無伸縮縫超長混凝土板施工工法

薛 向 民

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

無伸縮縫超大面積混凝土板施工最難解決的問題就是混凝土板的收縮裂縫問題?；炷涟宓氖湛s裂縫問題是工程建設(shè)中比較常見的通病，尤其是在當(dāng)前超出規(guī)范規(guī)定留設(shè)伸縮縫的要求普遍多和流動(dòng)性混凝土廣泛應(yīng)用的情況下問題更為突出。分析其產(chǎn)生的原因主要是混凝土自身的抗變形能力不足，尤其是存在較薄弱的部位。當(dāng)混凝土的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就出現(xiàn)裂縫。本工法的核心就是通過提高混凝土板自身的抗變形能力來達(dá)到消除混凝土裂縫的目的。

1 無伸縮縫超長混凝土板施工工法特點(diǎn)

山西一建施工的晉城市多功能綜合館，其一層室外平臺(tái)環(huán)形板寬10.5 m，長約270 m，未設(shè)伸縮縫。采用本工法施工，均未出現(xiàn)裂縫，受到了業(yè)主及監(jiān)理單位的好評(píng)。對(duì)混凝土的配合比設(shè)計(jì)提出要求，要求混凝土的整體抗變形能力要能夠滿足超大面積板的要求，也就是混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)要充分體現(xiàn)最大堆積密度原則、最小水泥用量原則和水膠比適當(dāng)原則。改進(jìn)了現(xiàn)行混凝土板的施工工藝，提出了混凝土板的施工要圍繞如何提高混凝土的抗變形能力來進(jìn)行的指導(dǎo)思想。操作簡便，質(zhì)量易保證。

2 工藝原理

由于材料和施工工藝的關(guān)系，普通混凝土板具有較大的不均勻性，具體表現(xiàn)在：第一整體抗變形能力不強(qiáng)，第二有比較明顯的抗變形薄弱部位。本工法就是針對(duì)這兩條因素通過優(yōu)化混凝土配合比和改善混凝土的養(yǎng)護(hù)條件來提高混凝土整體抗變形能力；通過對(duì)混凝土板表面的處理來使混凝土內(nèi)收縮應(yīng)力峰值降低，使混凝土的骨料分布更加均勻，以此來提高混凝土表層的抗變形能力，防止表層裂縫引起貫穿裂縫。進(jìn)而達(dá)到消除混凝土裂縫的目的。

3 工藝操作要點(diǎn)

3.1 確定抗裂混凝土優(yōu)化配合比

在確定大面積、超大面積板類構(gòu)件的混凝土優(yōu)化配合比時(shí)，最好選擇專門研究配合比的試驗(yàn)室進(jìn)行優(yōu)化配合比試驗(yàn)。在提供試驗(yàn)單位優(yōu)化選擇原材料時(shí)，要盡量多收集幾種常用的水泥、外加劑、摻合料以及砂子、石子等，確保材料充分。在進(jìn)行配合實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要保證混凝土儲(chǔ)備強(qiáng)度適中，不宜過高或過低，建議所使用的混凝土儲(chǔ)備強(qiáng)度滿足較低設(shè)計(jì)要求即可。另外還要注意水膠比，其配比不宜過小。以強(qiáng)度與工作性滿足的前提要求下，盡量做到水泥用量的最小化。骨料的級(jí)配設(shè)計(jì)是混凝土使用的關(guān)鍵，合理的級(jí)配設(shè)計(jì)能夠有效減少水泥的用量。因此要對(duì)所提供的原材料進(jìn)行充分試驗(yàn)，檢測(cè)其常規(guī)性能、抗裂性能，最終選擇出具有良好抗裂性的混凝土原材料。在此之上，再繼續(xù)探索混凝土的配合比，通過改變所選原材料的組分變化來確定配合比對(duì)混凝土拌合物性能的影響程度。根據(jù)試驗(yàn)所得出的結(jié)論，得出既可以滿足工作性又能保證混凝土強(qiáng)度的原材料的配合用量。設(shè)定不同的幾組配合比，并檢驗(yàn)和易性、坍落度以及混凝土強(qiáng)度等性能，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。最后根據(jù)所得到的幾組配合比對(duì)抗裂性能、收縮性能以及抗?jié)B性能進(jìn)行測(cè)試，選出其中綜合性最好的配合比方案作為最終的最優(yōu)配合比。

3.2 混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑和振搗

在確定梁板的鋼筋模板檢查并驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行混凝土的施工?；炷猎跐仓耙宄０鍍?nèi)的垃圾、泥土等雜物，清洗掉鋼筋上的油污，再對(duì)鋼筋的墊塊進(jìn)行檢查。如果在施工過程中有木模的使用還要進(jìn)行澆水濕潤處理。

1)自拌混凝土的處理。

a.根據(jù)試驗(yàn)得出的最優(yōu)配合比，確定每盤中不同材料的配比用量以及車輛重量，水泥、砂子、石子等不同的材料都要有其固定準(zhǔn)確的稱量值。上料過程中要做到車車過秤，經(jīng)常測(cè)定骨料的含水率，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)配合比及時(shí)調(diào)整，保證材料的加水量。

b.裝料順序：裝料一般要按裝石子→水泥→砂子的順序進(jìn)行。如果外加劑為粉狀物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)在確定好每盤加入量后，將外加劑預(yù)先裝入到小包裝內(nèi)，再加入粗細(xì)骨料同時(shí)倒入。若外加劑為液狀，則要根據(jù)每盤用量與水后，再與粗細(xì)骨料同時(shí)倒入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌。

c.攪拌時(shí)間：攪拌時(shí)間為將拌合料全部裝入攪拌筒中開始，到開始混凝土出料時(shí)結(jié)束，在保證混凝土攪拌均勻的同時(shí)，盡量做到時(shí)間最短。

d.在進(jìn)行混凝土攪拌前，需要施工單位的主管技術(shù)部門等相關(guān)人員對(duì)混凝土進(jìn)行檢測(cè)，鑒定混凝土的坍落度、和易性，在確保符合配合比要求后，再進(jìn)行混凝土的攪拌。

e.混凝土運(yùn)輸：攪拌機(jī)卸出混凝土后，需要盡早送到澆筑地點(diǎn)。因此在混凝土的運(yùn)輸過程中，要做好混凝土防離析、防流失等工作，避免混凝土因長時(shí)間運(yùn)輸而產(chǎn)生坍落度變化以及初凝現(xiàn)象。如果混凝土在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，則需要在澆筑前進(jìn)行二次攪拌。在混凝土卸出到澆筑完畢，要確?；炷脸跄龝r(shí)間之內(nèi)。

混凝土在進(jìn)行泵送工作時(shí)，要確保混凝土泵的工作連續(xù)性，若泵送過程中出現(xiàn)故障，停歇時(shí)間不得超過45 min，若超時(shí)或者混凝土出現(xiàn)離析等問題，則需要對(duì)管內(nèi)殘留的混凝土進(jìn)行沖洗。

f.澆筑與振搗：梁板的澆筑應(yīng)由一端開始，采用“趕漿法”的方式進(jìn)行梁的澆筑，將梁高按照階梯形進(jìn)行分層澆筑，再到達(dá)板底時(shí)，將板的混凝土同時(shí)澆筑，隨梁中階梯形進(jìn)行延伸，使得梁板混凝土澆筑連續(xù)不斷進(jìn)行。

g.如果梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋比較密集，在對(duì)此處混凝土澆筑時(shí)，建議采用與小粒徑石子強(qiáng)度等級(jí)相同的混凝土，用小直徑振搗棒進(jìn)行振搗。

h.澆筑板的混凝土虛鋪厚度要略微大于板厚，按照垂直于澆筑的方向用平板振搗器進(jìn)行來回的振搗。對(duì)于厚板來說，可采用拖拉式振搗，用插入式振搗器順著澆筑的方向進(jìn)行振搗，通過鐵插尺混凝土厚度進(jìn)行檢查，振搗后刮平。施工縫處或插筋處用木抹子抹平即可。

i.混凝土的澆筑過程應(yīng)該是連續(xù)不斷的，如果遇到需要間歇的狀況，間歇時(shí)間要短，不得長于前層混凝土凝結(jié)。不同的種類、氣溫及凝結(jié)條件對(duì)應(yīng)著不同的間歇的時(shí)長，通常情況下間歇超過初凝時(shí)間則要按施工縫處理。

j.施工縫位置：施工縫的表面垂直于板面或者梁軸線，不能出現(xiàn)斜槎，并采用鋼絲網(wǎng)進(jìn)行擋牢。當(dāng)施工縫處澆筑混凝土的抗壓強(qiáng)度大于1.2 MPa時(shí)，方可繼續(xù)進(jìn)行澆筑。繼續(xù)澆筑前需要對(duì)表面進(jìn)行鑿毛處理，將浮動(dòng)石子充分剔除并沖洗干凈，在對(duì)泥漿澆水后繼續(xù)混凝土的澆筑。

2)當(dāng)采用商品混凝土?xí)r，需要檢查混凝土合格證是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并對(duì)混凝土的和易性和坍落度進(jìn)行檢查，其余的則與自拌混凝土相同。

3)表層“V”形槽處理方法。

在完成上述過程之后，則要進(jìn)行混凝土表面的“V”形槽處理。處理時(shí)使用楔形木條或者角鋼，按照“V”形將工具壓入混凝土內(nèi)，以鋼筋保護(hù)層的厚度作為壓入深度，間距最好保持在6 m以內(nèi)。處理的位置為主次梁的中部或者板上。在二次抹面前將壓入的工具取出，以留出“V”形槽為標(biāo)準(zhǔn)。

4)表面撒石子處理及二次振搗二次抹面。

混凝土表面的撒石子處理可以讓振搗后的骨料更均勻。石子粒徑要以混凝土中碎石相同或稍小的為標(biāo)準(zhǔn)，其用量為占板中混凝土的5%左右，并在混凝土初凝后進(jìn)行，撒石子處理時(shí)要確保均勻一致。碎石撒完后，需要用平板振搗器對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗，振搗過程中要加快平板振搗器的速度，以避免剛?cè)龅氖颖徽袢氲缴顚踊炷小６握駬v完畢后，用2 m刮桿對(duì)混凝土表面進(jìn)行找平處理，選取混凝土終凝前進(jìn)行混凝土的二次抹面工作。

5)混凝土的養(yǎng)護(hù)。

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件的不同，混凝土的養(yǎng)護(hù)工作可以采用養(yǎng)護(hù)液或者采用澆水的養(yǎng)護(hù)方法。在使用養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，要確保養(yǎng)護(hù)層出現(xiàn)破壞的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)破壞現(xiàn)象時(shí)，需要在規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期內(nèi)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)液的補(bǔ)噴。當(dāng)采用澆水的養(yǎng)護(hù)方式時(shí)，則要在二次收面后及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行塑料膜的鋪蓋，以保證養(yǎng)護(hù)的保濕效果。另外在養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到規(guī)定后，最好不要馬上停止對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，建議以循序漸進(jìn)的方式來減少養(yǎng)護(hù)次數(shù)直至養(yǎng)護(hù)的終止。

6)冬期施工。

在進(jìn)行冬期施工前要提前編制冬期的施工方案，根據(jù)對(duì)原材料的加熱、攪拌、運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)等熱工計(jì)算結(jié)果進(jìn)行施工。冬期澆筑的混凝土在選擇添加負(fù)溫復(fù)合外加劑時(shí)，要根據(jù)環(huán)境溫度的不同來選取不同的負(fù)溫外加劑。負(fù)溫外加劑在使用前要通過專門的試驗(yàn)以及相關(guān)技術(shù)單位的鑒定。澆筑混凝土前要徹底清理掉模板和鋼筋上的污垢。同時(shí)運(yùn)輸和澆筑混凝土所使用的容器要有相應(yīng)的保溫措施。在運(yùn)輸和澆筑的過程中如果出現(xiàn)溫度與熱工計(jì)算數(shù)據(jù)不符的問題時(shí)，要根據(jù)情況，采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整?；炷猎噳K還要增設(shè)兩組結(jié)構(gòu)相同的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，第一組用來檢驗(yàn)受凍前的混凝土強(qiáng)度，另一組則要對(duì)常溫養(yǎng)護(hù)28 d后的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)。

4 結(jié)語

以晉城市多功能綜合館工程為例，混凝土試配合比試驗(yàn)費(fèi)用和施工階段費(fèi)用與節(jié)約水泥相比較，基本持平。晉城市多功能綜合館工程一層室外平臺(tái)約270 m長環(huán)形板采用本工法施工后沒有出現(xiàn)裂縫，所取得的質(zhì)量效益受到了業(yè)主及社會(huì)各界的好評(píng)。本工法混凝土優(yōu)化配合比時(shí)提出的最小水泥用量原則，不但可以提高混凝土的體積穩(wěn)定性、抗裂性，而且還減少能源消耗，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。