淺析混凝土超長結(jié)構(gòu)膨脹加強帶處理探究

王錦旗 傅杰

【摘要】本文對于超長的混凝土結(jié)構(gòu)，在抗裂設(shè)計按規(guī)定應(yīng)設(shè)置后澆帶，這樣會造成工期延長同時還有造成施工麻煩等問題，在設(shè)計為了提高工程效益，縮短工期，提高工程質(zhì)量，就取消后澆帶、改為膨脹加強帶的應(yīng)用，以提高結(jié)構(gòu)的整體性，有利于結(jié)構(gòu)抗震。

【關(guān)鍵字】膨脹加強帶 混凝土 結(jié)構(gòu)

1、引言

建筑業(yè)已經(jīng)進入新的發(fā)展階段，在房屋建筑技術(shù)中，更趨復(fù)雜和多樣化，建筑面積和體量也越做越大，出現(xiàn)了許多超過規(guī)范規(guī)定的超長建筑。超長建筑給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等都提出了技術(shù)難題，解決好技術(shù)要點、技術(shù)重難點，是我們技術(shù)人員面臨巨大的挑戰(zhàn)。

2、膨脹加強帶基本原理

混凝土在水泥水化凝結(jié)過程中，會產(chǎn)生溫度和收縮變形并在混凝土中產(chǎn)生附加的拉應(yīng)力，混凝土結(jié)構(gòu)越長，產(chǎn)生溫度和收縮變形越大，在混凝土中產(chǎn)生的附加應(yīng)力也越大，當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，就會在混凝土中產(chǎn)生裂縫。為防止這種裂縫的出現(xiàn)，超長結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中靠設(shè)置后澆帶來釋放收縮應(yīng)力。但后澆帶處混凝土需待主體結(jié)束，兩邊混凝土收縮基本穩(wěn)定后方可用膨脹混凝土澆筑，造成工期延長，且后澆帶的清理、澆筑混凝土非常麻煩，處理不好會成為滲漏隱患，而且影響到結(jié)構(gòu)的整體性。

在混凝土中摻加適量的膨脹劑，通過與水泥的化學(xué)反應(yīng)可使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋和臨位限制下，在鋼筋混凝土中建立 0.2MPa～1.0MPa的預(yù)壓應(yīng)力，可大致抵消混凝土收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止混凝土開裂。同時水化反應(yīng)生成的鈣礬石晶體，屬針狀、棒狀晶體，可填充、切斷、堵塞混凝土的毛細孔，使混凝土的抗?jié)B能力大大提高，從而達到混凝土結(jié)構(gòu)自防水的目的。超長結(jié)構(gòu)設(shè)置后澆帶處，一般為混凝土收縮產(chǎn)生的附加拉應(yīng)力集中處。取消后澆帶，實現(xiàn)微膨脹混凝土不間斷澆搗，須在膨脹加強帶部位加強其膨脹性，以提高抗裂性能。

3、膨脹加強帶做法

1）帶寬2.0m ，帶的兩側(cè)布置5mm的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分隔開，鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層（或內(nèi)外層）鋼筋之間，兩端分別綁扎在上下層（或內(nèi)外層）鋼筋上。

2）帶內(nèi)增設(shè)10 %～15 %的水平溫度鋼筋，均勻布置在上下層（或內(nèi)外層） 鋼筋上，水平溫度鋼筋垂直于膨脹加強帶長度方向進行分布，兩端各伸出膨脹加強帶2.0 m ，并固定在上下層（或內(nèi)外層）鋼筋上。

3） 帶內(nèi)采用設(shè)計強度等級比相鄰非加強帶混凝土強度等級高一級的混凝土進行澆筑，外摻適量膨脹劑（比帶外混凝土膨脹劑摻量高2 %，帶外混凝土膨脹劑摻量為8%～10%）。

4）膨脹加強帶在超長結(jié)構(gòu)中的節(jié)點做法如圖1～圖3所示。

4、膨脹加強帶的施工

（1）膨脹加強帶的澆筑時間

為了避免混凝土早期收縮變形，膨脹加強帶的封閉時間一般在 7d～15d為宜，但也可以連續(xù)施工，考慮整體性及經(jīng)濟性建議采用連續(xù)施工。

（2）原材料的選擇

工程開始施工前需跟預(yù)拌混凝土攪拌站溝通好，要求選用性能較穩(wěn)定的低熱普通硅酸鹽水泥，以降低水化熱。粗骨料選用碎石，級配為5mm～31.5mm連續(xù)級配，且含泥量、泥塊含量、針片狀含量、壓碎指標等均應(yīng)符合建筑用粗骨料 Ⅱ類質(zhì)量要求；細骨料選用潔凈的中砂，連續(xù)級配，細度模數(shù)為2.5～2.8，含泥量 <1%；外加劑 I選用高效泵送劑；外加劑II選用HEA高效能膨脹劑；摻和料選用II級原狀粉煤灰，其各項指標均符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—1991中的 II級粉煤灰技術(shù)指標標準，以降低水化熱，并且使其均勻緩慢釋放，減少早期收縮，增加混凝土后期強度。

（3）地下室底板加強帶施工

由于底板所需混凝土量較大，考慮到現(xiàn)狀的交通和攪拌站供應(yīng)能力不十分充足，底板加強帶兩側(cè)隔擋措施采用快易收口網(wǎng)，以保證混凝土接槎部位的質(zhì)量和減少混凝土的剔鑿、清掃工作量。若混凝土供應(yīng)或施工力量達到連續(xù)作業(yè)要求，采用的施工方法是：帶寬2000mm，帶的兩側(cè)布置5mm的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分隔開，加強帶外混凝土采用小膨脹混凝土澆筑，當澆筑到加強帶時采用大膨脹混凝土澆筑，且在底板加強帶中設(shè)置過度臺階并布置補強鋼筋，具體做法詳圖1地下室底板節(jié)點做法。膨脹加強帶的混凝土澆筑振搗沒有特殊要求。

（4）地下室外墻及剪力墻膨脹加強帶施工

對于地下室外墻加強帶，需要用到鋼絲網(wǎng)和遇水膨脹止水帶?；炷良訌妿Ц魮醮胧┎捎? mm 的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分隔開。施工前將鋼絲網(wǎng)垂直布置在內(nèi)外層鋼筋之間，兩端分別綁扎在內(nèi)外層鋼筋上。加強帶外混凝土采用小膨脹混凝土澆筑，當澆筑到加強帶時采用大膨脹混凝土澆筑，澆筑至另一側(cè)時又改用小膨脹混凝土澆筑，如此循環(huán)下去，直至連續(xù)澆筑完畢。外墻防水加做一道防水增強層。具體做法詳圖1地下室外墻節(jié)點做法。對于上部剪力墻加強帶，由于墻體薄、面積大，養(yǎng)護困難，受風速和大氣溫度影響大，容易出現(xiàn)收縮裂縫，采用分段澆筑墻體。先用摻8%～10%HEA的小膨脹混凝土，養(yǎng)護14d后，再用摻 10%～12%HEA的大膨脹混凝土澆筑加強帶。此方法與傳統(tǒng)后澆帶相同，要用鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)，可比傳統(tǒng)后澆帶縮短工期30d左右。后澆大膨脹混凝土（摻 10%～12%HEA）前，應(yīng)將后澆帶兩側(cè)的接槎部位（鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)）表面清理干凈，鋼絲網(wǎng)最好剔除。若臨時隔擋措施可采用竹膠板，則應(yīng)將接槎部位鑿毛，剔鑿至漏出混凝土石子，清除干凈后用水濕潤。膨脹加強帶的混凝土澆筑振搗沒有特殊要求。

（5）樓板及混凝土梁膨脹加強帶施工

對于超長結(jié)構(gòu)樓板，采用泵送混凝土的收縮值比現(xiàn)澆混凝土的大20%～30%。為減少有害裂縫，除采用大膨脹混凝土澆筑外，應(yīng)在膨脹加強帶處增加細而密的雙向配筋。樓板較薄，混凝土供應(yīng)容易得到保證，所以樓板混凝土加強帶隔擋措施采用5 mm 的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分隔開。施工前將鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層鋼筋之間，兩端分別綁扎在上下層鋼筋上。加強帶外混凝土采用小膨脹混凝土澆筑，當澆筑到加強帶時采用大膨脹混凝土澆筑，澆筑至另一側(cè)時又改用小膨脹混凝土澆筑，如此循環(huán)下去，直至連續(xù)澆筑完畢，加強帶樓板節(jié)點做法詳圖3?；炷亮旱淖龇愅敯?，加強帶梁節(jié)點做法詳圖2。

5、總結(jié)

綜合上述，超長結(jié)構(gòu)采取有效措施后也可避免發(fā)生裂縫。超長結(jié)構(gòu)設(shè)計中很重要的一項工作就是如何控制、避免結(jié)構(gòu)裂縫，而裂縫控制是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程，涉及到設(shè)計方法、建筑造型、結(jié)構(gòu)形式與構(gòu)造、施工工藝、建筑材料、氣候環(huán)境、工程地質(zhì)等各種因素。在超長混凝土結(jié)構(gòu)中采用膨脹加強帶，可以連續(xù)施工超長混凝土結(jié)構(gòu)而不留縫，減少了分縫處理帶來的麻煩，大大縮短了工期，體現(xiàn)了構(gòu)造簡單、施工方便、經(jīng)濟合理的設(shè)計理念。

參考文獻：

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