无伸缩缝超长混凝土板施工工法

薛 向 民

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

无伸缩缝超大面积混凝土板施工最难解决的问题就是混凝土板的收缩裂缝问题。混凝土板的收缩裂缝问题是工程建设中比较常见的通病，尤其是在当前超出规范规定留设伸缩缝的要求普遍多和流动性混凝土广泛应用的情况下问题更为突出。分析其产生的原因主要是混凝土自身的抗变形能力不足，尤其是存在较薄弱的部位。当混凝土的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，就出现裂缝。本工法的核心就是通过提高混凝土板自身的抗变形能力来达到消除混凝土裂缝的目的。

1 无伸缩缝超长混凝土板施工工法特点

山西一建施工的晋城市多功能综合馆，其一层室外平台环形板宽10.5 m，长约270 m，未设伸缩缝。采用本工法施工，均未出现裂缝，受到了业主及监理单位的好评。对混凝土的配合比设计提出要求，要求混凝土的整体抗变形能力要能够满足超大面积板的要求，也就是混凝土配合比设计时要充分体现最大堆积密度原则、最小水泥用量原则和水胶比适当原则。改进了现行混凝土板的施工工艺，提出了混凝土板的施工要围绕如何提高混凝土的抗变形能力来进行的指导思想。操作简便，质量易保证。

2 工艺原理

由于材料和施工工艺的关系，普通混凝土板具有较大的不均匀性，具体表现在：第一整体抗变形能力不强，第二有比较明显的抗变形薄弱部位。本工法就是针对这两条因素通过优化混凝土配合比和改善混凝土的养护条件来提高混凝土整体抗变形能力；通过对混凝土板表面的处理来使混凝土内收缩应力峰值降低，使混凝土的骨料分布更加均匀，以此来提高混凝土表层的抗变形能力，防止表层裂缝引起贯穿裂缝。进而达到消除混凝土裂缝的目的。

3 工艺操作要点

3.1 确定抗裂混凝土优化配合比

在确定大面积、超大面积板类构件的混凝土优化配合比时，最好选择专门研究配合比的试验室进行优化配合比试验。在提供试验单位优化选择原材料时，要尽量多收集几种常用的水泥、外加剂、掺合料以及砂子、石子等，确保材料充分。在进行配合实验时，首先要保证混凝土储备强度适中，不宜过高或过低，建议所使用的混凝土储备强度满足较低设计要求即可。另外还要注意水胶比，其配比不宜过小。以强度与工作性满足的前提要求下，尽量做到水泥用量的最小化。骨料的级配设计是混凝土使用的关键，合理的级配设计能够有效减少水泥的用量。因此要对所提供的原材料进行充分试验，检测其常规性能、抗裂性能，最终选择出具有良好抗裂性的混凝土原材料。在此之上，再继续探索混凝土的配合比，通过改变所选原材料的组分变化来确定配合比对混凝土拌合物性能的影响程度。根据试验所得出的结论，得出既可以满足工作性又能保证混凝土强度的原材料的配合用量。设定不同的几组配合比，并检验和易性、坍落度以及混凝土强度等性能，确保符合标准。最后根据所得到的几组配合比对抗裂性能、收缩性能以及抗渗性能进行测试，选出其中综合性最好的配合比方案作为最终的最优配合比。

3.2 混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣

在确定梁板的钢筋模板检查并验收合格后，方可进行混凝土的施工。混凝土在浇筑前要清除模板内的垃圾、泥土等杂物，清洗掉钢筋上的油污，再对钢筋的垫块进行检查。如果在施工过程中有木模的使用还要进行浇水湿润处理。

1)自拌混凝土的处理。

a.根据试验得出的最优配合比，确定每盘中不同材料的配比用量以及车辆重量，水泥、砂子、石子等不同的材料都要有其固定准确的称量值。上料过程中要做到车车过秤，经常测定骨料的含水率，根据实际情况对配合比及时调整，保证材料的加水量。

b.装料顺序：装料一般要按装石子→水泥→砂子的顺序进行。如果外加剂为粉状物质，应当在确定好每盘加入量后，将外加剂预先装入到小包装内，再加入粗细骨料同时倒入。若外加剂为液状，则要根据每盘用量与水后，再与粗细骨料同时倒入搅拌机内进行搅拌。

c.搅拌时间：搅拌时间为将拌合料全部装入搅拌筒中开始，到开始混凝土出料时结束，在保证混凝土搅拌均匀的同时，尽量做到时间最短。

d.在进行混凝土搅拌前，需要施工单位的主管技术部门等相关人员对混凝土进行检测，鉴定混凝土的坍落度、和易性，在确保符合配合比要求后，再进行混凝土的搅拌。

e.混凝土运输：搅拌机卸出混凝土后，需要尽早送到浇筑地点。因此在混凝土的运输过程中，要做好混凝土防离析、防流失等工作，避免混凝土因长时间运输而产生坍落度变化以及初凝现象。如果混凝土在运输过程中出现离析现象，则需要在浇筑前进行二次搅拌。在混凝土卸出到浇筑完毕，要确保混凝土初凝时间之内。

混凝土在进行泵送工作时，要确保混凝土泵的工作连续性，若泵送过程中出现故障，停歇时间不得超过45 min，若超时或者混凝土出现离析等问题，则需要对管内残留的混凝土进行冲洗。

f.浇筑与振捣：梁板的浇筑应由一端开始，采用“赶浆法”的方式进行梁的浇筑，将梁高按照阶梯形进行分层浇筑，再到达板底时，将板的混凝土同时浇筑，随梁中阶梯形进行延伸，使得梁板混凝土浇筑连续不断进行。

g.如果梁柱节点的钢筋比较密集，在对此处混凝土浇筑时，建议采用与小粒径石子强度等级相同的混凝土，用小直径振捣棒进行振捣。

h.浇筑板的混凝土虚铺厚度要略微大于板厚，按照垂直于浇筑的方向用平板振捣器进行来回的振捣。对于厚板来说，可采用拖拉式振捣，用插入式振捣器顺着浇筑的方向进行振捣，通过铁插尺混凝土厚度进行检查，振捣后刮平。施工缝处或插筋处用木抹子抹平即可。

i.混凝土的浇筑过程应该是连续不断的，如果遇到需要间歇的状况，间歇时间要短，不得长于前层混凝土凝结。不同的种类、气温及凝结条件对应着不同的间歇的时长，通常情况下间歇超过初凝时间则要按施工缝处理。

j.施工缝位置：施工缝的表面垂直于板面或者梁轴线，不能出现斜槎，并采用钢丝网进行挡牢。当施工缝处浇筑混凝土的抗压强度大于1.2 MPa时，方可继续进行浇筑。继续浇筑前需要对表面进行凿毛处理，将浮动石子充分剔除并冲洗干净，在对泥浆浇水后继续混凝土的浇筑。

2)当采用商品混凝土时，需要检查混凝土合格证是否符合标准要求，并对混凝土的和易性和坍落度进行检查，其余的则与自拌混凝土相同。

3)表层“V”形槽处理方法。

在完成上述过程之后，则要进行混凝土表面的“V”形槽处理。处理时使用楔形木条或者角钢，按照“V”形将工具压入混凝土内，以钢筋保护层的厚度作为压入深度，间距最好保持在6 m以内。处理的位置为主次梁的中部或者板上。在二次抹面前将压入的工具取出，以留出“V”形槽为标准。

4)表面撒石子处理及二次振捣二次抹面。

混凝土表面的撒石子处理可以让振捣后的骨料更均匀。石子粒径要以混凝土中碎石相同或稍小的为标准，其用量为占板中混凝土的5%左右，并在混凝土初凝后进行，撒石子处理时要确保均匀一致。碎石撒完后，需要用平板振捣器对混凝土进行二次振捣，振捣过程中要加快平板振捣器的速度，以避免刚撒的石子被振入到深层混凝中。二次振捣完毕后，用2 m刮杆对混凝土表面进行找平处理，选取混凝土终凝前进行混凝土的二次抹面工作。

5)混凝土的养护。

根据施工现场条件的不同，混凝土的养护工作可以采用养护液或者采用浇水的养护方法。在使用养护液进行养护时，要确保养护层出现破坏的现象。当出现破坏现象时，需要在规定的养护期内及时进行养护液的补喷。当采用浇水的养护方式时，则要在二次收面后及时对混凝土进行塑料膜的铺盖，以保证养护的保湿效果。另外在养护时间达到规定后，最好不要马上停止对混凝土的养护，建议以循序渐进的方式来减少养护次数直至养护的终止。

6)冬期施工。

在进行冬期施工前要提前编制冬期的施工方案，根据对原材料的加热、搅拌、运输、浇筑和养护等热工计算结果进行施工。冬期浇筑的混凝土在选择添加负温复合外加剂时，要根据环境温度的不同来选取不同的负温外加剂。负温外加剂在使用前要通过专门的试验以及相关技术单位的鉴定。浇筑混凝土前要彻底清理掉模板和钢筋上的污垢。同时运输和浇筑混凝土所使用的容器要有相应的保温措施。在运输和浇筑的过程中如果出现温度与热工计算数据不符的问题时，要根据情况，采取相应措施进行调整。混凝土试块还要增设两组结构相同的进行养护，第一组用来检验受冻前的混凝土强度，另一组则要对常温养护28 d后的混凝土强度进行检验。

4 结语

以晋城市多功能综合馆工程为例，混凝土试配合比试验费用和施工阶段费用与节约水泥相比较，基本持平。晋城市多功能综合馆工程一层室外平台约270 m长环形板采用本工法施工后没有出现裂缝，所取得的质量效益受到了业主及社会各界的好评。本工法混凝土优化配合比时提出的最小水泥用量原则，不但可以提高混凝土的体积稳定性、抗裂性，而且还减少能源消耗，符合可持续发展的要求。