朱志強(qiáng)

摘要：UEA無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)在具體工程項(xiàng)目中的施工實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：加強(qiáng)帶；膨脹率；配合比；方案；控制

1綜述

在超長、超寬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，一般每30－40m需設(shè)一道后澆帶，等40－50天后再澆筑膨脹混凝土，這種常規(guī)后澆帶施工，工序繁多，時間跨度長，施工成本高，而且難以保證整體質(zhì)量，給建筑裝飾也帶來隱患,而利用UEA混凝土補(bǔ)償收縮的原理，采用膨脹加強(qiáng)帶替代后澆帶，可實(shí)現(xiàn)超長鋼筋混凝土的無縫施工，此即“UEA無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)”。UEA混凝土在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，在鋼筋和鄰位約束下，鋼筋受拉，而混凝土受壓，當(dāng)鋼筋拉應(yīng)力與混凝土壓應(yīng)力平衡時，則：Ac.σc=As.Es.ε，設(shè)：μ=As/Ac，則σc=μEs.ε……（1）式中σc—混凝土預(yù)壓應(yīng)力（Mpa），As—鋼筋截面積，μ—配筋率（%），Ac—混凝土截面積，Es—鋼筋彈性模量（Mpa），ε—混凝土的限制膨脹率（%）。

由（1）式可見，σc與ε成正比例關(guān)系，而限制膨脹率ε隨UEA的摻量增加而增加，所以，通過調(diào)整UEA的摻量，可使混凝土獲得0.2－0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，根據(jù)水平法向力σx分布曲線，設(shè)想在應(yīng)力大的地方施加較大的膨脹應(yīng)力σc，而在兩側(cè)施加較小的膨脹應(yīng)力，全面地補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，控制有序裂縫的出現(xiàn)。

混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)是一門新技術(shù)，所謂無縫僅僅是利用UEA膨脹補(bǔ)償混凝土收縮，控制和減少裂縫數(shù)量或縮小裂縫寬度，使得超常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不設(shè)后澆帶和永久性變形縫，加快工程施工進(jìn)度，減少結(jié)構(gòu)滲漏，節(jié)約工程成本。

2施工實(shí)踐

某小區(qū)一地下人防兼車庫工程，地下一層，地上主樓為2棟25層、2棟19層住宅，基礎(chǔ)為人工挖孔樁。地下車庫總建筑面積為12000多平方米，長度130多米（A~T軸），寬度90多米（1~13軸），屬于超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，按規(guī)范要求設(shè)置后澆帶，不僅整體防水效果差，而且施工十分麻煩，工期長。為實(shí)現(xiàn)該工程的連續(xù)澆筑，保證結(jié)構(gòu)的整體性，消除滲漏隱患，快速施工，確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)安全；經(jīng)幾方論證，采用補(bǔ)償收縮混凝土無縫設(shè)計(jì)施工新技術(shù)，取消后澆帶，設(shè)置加強(qiáng)帶。基本原理是：根據(jù)收縮應(yīng)力的分布，用相應(yīng)的膨脹應(yīng)力予以補(bǔ)償。在收縮應(yīng)力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強(qiáng)帶，其它部位拌制微膨脹混凝土從而取消后澆帶，實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆搗。

2.1膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置

A~T軸方向設(shè)置三條膨脹加強(qiáng)帶，1~13軸方向在中部設(shè)置一條膨脹加強(qiáng)帶，加強(qiáng)帶寬度為2米。底板和頂板未設(shè)后澆帶，側(cè)墻除上述加強(qiáng)帶外，A~T軸方向另設(shè)3條后澆帶，1~13軸方向另設(shè)2條后澆帶，后澆帶寬度為0.8米。底板、頂板和側(cè)墻混凝土強(qiáng)度等級為C30，加強(qiáng)帶和后澆帶為C35，抗?jié)B等級為P6。膨脹混凝土用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工，其限制膨脹率設(shè)計(jì)非常重要，膨脹率偏小，則補(bǔ)償收縮能力不足，無縫施工難以實(shí)現(xiàn)，膨脹率過大，對混凝土強(qiáng)度有明顯的影響。微膨脹混凝土的設(shè)計(jì)，主要是在混凝土的配比中摻入適量的外加劑、添加劑，使得混凝土在凝固過程中產(chǎn)生水化熱和凝固后的干燥收縮，即熱脹冷縮所產(chǎn)生的變形壓縮到最低的一種構(gòu)思。本工程采用UEA微膨脹混凝土，設(shè)計(jì)對混凝土在水中14天的限制膨脹率提出了要求：底板和頂板為0.02~0.025%，外墻板為0.03~0.035%，膨脹加強(qiáng)帶為0.025~0.045%。

2.2材料選用

施工前，對砂、石、摻合劑、水泥等外加劑原材料均由質(zhì)檢員、工程監(jiān)理員到攪拌站落實(shí)，抽檢。

2.2.1UEA選用經(jīng)中國建筑材料科學(xué)研究院授權(quán)生產(chǎn)的某品牌UEA-E高效膨脹劑產(chǎn)品，一般部位摻量為膠凝材料用量的10%，加強(qiáng)帶和后澆帶部位摻量為膠凝材料用量的12%。

2.2.2水泥、砂、石、水的選用與普通混凝土要求相同。

2.3配合比設(shè)計(jì)

本工程位于市區(qū)，按照政府有關(guān)規(guī)定現(xiàn)場不允許攪拌混凝土，故選用某專業(yè)混凝土公司生產(chǎn)的商品混凝土。混凝土配合比經(jīng)試配試驗(yàn)及調(diào)整，最終的施工配合比C30P6為：水泥：砂：卵石：水：減水劑：UEA-E膨脹劑=1：1.82：3.15：0.47：0.01：0.10；C35P6為：水泥：砂：卵石：水：減水劑：UEA-E膨脹劑=1：1.66：2.89：0.43：0.01：0.12。

2.4施工方案

超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工是一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)，須做好澆筑前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，充分考慮澆筑過程中可能出現(xiàn)的問題，做好混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)工作。

2.4.1 施工段劃分 考慮到實(shí)際施工的可行性，底板和頂板沿A~T軸方向劃分為二個施工段，施工縫留設(shè)于該向中部加強(qiáng)帶處。側(cè)墻按設(shè)計(jì)要求留設(shè)后澆帶。

2.4.2施工順序 底板→內(nèi)側(cè)墻和內(nèi)柱→頂板和外側(cè)墻。底板和頂板混凝土澆筑時，采用二臺地泵分設(shè)于○1軸線和○13軸線的外側(cè)，從中部加強(qiáng)帶開始相向分別往外退澆，一次澆筑的寬度以控制在三個小時內(nèi)能夠返回中部澆筑點(diǎn)為宜，避免出現(xiàn)混凝土澆筑冷縫，影響工程質(zhì)量。

2.4.3不同強(qiáng)度等級混凝土的分隔方法 在膨脹加強(qiáng)帶的兩側(cè)安設(shè)網(wǎng)格尺寸5mm的金屬方格網(wǎng)，當(dāng)加強(qiáng)帶一側(cè)混凝土澆筑完成時，先澆筑加強(qiáng)帶，再澆筑其另一側(cè)混凝土，確保加強(qiáng)帶混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

2.4.4混凝土養(yǎng)護(hù) 混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)工作十分重要，是保證混凝土質(zhì)量的重要措施之一。膨脹混凝土只有充分濕養(yǎng)護(hù)才能發(fā)揮UEA混凝土的膨脹效能，項(xiàng)目部設(shè)立了專職養(yǎng)護(hù)人員，建立了嚴(yán)格的混凝土養(yǎng)護(hù)制度。本工程采用了保溫保濕養(yǎng)護(hù)法，澆筑完成后及時用塑料薄膜覆蓋，草袋保水養(yǎng)護(hù)14d。對于外側(cè)墻，由于收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力影響較大，在澆筑側(cè)墻混凝土完成后及時掛草簾子保濕養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑2天后，松動模板1－2㎜，在墻體頂部設(shè)置水管淋水養(yǎng)護(hù)，拆模時間控制在第7天，拆模后繼續(xù)淋水養(yǎng)護(hù)至14d?，F(xiàn)場安排了6個小組24h跟蹤分班養(yǎng)護(hù)，由于措施得力，混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)工作做得較好，整個地下室的側(cè)墻無一處麻面、漏漿、開裂。

2.5施工組織

施工組織、施工管理是澆筑混凝土的關(guān)鍵。澆筑混凝土前，根據(jù)各工種的技術(shù)要求實(shí)施全員技術(shù)交底。由于采用商品混凝土，對混凝土的拌制、運(yùn)輸、泵送、澆筑、養(yǎng)護(hù)全過程有極高的要求，為此，現(xiàn)場建立了組織保障機(jī)構(gòu)，以項(xiàng)目經(jīng)理為首，項(xiàng)目工程師、質(zhì)檢員、施工隊(duì)長、混凝土攪拌中心調(diào)度員、業(yè)主代表、監(jiān)理代表組成的現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)小組，指揮調(diào)度、協(xié)調(diào)混凝土澆筑工作。

2.5.1 人員組織 因底板、頂板一次澆筑的混凝土量約有三千立方，且為連續(xù)澆注，故將現(xiàn)場施工班組、混凝土攪拌中心分成三班作業(yè)，每班二組，每組14人進(jìn)行作業(yè)，并各預(yù)備一個班組待命，采用無線、有線電話通訊聯(lián)系，項(xiàng)目管理人員也分班進(jìn)行旁站指揮，確保了澆筑工作的順利實(shí)施。

2.5.2機(jī)械準(zhǔn)備 為避免因設(shè)備故障造成施工冷縫，開工前對攪拌設(shè)備、運(yùn)輸罐車、輸送泵、泵管進(jìn)行全面的檢修、保養(yǎng)，及時排除故障和隱患，保證設(shè)備完好投入使用。混凝土輸送地泵準(zhǔn)備了三臺，其中一臺備用，插入式振搗器準(zhǔn)備了六臺，其中二臺備用。

2.5.3 材料準(zhǔn)備 提前向混凝土公司預(yù)約，使得混凝土公司能夠在混凝土澆注過程中保質(zhì)保量連續(xù)供應(yīng)混凝土，實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑。

2.6質(zhì)量控制

2.6.1 模板工程 事先做好模板設(shè)計(jì)，并按設(shè)計(jì)要求支模，保證模板具有足夠的強(qiáng)度和剛度支撐新澆筑混凝土和施工荷載，模板安裝完成后，經(jīng)項(xiàng)目部專職質(zhì)量檢查員檢查合格，報(bào)項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)驗(yàn)收。

2.6.2鋼筋工程 按設(shè)計(jì)級別、規(guī)格、尺寸放樣下料，按現(xiàn)行規(guī)范和構(gòu)造圖冊綁扎到位，經(jīng)項(xiàng)目部專職質(zhì)量檢查員按設(shè)計(jì)圖一一核對無誤后，報(bào)項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)做隱蔽驗(yàn)收。

2.6.3混凝土工程 提前做好混凝土配合比設(shè)計(jì)，保證混凝土施工實(shí)際強(qiáng)度。按規(guī)范要求在現(xiàn)場做混凝土試塊，并由項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)見證制作?；炷翝沧⑦^程中，會同監(jiān)理不定時的到攪拌站抽查配料和計(jì)量情況，確?；炷僚淞腺|(zhì)量。選用技術(shù)水平高的振搗工實(shí)施混凝土振搗，做到不少振、不漏振、不過振。振搗時間控制在15S左右，以混凝土表面的呈現(xiàn)浮漿和不再冒氣泡為度。振搗時快插慢拔，振點(diǎn)布置要均勻，在施工縫和預(yù)埋件處，加強(qiáng)振搗以免不實(shí)，造成滲水通道，振搗時不觸及模板、鋼筋、止水帶、以防止移位變形。

3結(jié)束語

本工程采用UEA無縫設(shè)計(jì)施工技術(shù)縮短了工期約二個月，取消了主樓與地庫之間的永久變形縫，節(jié)約費(fèi)用約三萬元。經(jīng)驗(yàn)收，工程質(zhì)量合格，實(shí)現(xiàn)了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫的設(shè)計(jì)目標(biāo)。