補償收縮混凝土技術在縮短超長結構施工中的應用

何慶旭

山東省建設建工（集團）有限責任公司，山東 濟南 250011

1 補償收縮混凝土技術的基本原理及構造

1.1 基本原理

對混凝土容易出現(xiàn)體積變化的部分進行調節(jié)時，容易體積縮小過多的部分用膨脹劑進行填充，形成相應的加強帶，其他部分則可以加入少量的微膨混凝土，以實現(xiàn)代替后澆帶的目的，方便在較長結構的建筑中連續(xù)施工。從原理上講，該方法等于為建筑加上了性能更好的后澆帶，其中對于內摻10%～14%UEA的膨脹劑，無須特殊進行重點加強的部分可以適當降低4%左右的劑量，使材料能夠產生的膨脹作用充分發(fā)揮出來，以實現(xiàn)為混凝土補足體積的目的，從而加強混凝土的堅固性[1]。

1.2 設計構造

該項技術需要配備鋼絲網(wǎng)使用，將加強帶與混凝土分離，加強部分的硬度要更高，網(wǎng)寬在2m左右。依據(jù)行業(yè)相關規(guī)定，結構長度L＜60m時，可以考慮采用連續(xù)的加強帶設計；60m＜L≤120m時，若板厚H≤1.5m，設置連續(xù)式膨脹加強帶，板厚H＞1.5m時需采用分段的方式，利用間歇式膨脹加強帶等材料；結構長度L＞120m時，采用分段澆筑的間歇式膨脹加強帶或后澆式膨脹加強帶。加強帶與后澆帶位置大致相同，基本處于混凝土體積變化最為明顯的部分。防止混凝土出現(xiàn)裂縫的方法依據(jù)具體的混凝土材料而定，目前有“抗”和“放”兩種方式，前者的基本原理是在應力較為明顯的部分兩側進行較大應力混凝土的填充，并將鋼筋放置在內，防止部分結構難以承受過大的收縮應力；后者主要指不同類型的加強帶需要依據(jù)混凝土具體情況進行澆筑，使其收縮程度保持在可控范圍內[2]。

2 補償收縮混凝土技術在縮短超長結構施工中的實際應用

2.1 工程概況

某信息產業(yè)基地項目數(shù)據(jù)機房，相關方在其中的投入巨大，但施工周期很緊促。該建筑的部分房間采取單層結構，建筑整體為條形，面積為14800.36m2，其中辦公區(qū)混凝土結構東西長度達到96m，南北寬度為76m，混凝土頂板標高6.9m，建筑外體與內部存在較大的高度差，需要較大的填充工程?？蛻粢?，工程必須在2019年春節(jié)前完工，時間不能推遲。然而實際施工時開工時間又被延遲，同時考慮到當?shù)靥鞖庖蛩匦枰獙⒐て诮刂谷掌谶M一步提前。另外，工程結構中需要應用到較多的后澆帶，這就使得工期被延長，導致項目無法按時完成。

2.2 方案制訂及實施情況

考慮到時間因素，經過建筑方與相關單位的協(xié)商，施工隊伍決定在某些特殊部位采取替代方法。建筑的具體情況如下：結構總長度小于120m，在東西方向的后澆帶位置可預留縫隙，采用間歇式膨脹加強帶填充；南北方向采取連續(xù)式膨脹加強帶鞏固，帶寬均保持在2m?；A部分與屋面頂板面積大，混凝土可能會產生較大的體積變化。繪制圖紙如圖1、圖2所示，以減少混凝土體積變化帶來的問題。

圖1 膨脹加強帶布置

圖2 膨脹加強帶構造措施

考慮到現(xiàn)場的實際情況，為盡可能地減少施工過程中可能出現(xiàn)的不利因素，補償收縮混凝土限制膨脹率不小于0.02%，強度為C30，膨脹加強帶部位不小于0.03%，強度為C35。施工時間基本處于10—12月，北方氣溫將會達到較低極平，若遇到寒流天氣，則氣溫可能進一步驟降。在使用混凝土時需要進行綜合蓄熱法處理，一方面是為了滿足冬季施工的施工需求，另一方面在使用時也要注意攪拌站水泥凈用量不能低于300kg/m3，將混凝土自身水化熱提升上來。在建筑底部可以用柴油暖風機進行增溫，建筑周圍部分可以進行全面的包裹覆蓋，并在迎風面架設擋風布。在混凝土振搗工作完成后立即將塑料膜封緊，減少其中的水分喪失，在塑料薄膜上覆蓋阻燃草簾被，進一步達到保穩(wěn)保濕的效果。在整體的上方加蓋厚聚乙烯塑料布，降低風力對材料的影響，附上體積較重的物品防止覆蓋物脫落。14d后將覆蓋材料取下，最下層的薄膜保留，工程再次開始后取下，以最大限度地保證混凝土的質量情況。

3 采用補償收縮混凝土方案施工的控制要點

3.1 方案制訂思路

采用了新技術后，實際建筑會與圖紙出現(xiàn)一定的偏差，但總體在可接受的范圍內，需要與相關方進行溝通協(xié)商，告知具體事宜，并獲得設計簽認。通過后，要嚴格把控混凝土的比例問題與膨脹率問題。其中，膨脹率問題是整體工程的重中之重，采用的預拌混凝土材料也需要提前與廠商進行預約，簽訂準許合同，在技術上達成共識，以進一步調整混凝土的具體參數(shù)。

3.2 膨脹加強帶鋼筋配置

施工前決定采取補償收縮混凝土技術，就一定會對原有圖紙進行適當?shù)男薷模c原有理念在某些地方出現(xiàn)沖突，此時應積極與相關方進行協(xié)商，考慮是否可以做出一定的取舍，若圖紙不可修改，則需按照原有要求進行配比。屋面結構一般需要雙層雙向鋼筋，需要考慮的主要因素為溫度，其他部分若不采取這一結構，則可以適當改變鋼筋結構情況。梁板等薄構件缺乏足夠的應力，需要采用連續(xù)式膨脹加強帶來彌補其在該方面的不足，注重“抗”方法的應用；若結構面積較大，就可以考慮采取間歇式的加強帶，并結合“放”的方法，減少裂縫出現(xiàn)的可能性，提高工程的保險程度。加強帶與鋼筋之間保持一定的距離，如果表面存在不平的情況，需要預留一定的孔洞，防止結構出現(xiàn)不確定的變化，并注意該部分的應力變化情況，可以增加配筋，進一步降低裂縫出現(xiàn)的可能性[3]。該部分采用間接式膨脹加強帶，應用之后注意定期澆灌與澆灌時間。

3.3 混凝土原材及配合比控制

采用補償收縮混凝土技術需要注意混凝土強度，加強部分混凝土強度不能低于C30。膠凝材料與混凝土質量之間存在一定的相互關系，因此還需要注意膠凝材料的用量配比，填充部分的膠凝材料用量不少于300kg/m3，其中膨脹劑的用量在40～60kg/m3，兩側加強部分的膨脹劑用量可以適當降低，混凝土水膠比不宜大于0.5。

4 施工控制及驗收

施工中需要至少完成一組配合比試驗，觀察試驗結果是否與預期結果相一致。在采用了補償收縮混凝土技術后，要特別注意后期的保養(yǎng)工作，特別是澆筑工作，要做到保質、保量，在規(guī)定的時間內以一定的頻率進行保濕。如果在施工時遇到干燥、風力較大或者溫度出現(xiàn)極端值的情況，可能會對施工材料造成較大影響，此時必須及時采取有效的防護措施以保證混凝土的質量?？紤]到混凝土的膨脹率存在不同的情況，可以在施工前進行多次試驗，并在塑料薄膜的保護下進行長期觀察，直到發(fā)現(xiàn)混凝土的膨脹率達到預期效果，再正式投入施工中。同時，在施工前需要預先制訂好預防裂縫的相關方案。如果混凝土的膨脹力不合格，那么要及時檢查是否出現(xiàn)裂縫。若存在裂縫，但對整體建筑質量不存在較大影響，可以聽取相關專家意見，進一步考慮該建筑是否能夠得到驗收許可。

5 結論

要想盡可能地實現(xiàn)項目成本的最小化和質量的最優(yōu)化，在施工時一是要考慮施工采用的技術問題，二是要考慮施工過程中可能產生的相關成本以及花費的具體時間。盡管采取補償收縮混凝土技術后，在該部分施工階段會適量增加成本，但從工程整體角度而言，采用補償收縮混凝土技術一方面能夠縮短施工周期，解決后澆帶性能缺陷帶來的工程延期問題，另一方面也能夠通過技術的加強來改善原有技術存在的質量弊端，是有助于進一步優(yōu)化工程的。因此，補償收縮混凝土技術值得在后續(xù)的工程中進一步推廣。