淺析在混凝土結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)無(wú)縫施工中膨脹加強(qiáng)帶替代伸縮后澆帶的施工工法

聶林銀

中鐵七局集團(tuán)武漢工程有限公司 湖北武漢 430000

1 工程概況

根據(jù)設(shè)計(jì)資料顯示，車輛段設(shè)置于武侯區(qū)九架車村附近，川九路和成蒲鐵路以北，武青北路以西地塊。車輛段地塊東西向長(zhǎng)度約272.34米，南北向長(zhǎng)度約2114.08（試車線全長(zhǎng)約1800米，咽喉段約807米，車庫(kù)區(qū)域430米，地上建筑群243米）。車輛段共有如下建筑單體：運(yùn)用庫(kù)、物資總庫(kù)、調(diào)機(jī)工程車庫(kù)、檢修庫(kù)、試車間、輪對(duì)踏面檢測(cè)棚及設(shè)備室、洗車棚及控制室、咽喉區(qū)等，均為半地下建筑，停車場(chǎng)為全地下建筑。因規(guī)范要求長(zhǎng)度大于30-40m需設(shè)后澆帶，所以設(shè)計(jì)在長(zhǎng)軸方向中部設(shè)置800mm寬后澆帶來(lái)補(bǔ)償混凝土收縮，后澆帶需在主體施工完成48天后施工。這種常規(guī)后澆帶施工，工序繁多，時(shí)間跨度長(zhǎng)，施工成本高，而且難以保證混凝土整體質(zhì)量，后澆帶施工縫處常出現(xiàn)開裂、滲漏等質(zhì)量問(wèn)題。地下水位上升，基礎(chǔ)上水造成施工困難；后澆帶處鋼筋銹蝕，容易引起應(yīng)力集中等不良現(xiàn)象的發(fā)生；基礎(chǔ)不能回填土，雨季泥水容易浸泡基礎(chǔ)；后澆帶的施工中容易造成混凝土接茬處不密實(shí)，影響鋼筋耐久性。隨著建筑材料技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工可以利用UEA混凝土外加劑補(bǔ)償收縮的原理，采用膨脹加強(qiáng)帶代替后澆帶，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無(wú)縫施工。

2 工藝原理及施工工藝

在應(yīng)力方面混凝土的抗拉強(qiáng)度最低，相當(dāng)于抗壓強(qiáng)度的7%到11%，混凝土的開裂主要是由于內(nèi)部拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度所致。在限制條件下，補(bǔ)償收縮混凝土自身的膨脹對(duì)限制體（如：鋼筋、相鄰物體、基礎(chǔ)等）產(chǎn)生拉應(yīng)力；與此同時(shí)，限制混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，正是這種壓應(yīng)力不同程度的抵消混凝土開裂的拉應(yīng)力，從而避免或減少混凝土裂縫。

應(yīng)力方面：補(bǔ)償收縮混凝土主要有膨脹和收縮兩種類型，它們?cè)谧杂桑ǚ窍拗疲⑾拗苾煞N條件下，結(jié)果不同。自由膨脹是“背向變形”，它使混凝土受拉，質(zhì)點(diǎn)間距加大，可以導(dǎo)致混凝土開裂；自由收縮是“相向變形”，它使混凝土受壓，質(zhì)點(diǎn)間距縮小，不會(huì)引起混凝土開裂。限制收縮是“背向變形”，它可以抵消一部分自由收縮產(chǎn)生的相向變形，使混凝土質(zhì)點(diǎn)間距增大，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)拉伸，導(dǎo)致混凝土開裂。在工程結(jié)構(gòu)中，實(shí)際上幾乎不存在自有條件下的變形情況，混凝土的變形總是在限制條件下出現(xiàn)。從上述各種變形情況判明：混凝土的收縮是產(chǎn)生裂縫的因素。然而限制條件下的膨脹，卻可避免或減少混凝土開裂。因此，補(bǔ)償收縮混凝土是以改善孔隙結(jié)構(gòu)、降低孔隙率，減少開裂。補(bǔ)償收縮混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中要產(chǎn)生大約相當(dāng)于自身體積0.04%-0.06%的收縮，當(dāng)收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫，影響混凝土的耐久性，膨脹劑的作用就是在混凝土凝結(jié)硬化的初期1-7d齡期產(chǎn)生一定的體積膨脹，補(bǔ)償混凝土收縮，用膨脹劑產(chǎn)生的自應(yīng)力來(lái)抵消收縮應(yīng)力，從而保持混凝土體積穩(wěn)定性?；炷猎趽饺伺蛎泟┖?，除補(bǔ)償收縮外,在限制條件下還保留一部分的膨脹應(yīng)力形成自應(yīng)力混凝土，自應(yīng)力值在0.3-7MPa,在鋼筋混凝土中形成預(yù)壓應(yīng)力。

3 質(zhì)量保證措施

3.1 使用補(bǔ)償收縮混凝土注意事項(xiàng)

澆筑前，應(yīng)檢查模板的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性，使模板所有接縫嚴(yán)密，不得漏漿，并易將模板與混凝土接觸的表面先行濕潤(rùn)，且保持清潔；嚴(yán)格控制混凝土配合比，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況的變化，及時(shí)正確調(diào)整；補(bǔ)償收縮混凝土坍落度損失較大，如現(xiàn)場(chǎng)施工溫度超過(guò)30℃，或混凝土運(yùn)輸、停放時(shí)間超過(guò)30到40min，應(yīng)在拌合前采取加大混凝土坍落度的措施；混凝土拌合后，不得加水?dāng)嚢瑁谎a(bǔ)償收縮混凝土無(wú)泌水現(xiàn)象，使用于泵送工藝。但應(yīng)注意早期養(yǎng)護(hù)，并采取擋風(fēng)、遮陽(yáng)、噴霧等措施，以防止產(chǎn)生塑性收縮裂縫；若因?yàn)榭陀^因素導(dǎo)致停工間歇時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)按規(guī)定留置施工縫；澆筑溫度不宜大于35℃；也不宜低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施；要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)。常溫下，澆筑后8到12h即可覆蓋澆水，并應(yīng)保持濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)至少14d。

3.2 降低混凝土入模溫度

輸送混凝土之前，應(yīng)先壓水洗管，再壓送水泥砂漿；夏季高溫施工，應(yīng)注意輸送管道的溫度，可以設(shè)冷水池冷卻輸送管，覆蓋草袋子并及時(shí)澆水，或包裹隔熱材料，以防止坍落度損失過(guò)大，影響泵送。按照規(guī)范要求留置混凝土的測(cè)溫孔，貯水觀測(cè)，既觀測(cè)溫度變化，又可以降低混凝土內(nèi)部溫度。通過(guò)以上措施，既能很好的解決混凝土因水化熱而產(chǎn)生的溫度變化，減少收縮產(chǎn)生的不利影響結(jié)構(gòu)，又能方便施工，保證施工質(zhì)量。

3.3 施工中應(yīng)注意事項(xiàng)

（1）安全教育和體檢：開工前和新工人入場(chǎng)要認(rèn)真進(jìn)行安全教育和身體檢查，經(jīng)考試、考核合格后，方可上崗作業(yè)。

（2）建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制和有關(guān)安全生產(chǎn)制度

（3）安全檢查工作

（4）用電安全

綜上所述，超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)加強(qiáng)帶施工工藝是以補(bǔ)償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料，以加強(qiáng)帶取代后澆帶實(shí)現(xiàn)混凝土連續(xù)澆筑的一種新工藝。在施工實(shí)際中，必須選用合適的外加劑，做好混凝土試配，嚴(yán)格控制混凝土施工與養(yǎng)護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，方可保證施工質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期效果。