷情況，則可拆模作業(yè)，如果當(dāng)?shù)厥┕囟仍?8℃左右，則可通過一天的時(shí)間達(dá)到拆模施工要求，盡量避免過早拆模，不然會(huì)導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)棱角產(chǎn)生細(xì)微的裂縫。具體而言，梁模的拆除時(shí)間需要結(jié)合同一條塊的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)跨度及懸挑構(gòu)件在8m之上部位的混凝土試塊進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要確保其實(shí)際強(qiáng)度能達(dá)到施工設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%即可進(jìn)行拆模施工，梁結(jié)構(gòu)中混凝土試塊的跨度在8m之下且實(shí)際抗壓強(qiáng)度在75%之上，則不可進(jìn)行拆模處理，當(dāng)梁模板跨度在2～8m之間的范圍且試塊結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，可以進(jìn)行拆模處理，但實(shí)際施工時(shí)應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)夭煌┕で闆r進(jìn)行略微調(diào)整。

2.3混凝土施工技術(shù)分析

在混凝土施工時(shí)需要對(duì)施工原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，為了避免施工后期工程結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)超長(zhǎng)混凝土裂縫，需要在混凝土施工環(huán)節(jié)有效降低混凝土材料的水化熱，水泥產(chǎn)品應(yīng)該選用中熱低堿水泥，由于普通硅酸鹽水泥水化熱較高，因此本工程主要采用型號(hào)為C30的水泥，水泥摻量為318kg/m3，至于施工過程中碎石材料的選用則應(yīng)該嚴(yán)格使用連續(xù)級(jí)配的碎石材料，而且保證碎石針片狀實(shí)際含量要小于10%，蜂窩石的實(shí)際含量應(yīng)該保持在1%之下，碎石的最大粒徑應(yīng)該結(jié)合混凝土泵送實(shí)際高程及甭管的直徑，將其控制在31.5mm左右。砂石材料應(yīng)該結(jié)合該工程的實(shí)際情況選擇干凈且實(shí)際含泥量在2%之下的高級(jí)配砂顆粒，在對(duì)商品混凝土進(jìn)行攪拌過程中，應(yīng)該將細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)控制在2.7以上，且保證其中不含任何雜物，雜物的含量均應(yīng)該與國(guó)家施工設(shè)計(jì)要求一致，含泥量應(yīng)該控制在3%之下。

對(duì)于外加劑及摻和料的添加，應(yīng)該使用粉煤灰+礦粉拌和而成的復(fù)合礦粉，總摻量為膠凝材料總量的14.3%，混凝土的實(shí)際等級(jí)嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)貧夂驐l件及泵送高度進(jìn)行控制，具體等級(jí)應(yīng)該按60d強(qiáng)度進(jìn)行控制，本工程實(shí)際強(qiáng)度控制值為C30+1.645×4.5N/mm2≥37.4N/mm2，而且允許各種添加劑及配合料的混合比例誤差在以下范圍：水、外加劑、復(fù)合粉煤灰、水泥：± 1.0%；砂、石：±3%。與此同時(shí)，要對(duì)施工坍塌度進(jìn)行嚴(yán)格控制，各種施工材料實(shí)際用量如下：石用量1046kg/m3；外加劑7.56kg，水泥324kg，砂781kg，摻和料54kg，水172kg。本施工工程下部超長(zhǎng)混凝土進(jìn)行三次澆筑作業(yè)，具體平面布置如圖3所示［4］：

圖3　地下結(jié)構(gòu)施工段平面布置

地上部分澆筑同樣采用三次施工澆筑方式進(jìn)行作業(yè)，澆筑時(shí)通過插入式振搗器進(jìn)行密集振搗施工，當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)浮漿及氣泡，則停止振搗施工，振搗器在插入式振搗時(shí)移動(dòng)距離應(yīng)該在400mm左右，實(shí)際振搗時(shí)間應(yīng)該在15～30s之內(nèi)，對(duì)于初凝后的混凝土應(yīng)該進(jìn)行二次振搗處理，基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段澆筑處理［5］，為了有效避免混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)超長(zhǎng)施工裂縫，應(yīng)該在施工后期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，由專人看管，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定等級(jí)之后，進(jìn)行施工驗(yàn)收。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工技術(shù)具有很重要的作用。本文正是在此研究背景下，針對(duì)我國(guó)建筑工程中的超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工技術(shù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討分析，文中結(jié)合具體施工工程項(xiàng)目展開針對(duì)性分析，希望通過無(wú)縫設(shè)計(jì)，提高施工質(zhì)量，綜合運(yùn)用“抗”“放”及“防”的施工處理理念，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土及鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力等幾大重要施工分項(xiàng)工程進(jìn)行論述，希望采取科學(xué)的施工技術(shù)措施提高該建筑工程施工的技術(shù)質(zhì)量?！?/p>

【參考文獻(xiàn)】

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［2］張亞軍.超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)裂縫施工技術(shù)分析［J］.江西建材，2015.

［3］溫曉龍，時(shí)煒，王珂.超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)縫設(shè)計(jì)及裂縫控制技術(shù)［J］.建筑施工，2015.

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