建筑超长钢筋混凝土结构无缝设计研究

卢富玲 李明伟

河南元龙建筑加固有限公司

建筑超长钢筋混凝土结构无缝设计研究

卢富玲 李明伟

河南元龙建筑加固有限公司

超长钢筋混凝土结构无缝设计施工技术、结构自防水技术、大体积混凝土裂缝控制技术是中国建筑材料科学研究院近年研究开发的三大基础应用技术，为我国建筑工程大量使用补偿收缩混凝土，控制混凝土工程的开裂及渗漏起到了重要的作用，对提高混凝土建筑工程的耐久性有其积极的贡献，施工技术的进步从而又促进了有关混凝土膨胀剂及防水剂等材料研究的进一步发展。

建筑超长钢筋混凝土结构；无缝设计

一、建筑超长钢筋混凝土结构无缝设计方案

1、基本原理

无缝设计的思路是“抗放兼施，以抗为主”，其膨胀加强带所建立的预压应力，与混凝土抵抗收缩变形所产生的拉应力能达到补偿平衡，这是无缝设计的关键。

该工程地下室长93m，宽45m，属于超长钢筋混凝土结构，按规范要求设置后浇带，不仅整体防水效果差，而且施工十分麻烦，工期长。为实现该工程的连续浇筑，保证结构的整体性，消除渗漏隐患，快速施工，确保基坑支护结构安全；经几方论证，采用补偿收缩混土无缝设计施工新技术，取消后浇带，设置加强带。基本原理是：根据收缩应力的分布，用相应的膨胀应力予以补偿。在收缩应力较大的部位掺加膨胀剂做成膨胀加强带，其它部位拌制微膨混凝土从而取消后浇带，实现连续浇捣。

2、加强带设置位置

由于该工程地下室底板和地下室墙板混凝土等级不一致，施工中按规范要求设置水平施工缝（钢板止水带），底板、墙板和顶板共分三次浇筑完成，共设置两道加强带。

3、膨胀加强带构造措施

加强带沿轴线方向共设置二道（包括底板、墙板、顶板），宽度2m，在加强带的两侧架设密孔钢丝网，网孔5mm，以防止带外混凝土流入加强带，带内增加水平构造钢筋8@100，钢筋规格同原设计的配筋，加强带混凝土强度等级比两侧混凝土提高一级，采用了C35、C45混凝土，施工中，先浇一侧带外混凝土，浇到加强带时，改用膨胀混凝土，由A轴向H轴连续浇捣。

二、超长钢筋混凝土结构无缝设计施工技术应用

1、微膨胀混凝土施工

（1）微膨胀混凝土的试配。微膨胀级配合比设计时，除进行常规的设计、试验外，还增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

（2）混凝土搅拌。混凝土搅拌采用强制式搅拌机搅拌，严格控制搅拌时间，确保混凝土拌合物均匀。及时测定砂、石的含水量、以便及时调整混凝土级配，严禁随便增减用水量。

（3）混凝土的输送。混凝土搅拌完成后，采用固定泵泵送工艺直接输送到作业面，以确保混凝土在最短时间运至浇筑面上。

（4）混凝土的浇筑。混凝土浇灌前准备：钢筋模板按设计图纸安装、绑扎、安装要牢靠，模板表面涂刷脱模剂。模板缝用海绵垫补严密，模板内的所有杂物必须清理干净并浇水湿润。混凝土浇筑采用循序推进的连续浇筑方法，为避免混凝土出现冷缝，每个浇筑带的宽度均控制在2m以内为宜。混凝土表面搓压完毕后，应立即进行养护。冬天施工，采取防冻措施，除掺加防冻剂外，尚需保证混凝土入模温度不得低于5℃。雨季施工，采取有效防雨措施，严格按事先编制好的冬雨季施工措施执行。

（5）混凝土养护。CSA混凝土的养护是保证质量的最重要的措施之一。混凝土浇筑后，立即在其表面覆盖一层塑料薄膜，然后长时间地浇水养护，一方面避免温度过快降低，另一方面避免混凝土表面水分的过快散发。

2、钢纤维混凝土施工

由试验室在开工前进行试配准备，在混凝土试配过程中，发现钢纤维易成束结团附在粗骨料表面、且分布不均，显然这不利于钢纤维发挥其作用。因此，参照各类文献，按粗骨料粒径为钢纤维长度一半对粗骨料进行了严格的进料控制和筛选（控制在15～20mm左右）。另外发现纤维拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影响混凝土质量、微孔还使钢纤维与水泥沙浆无法形成有效握囊，发挥不了钢纤维的增强作用，对比，我们较同标号普通混凝土提高了砂率和水泥用量，有效地解决了上述问题。

钢纤维混凝土现场机械拌制，其搅拌程序和方法以搅拌过程中钢纤维不结团并可保证一定的生产效率为原则；采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法，钢纤维用人工播撒。整个干拌时间大于2min，干拌完成后加水湿拌时间大于3min，视搅拌情况，可适当延时以保证搅拌均匀。搅拌钢纤维混凝土专人负责，确保混凝土坍落度和计量准确。

混凝土搅拌过程中，注意控制出料时实测混凝土坍落度，作好相应记录，并根据现场混凝土浇筑情况作出相应调整。严禁雨天施工。

3、后张拉无粘结预应力施工

（1）预应力筋张拉准备。当预应力钢筋绑扎完毕后，穿设预应力筋，预应力筋的搭接在梁支座处进行。为防止张拉过程中在同一截面产生裂缝，将相邻两根梁的预应力筋的张拉端错开500mm。承压板，螺旋筋等放置完毕后即进行自检、专检及隐蔽验收合格后浇混凝土。当混凝土强度达到1.2N/m㎡时及时将张拉端的穴模清理干净。当混凝土的强度达到设计要求的张拉强度时，进行预应力筋的张拉（用同条件下养护的试块来判别）。

（2）无粘接预应力张拉。预应力筋的张拉根据设计要求采取变角张拉施工工艺，预应力筋下料长度包括变角块厚度，单根预应力筋张拉端承压板采用90×90×12mm的钢板，螺旋筋采用φ6.5的钢筋，螺距为25mm，4圈，直径为75mm；对于群锚体系承压板采用150×150×20mm，螺旋筋采用φ8的钢筋，螺距为25m，9圈，直径为150mm.依据设计控制张拉应力，对于超长钢绞线的张拉均需采用倒换行程的方法张拉，预应力筋的张拉力以控制应力为主，校核预应力钢绞线的伸长值。

（3）张拉穴口的封堵。预应力筋张拉完毕经检查无误后，即可切割多余的钢绞线，切割后的钢绞线外露长度距锚环夹片的长度为30mm，按规范要求用防水涂料或防锈漆涂刷锚具，然后清理穴口，用高一等级的内掺10%CSA的细石混凝土进行封堵。

三、结束语

综上所述，随着国民经济的高速发展，我国城市建设事业得到了迅速发展，超长钢筋混凝土结构无缝设计在城建工程中的广泛应用，可以有效解决混凝土由于热胀冷缩、干燥收缩导致的混凝土结构产生的变形或裂缝问题，可以确保工程建设的整体质量。

［1］楼迪光；郦伟；杨青飞；超长混凝土结构的无缝施工技术探讨［J］；广西城镇建设；2008年05期

［2］蔡江勇，侯元恒，侯丰泽；超长混凝土结构的无缝设计［J］；河南城建高等专科学校学报；2011年03期