8/8微膨脹混凝土在超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的工程應(yīng)用摘要:該文探討了微膨脹混凝土在超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的技術(shù)問題,并通過工程實例介紹了在設(shè)計施工過程中應(yīng)采用的技術(shù)措施及主要的施工工藝要求。

??關(guān)鍵詞:膨脹混凝土超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計UＥA膨脹劑。?

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1前言?

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??現(xiàn)代建筑正朝著多功能、體形復(fù)雜、尺度不斷增大的方向發(fā)展，超長建筑物常有出現(xiàn)。為了減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的影響,往往要求布置溫度伸縮縫。但這常與建筑立面外理，建筑功能及屋面防水發(fā)生矛盾,尤其在地震區(qū)，伸縮縫的寬度須符合防震縫的要求，更使立面處理等增加困難。因此，建筑師常要求結(jié)構(gòu)工程師不設(shè)縫或少設(shè)縫。本文就微膨脹混凝土在超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中采取無縫設(shè)計的技術(shù)問題進行了探討。

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2無縫設(shè)計方法討論?????

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2。1后澆帶的設(shè)計方法

目前在結(jié)構(gòu)設(shè)計中常有采用后澆帶,后澆帶主要有三個作用：

??a、用后澆帶代替沉降縫。在荷載變化較大部位設(shè)置，減小建筑物的不均勻沉降對結(jié)構(gòu)的影響。這是常規(guī)的作法，在很多工程中得到應(yīng)用，并起到了比較好的效果。

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ｂ、現(xiàn)澆混凝土凝固時，減少混凝土干縮的影響.在結(jié)構(gòu)區(qū)段較大,當(dāng)現(xiàn)澆混凝土凝固時，容易產(chǎn)生干縮裂縫，因此將樓板劃分成20—40M的區(qū)格,用后澆帶分開，采用減少樓板澆灌區(qū)格長度的方法以減少混凝土干縮的影響。這對控制混凝土早期干縮裂縫,起到很好的作用。

??c、用后澆帶代替伸縮縫。通常在混凝土干縮過程大都已完成時，即可將后澆帶灌注混凝土。后澆帶混凝土凝固完成后，后澆帶即應(yīng)視作不復(fù)存在，樓板又成為較長的區(qū)段.此時,如果受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。因此用后澆帶來代替伸縮縫，很難取得它要起的作用。?

?２.２結(jié)構(gòu)樓面混凝土中加UEA膨脹劑的設(shè)計方法

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a、設(shè)計思路：在結(jié)構(gòu)樓面中用ＵEA補償收縮混凝土作為結(jié)構(gòu)材料，在硬化過程中產(chǎn)生的膨脹作用，由于鋼筋對混凝土的約束，在結(jié)構(gòu)中建立少量的預(yù)壓應(yīng)力（0。2—0.7Mｐａ）,這一預(yù)壓應(yīng)力大致可以補償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫差和干縮的拉應(yīng)力，從而防止溫度收縮裂縫，或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)(小于0.1ＭM）。

?b、梁板的溫度應(yīng)力分析：梁板在溫度收縮變形作用下,將沿長度方向產(chǎn)生水平法向應(yīng)力,其最大值應(yīng)在截面的中點(圖1a），當(dāng)最大值超過混凝土的抗拉強度，在梁板的中點產(chǎn)生第一道垂直裂縫，梁板就分為兩塊，每塊梁板的水平應(yīng)力就會重分布，每塊梁板中點的最大水平法向應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度，就會產(chǎn)生第二道垂直裂縫（圖1b)，這種裂縫的有序性常可在工程中見到.???

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?c、設(shè)計方法：通過上面的應(yīng)力分析，在設(shè)計中,如能預(yù)先在梁板中建立一定的預(yù)壓應(yīng)力，來補償在溫度收縮變形作用下產(chǎn)生的水平法向應(yīng)力，且在最大應(yīng)力處進行加強,即可控制有序裂縫的出現(xiàn)（圖2）。在長方向間隔４0-6０Ｍ處,設(shè)膨脹加強帶2M寬，采用內(nèi)摻14%－15％UEＡ的混凝土，其強度等級比兩側(cè)混凝土高一等級，其它部位混凝土均內(nèi)摻１0％－１２%的UEA。

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????3工程實例

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????Ａ、工程概況：寧波鎮(zhèn)海莊市街道同心村商住樓，總工程面積2。８萬m2,其中地下室面積０。55萬m2，地上十八層,地下一層,結(jié)構(gòu)形式為全現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)（圖３),基礎(chǔ)采用＆Phｉ；600、＆Phi；900鉆孔灌注樁.

???B、技術(shù)措施：該工程總長９2m，已遠遠超過規(guī)范設(shè)置伸縮縫的要求,但由于建筑立面及功能不容許設(shè)伸縮縫，且上部結(jié)構(gòu)僅在○A軸以北有，兩邊的荷載、剛度不同,可能產(chǎn)生不均勻沉降。在設(shè)計中采取了以下技術(shù)措施:??

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○a在每層結(jié)構(gòu)樓面中內(nèi)摻水泥重量10％的UEA。

?○ｂ沿建筑長度方向約間隔４0m左右設(shè)置兩道加強帶。

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?○ｃ考慮到地下室不均勻沉降的影響,在2/0A軸附近設(shè)置沉降后澆帶,保證在有上部結(jié)構(gòu)和無上部結(jié)構(gòu)地下室兩塊之間沉降不均勻的情況下，不至于產(chǎn)生過大的裂縫，主體完工后，將沉降后澆帶澆好后,又能發(fā)揮它抵抗溫度收縮的作用。

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○d為提高鋼筋與混凝土的握裹力,減少收縮裂縫，采用冷軋變形鋼筋。加強帶的板筋配置比兩側(cè)樓板的鋼筋面積增加50％，且加強帶的混凝土強度等級比兩側(cè)提高一個等級。???

○e加強帶布置在框架跨度三分之一范圍內(nèi).如遇次梁時，根據(jù)梁斷面的大小，也配置適量加強鋼筋。?

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○f地下室長近90M，也需要解決溫度收縮的問題。在筆者以前設(shè)計的工程中，地下室側(cè)壁，內(nèi)摻UEＡ膨脹劑，但由于在施工中側(cè)壁拆模早,濕水養(yǎng)護不好,拆模一段時間后，發(fā)現(xiàn)局部有豎向細收縮裂縫出現(xiàn)。因此，在此工程中，地下室底板及壁板采用內(nèi)摻12％UEA膨脹劑的補償收縮混凝土一次性澆筑,并加強側(cè)壁濕水養(yǎng)護措施,主體完工后，仔細檢查,沒有發(fā)現(xiàn)收縮裂縫，達到預(yù)期效果。???

C、施工工藝:

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○aＡ~F六區(qū)依次澆筑內(nèi)摻１0％UＥＡ膨脹劑的Ｃ４0混凝土，在膨脹加強帶兩側(cè)用密孔鐵絲網(wǎng)并用&phｉ；8的立筋加固,防止混凝土流入加強帶中。待A~Ｆ六區(qū)澆筑完畢兩周后，即可用內(nèi)摻15%UEA膨脹劑的C45混凝土澆筑加強帶。分界處混凝土可先用內(nèi)摻15%UEA膨脹劑的C４5混凝土原漿濕潤，然后再澆筑加強帶，并用木抹槎平使其接縫嚴密。

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?○b為防止混凝土的早期干縮裂縫,并使混凝土樓面平整,在澆筑過程中振搗密實后,即用木抹對混凝土表面進行搓平收壓三遍，基本以原漿收平,對局部粗骨料暴露過多的混凝土表面,可用相應(yīng)的混凝土原漿覆蓋，再收平壓實。

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?○c對內(nèi)摻UEA膨脹劑的混凝土,濕水養(yǎng)護是消除收縮裂縫的重要措施。因此在混凝土剛初凝時，應(yīng)及時的用草袋覆蓋濕水養(yǎng)護兩周.

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該工程自付使用至今已有一年多，未發(fā)現(xiàn)任何有害裂縫，特別是屋面結(jié)構(gòu)也采用微膨脹混凝土設(shè)計施工，經(jīng)暴雨沖刷及陽光曝曬，亦未發(fā)現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。

???Ｄ、其他工程:

?現(xiàn)將筆者在近幾年中，設(shè)計或參與設(shè)計的超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用微膨脹混凝土的工程列于表1

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4小結(jié)?

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??微膨脹混凝土在超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用的設(shè)計方法是以ＵEＡ補償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料，間隔40—60M設(shè)置加強帶，不設(shè)縫連續(xù)澆筑超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種新技術(shù)，使用微膨脹混凝土,其優(yōu)點是除能解決建筑功能、建筑立面及屋面防水處理困難等問題，還可以縮短工期，減少施工難度,整體防水好,節(jié)省工程費用。同時在設(shè)計中還應(yīng)注意以下問題。?

?A、超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如可能有不均勻沉隆，在基礎(chǔ)設(shè)計中協(xié)調(diào)基礎(chǔ)沉降的同時，應(yīng)采用后澆加強帶的辦法處?

1理。

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B、屋頂女兒墻或通長檐板，除與屋面同部位設(shè)置加強帶外，還應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施將其分段,增加縱向細而密的溫度分布鋼筋，此部位最容易出現(xiàn)溫度收縮裂縫。

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C、加強屋面的保溫隔熱措施.除保溫層適當(dāng)加厚外,還應(yīng)采用有效的隔熱方法,例如，在屋面上設(shè)架空層，以減少太陽輻射對混凝土屋面