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摘要:超長混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代大規(guī)模復(fù)雜建筑物主要結(jié)構(gòu)特征,逐漸得到了普遍性應(yīng)用。文章對超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)展開了詳細(xì)研究,研究內(nèi)容共涉及三個方面,即施工方案的選擇、無縫施工原理、無縫施工技術(shù)保證方案,以供參考。
關(guān)鍵詞:超長混凝土結(jié)構(gòu);無縫施工;技術(shù)措施
隨著我國綜合國力的不斷增強,作為人民物質(zhì)文化生活基本保證的建筑物和構(gòu)筑物其規(guī)模日益龐大,結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜。超長混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代復(fù)雜建(構(gòu))筑物的基本結(jié)構(gòu)特征,其應(yīng)用性日益普遍起來。文章基于對超長混凝土結(jié)構(gòu)的掌握情況,詳細(xì)研究并確定了所需的施工方案,對施工原理展開了詳細(xì)探討。同時,為了確保施工的順利完成,深入探討了施工階段的技術(shù)保障方案,用以指導(dǎo)后續(xù)相關(guān)工程超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工。
1超長混凝土結(jié)構(gòu)施工方案選擇
在超長混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,如何解決大體積超長混凝土結(jié)構(gòu)因冷縮和干縮產(chǎn)生的開裂的問題,控制因冷縮和干縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力造成的危害,是一項技術(shù)難題。傳統(tǒng)的設(shè)置后澆帶的方式會在一定程度上增加施工的時間。同時,后澆帶的清理工作具有一定的難度,若不能得到良好的處理,則會在一定程度上影響整個施工質(zhì)量。顯然,采用普通混凝土和常規(guī)的施工工藝滿足不了工期和質(zhì)量要求。為達(dá)到設(shè)計要求,確保工程質(zhì)量,本工程旨在選用的工藝技術(shù)主要有一種,即超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工工藝技術(shù),基于此,對混凝土實施持續(xù)性澆筑,可在一定范圍內(nèi)縮減施工工期,且后澆筑并未留存。基于此,從某種角度而言,這種技術(shù)極大地便利了施工工作,在一定程度上提高了工程的整體性與安全性,節(jié)省了施工管理開支,滿足了工程需要。
2超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)原理
基于箱型基礎(chǔ)底板的整體式基礎(chǔ)主要建自于國內(nèi)工民,其具有自身的一些特征,譬如,相比于長寬尺寸L,厚度H具有相對而言比較小的數(shù)值,若H與L的比值≤0.2時,因受到溫度的影響,板會逐漸呈現(xiàn)出遠(yuǎn)離端部區(qū)域的趨勢,其全截面受拉應(yīng)力相對而言比較均勻。同時,由于在一定程度上受到地基的約束,因此一定大小的水平法向應(yīng)力將隨之產(chǎn)生。基于工程實踐能夠發(fā)現(xiàn),在整個工程的設(shè)計過程中,主要控制應(yīng)力即σx,其在垂直裂縫的引發(fā)方面占有核心作用,屬于主要應(yīng)力,而其最大值σmax的出現(xiàn)位點相對來講較為特殊,位于板截面的中點X=O處,相比于混凝土的抗拉強度(Rt),若σmax具有相對而言比較高的數(shù)值,則首條垂直裂縫將呈現(xiàn)于板中部;對于每塊板,若開裂后,其將不再維持原有的水平應(yīng)力,而是開始二次分布,在每塊板的中間位置,將出現(xiàn)最大應(yīng)力σx,相比于混凝土的抗拉強度,若σx′具有更高的數(shù)值,則第二批裂縫將由此形成(見圖1)。在具體工程中,該種有序排列較為常見。對于該種有序裂縫,為了做到提前預(yù)防,最常見的防范措施即對后澆筑進行設(shè)置,從而釋放一定大小的收縮應(yīng)力。若在混凝土中摻入高品質(zhì)抗裂防滲劑,則在其硬化階段,膨脹作用將隨之產(chǎn)生,因在一定程度上受到鋼筋的約束作用,鋼筋與混凝土分別受到一定大小的拉力與壓力,若兩者所受力度相同時。基于上述公式能夠得知,σc與ε2具有一定的比例關(guān)系,且為正比關(guān)系,而對于高品質(zhì)混凝土抗裂防滲劑,隨著其摻量在一定程度上不斷增加,限制膨脹率隨也將在一定范圍內(nèi)有所增加。由此可見,若以膨脹劑的摻量作為自變量,通過對其進行調(diào)整,則能夠?qū)炷恋念A(yù)壓應(yīng)力進行合理的控制。基于水平法向應(yīng)力曲線,提出一定的猜想,即在σmax處與兩側(cè),分別給出相對較大與相對較小的膨脹應(yīng)力σc(見圖2),從而在一定程度上補償結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力,基于此,完成對有序裂縫的精準(zhǔn)控制。施工過程中,關(guān)于膨脹混凝土的運用,對于加強帶的兩端,則主要運用相對而言比較小的膨脹混凝土,對于加強帶,則運用相對而言比較大的膨脹混凝土。反復(fù)澆筑下去,能夠完成對l00m超長結(jié)構(gòu)的澆筑工作。
3超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)保證措施
為有效地控制砼裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,必須從控制砼的水化升溫、延緩降溫速度、減少砼收縮、提高砼的極限拉伸強度、改善約束條件和設(shè)計構(gòu)造等方面全面考慮。(1)在卷材防水層與砼保護層之間增設(shè)滑移層,如塑料薄膜以消除地基對基礎(chǔ)的嵌固作用,釋放約束力。(2)在砼基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋,在截面突變和轉(zhuǎn)折處,增加斜向構(gòu)造配筋,以改善應(yīng)力集中,防止裂縫的出現(xiàn)。(3)采取二次振搗法,可在一定程度上提升混凝土的密實性,這對于εp值的提高具有一定的益處。澆筑后及時排除表面水分,加強養(yǎng)護,提高砼時期或相應(yīng)齡期的抗拉強度和彈性模量。(4)砼養(yǎng)護措施。在砼澆筑完畢終凝后,立即進行蓄水養(yǎng)護,在保持砼表面濕潤的情況下開始覆蓋薄膜,在保證砼表面不失水的情況下得到充分養(yǎng)護,然后再覆蓋一層麻袋,經(jīng)常進行澆水,使砼表面形成蓄水層,以提高砼的早期抗拉強度,養(yǎng)護時間≤14d,使砼緩慢降溫,充分發(fā)揮徐變特性,減低溫度應(yīng)力。規(guī)定合理的拆模時間,延緩降溫時間和速度,充分發(fā)揮砼的應(yīng)力松弛效應(yīng)。(5)基礎(chǔ)筏板、剪力墻、地下室頂板砼分開澆筑,增加筏板、剪力墻、地下室頂板砼構(gòu)件的自由端,使其在溫度應(yīng)力、收縮變形方面減少約束,縮小變形。(6)混凝土補償收縮模式曲線說明膨脹混凝土對于收縮過程的產(chǎn)生具有一定的延遲作用。此外,該過程中抗拉強度在一定范圍內(nèi)有所增加,若混凝土出現(xiàn)收縮,由于抗拉強度的增加,將可充分與收縮應(yīng)力進行抵抗,因此可較好地預(yù)防收縮裂縫的產(chǎn)生。(7)優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計。第一,選用低熱水泥,一般采用普通硅酸鹽水泥,但至少應(yīng)不采用帶“R”的早強水泥。第二,選用河砂,最佳的河砂選擇為中粗砂,其細(xì)度模數(shù)應(yīng)具有一定的限制,即≤2.3,同時,還應(yīng)對河砂的含泥量等進行嚴(yán)格控制。第三,選用連續(xù)級配的碎石,并無堿活性,對含泥量等進行嚴(yán)格控制。對慢速荷載情況下的極限拉伸產(chǎn)生影響的因素多種多樣,其中,最顯著的一項影響因素即粗骨料的種類,若將徐變特性納入考慮的范圍之內(nèi),運用卵石與碎石的混凝土的εp依次是1.3×10-4、1.8×10-4,后者相對而言比較高。基于此,關(guān)于混凝土粗骨料的選擇,主要以碎石為主。第四,針對某些水泥,應(yīng)選用特定的材質(zhì)進行取代,文章主要運用15%~20%的I級粉煤灰進行取代,從而最大程度地縮減水泥用量。摻有粉煤灰的混凝土可將自生收縮變?yōu)榕蛎涀冃巍?/p>
4結(jié)束語
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制是一項系統(tǒng)工程,涉及各個方面,如材料、設(shè)計等。在材料方面,核心方案是符合結(jié)構(gòu)需求的情況下,將品質(zhì)相對優(yōu)異的混凝土抗裂防滲劑摻入其中。同時,摻入一定量的活性混合材料,從而縮減水泥用量,在一定程度上增加混凝土凝結(jié)所需時間,使混凝土呈現(xiàn)溫度衰減趨勢時,具備足夠大的抗拉強度。應(yīng)以本工程的基本特點為核心,結(jié)合工程部位,并運用一系列方法與手段確定最佳的水泥品種,針對抗裂防滲劑的具體摻量作出合理方案,配制出具有特定優(yōu)勢的膨脹混凝土,如便于施工、最佳強度等。施工過程中,文章以工程的基本特征為依據(jù),結(jié)合膨脹混凝土的基本特性,運用一系列合理有效的方案,確保施工的最佳效果。
參考文獻(xiàn):
[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].2版.北京:建筑工業(yè)出版社,2017.
[2]雷興陽.超長混凝土結(jié)構(gòu)膨脹加強帶施工探討[J].施工技術(shù),2014(4):79-80.
作者:丁吉 單位:上海市浦東新區(qū)建設(shè)(集團)有限公司