微膨脹混凝土后澆帶防裂技術(shù)在水工結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

梁劍

摘要：隨著我國建筑業(yè)水平的快速提高和發(fā)展，水工結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為建筑工程領(lǐng)域中非常重要的組成部分，水工建筑技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國建筑業(yè)安全、高質(zhì)量的發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用，通過分析水工結(jié)構(gòu)，對(duì)其應(yīng)用膨脹混凝土后澆帶防裂技術(shù)是當(dāng)前需要解決的難點(diǎn)問題及其重點(diǎn)問題。本文根據(jù)某水工混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)做是實(shí)際案例，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)防裂設(shè)計(jì)，從而能夠推廣微膨脹混凝土防裂技術(shù)。

Abstract： With the rapid improvement and development of China's construction industry， hydraulic structure has become a very important part of the field of construction engineering. The development of hydraulic construction technology plays a key role in the safe and high-quality development of China's construction industry. By analyzing the hydraulic structure and applying the anti-cracking technology of the post-concrete strip of the expanded concrete to it， it is a difficult problem and the key problem that needs to be solved at present. In this paper， a hydraulic concrete structure is taken as a practical case， and the structural anti-cracking design is carried out to promote the micro-expanded concrete anti-cracking technology.

關(guān)鍵詞：水工結(jié)構(gòu);微膨脹混凝土;防裂技術(shù)

Key words： hydraulic structure;micro-expanded concrete;crack prevention technology

中圖分類號(hào)：TU755? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）36-0243-02

1? 微膨脹混凝土后澆帶防裂技術(shù)簡述

1.1 微膨脹混凝土簡述

對(duì)于微膨脹混凝土而言，本質(zhì)是將一定量的膨脹劑添加到混凝土當(dāng)中，使混凝土在水化期間依靠其產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生一定的膨脹，從而補(bǔ)償混凝土的收縮，以達(dá)到減少混凝土干縮裂縫的目的，從而能夠讓抗裂性能及其抗?jié)B性進(jìn)行提升，從而能夠廣泛應(yīng)用到地下防水工程，屋面防水工程，回填通塞及其基礎(chǔ)后澆帶（寬縫）等部位的作業(yè)。

1.2 水工建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的防裂特點(diǎn)

水工混凝土結(jié)構(gòu)中，大體積混凝土占的比例較高，其明顯的特點(diǎn)之一是需要抗裂和防滲性能要求較高。對(duì)此而言，溫度應(yīng)力的作用之下，如何能夠?qū)⒒炷灵_裂情況進(jìn)行防止，并且能夠?qū)⒒炷粮魺峤禍剡M(jìn)行有效控制已經(jīng)成為了目前建筑物的關(guān)鍵性難題。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫而言，通過微膨脹混凝土后澆帶防裂技術(shù)進(jìn)行防裂應(yīng)用目前成為一種有效的方式，并且在實(shí)際民用建筑及其工業(yè)建筑建設(shè)施工過程當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛，除此之外，微膨脹混凝土后澆帶防裂技術(shù)進(jìn)行防裂應(yīng)用在水工結(jié)構(gòu)建筑物當(dāng)中也同樣能夠進(jìn)行應(yīng)用，在正常使用情況下能夠聯(lián)合其他的防裂技術(shù)從而作為良好的水工混凝土結(jié)構(gòu)整體防裂手段。

1.3 后澆帶的原理和作用

后澆帶是在整個(gè)施工過程當(dāng)中，按照其混凝土結(jié)構(gòu)的相對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行設(shè)計(jì)一個(gè)臨時(shí)的施工縫，以防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不均勻收縮或不均勻塌陷引起的有害裂縫，并且在結(jié)構(gòu)的底板，墻和橫梁上設(shè)置臨時(shí)施工縫，以將結(jié)構(gòu)分為幾個(gè)部分。經(jīng)過一段時(shí)間的構(gòu)件收縮和澆筑混凝土施工縫后，該結(jié)構(gòu)的整體組合過程會(huì)更好。

2? 實(shí)例以及具體應(yīng)用

2.1 工程概況

某地涵洞工程的混凝土體積約為140000m3，其中主要涵洞為72000m3。整個(gè)加固系統(tǒng)約為12，000噸，包括8100噸地下涵洞體。涵洞共有15個(gè)孔，孔尺寸為7.5m×8.0m（寬×高），地面和屋頂標(biāo)高為6.0m，屋頂標(biāo)高為3.5m，連續(xù)三個(gè)孔，行寬為24.4m。涵洞沿流向的總長度為101.35m，分為上涵洞段，下涵洞段和下涵洞段。

該地區(qū)涵洞混凝土施工的主要特點(diǎn)如下：

①溫度控制和裂縫預(yù)防難度大。由于該地涵為薄壁結(jié)構(gòu)，且體型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，確保地涵混凝土結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生有害裂縫已然成為當(dāng)前需要解決的施工重要任務(wù)。

②施工周期緊，施工強(qiáng)度高。地下涵洞混凝土的實(shí)際有效建設(shè)期約為6個(gè)月，六個(gè)月內(nèi)混凝土澆筑量約為100000m3，混凝土澆筑強(qiáng)度達(dá)到18000m3 /月，因此而言，施工周期緊張，施工強(qiáng)度高。

2.2 設(shè)置微膨脹混凝土后澆帶防裂

①本工程的難點(diǎn)及其重點(diǎn)而言，是整個(gè)涵洞混凝土的抗裂工程，對(duì)于抗裂而言，影響因素較多，然而到目前為止，相關(guān)的機(jī)理不是完全清楚，因此而言，該工程根據(jù)綜合措施進(jìn)行混凝土開裂的治理措施。并且按照其特點(diǎn)，在涵洞墩臺(tái)及其擋水墻之間設(shè)計(jì)了后澆帶，從而將其結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度進(jìn)行減少，最終對(duì)于其溫度因此的收縮進(jìn)行減少，最終將后澆帶當(dāng)做是該工程的一種重要的混凝土防開裂措施，從而能夠與其他的措施共同進(jìn)行作用。

②為了避免建筑主體發(fā)生一定程度的下沉或防止建筑物的沉降對(duì)建筑物的性能產(chǎn)生不利影響，有必要在澆筑后設(shè)置澆筑帶，以減少由建筑物結(jié)構(gòu)和過度溫差引起的不利膨脹。正常情況下，在布置后澆帶的過程中，沒有必要剪掉鋼筋。在后澆鑄帶施工縫的左側(cè)和右側(cè)完成混凝土澆筑兩個(gè)月后，需要進(jìn)行粗化，并且清理后澆帶的施工縫后，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)混凝土澆筑施工縫，澆筑后應(yīng)保持振動(dòng)，在25-45的范圍內(nèi)，應(yīng)鋪設(shè)寬度為700-900mm的施工縫，并采用相應(yīng)的方法加強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度。支撐建筑模板時(shí)，必須充分利用獨(dú)立模板來支撐鑄帶。拆除房屋其他部分的模板時(shí)，應(yīng)合理控制模板，以提高模板的利用率，確?；炷聊０宓馁|(zhì)量滿足施工要求。在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土和鋼筋后，如果跨度相對(duì)較小，一般情況下，后澆帶會(huì)被采用，不僅如此，還需要一定程度的加固。對(duì)于其中間柱式后澆帶結(jié)構(gòu)具體布置如圖1所示。上下涵洞后面的后澆帶和擋土墻的結(jié)構(gòu)布置與中擋土墻基本相同。

③后澆帶回填。當(dāng)首先澆注砌塊時(shí)，立柱澆注帶的加強(qiáng)筋可能會(huì)斷裂或暫時(shí)無法安裝。澆筑第一個(gè)澆筑塊后，取下澆筑帶的塞模，并根據(jù)施工縫施工混凝土表面進(jìn)行鑿毛。應(yīng)安裝后澆帶鋼筋，鋼筋應(yīng)與系桿焊接，焊縫應(yīng)按規(guī)格錯(cuò)開。對(duì)于混凝土收縮而言，能夠通過微膨脹混凝土進(jìn)行放置收縮開裂現(xiàn)象。

④后澆鑄帶與預(yù)澆鑄塊的連接，并且在前澆塊與后澆帶之間添加鋼銷連接，其中鑄錠和裝飾，鑄鋼銷Φ25，兩極之間的距離為60cm，呈梅花型形狀。一個(gè)肋骨的長度是200cm，第一個(gè)先澆塊的長度是100cm。在預(yù)澆鑄塊和后澆鑄帶之間有一塊平板，銅止水寬30cm。

2.3 模板技術(shù)

①混凝土澆筑后的區(qū)域（跨區(qū)）中的模板支撐應(yīng)獨(dú)立于相鄰零件兩側(cè)的模板支撐系統(tǒng)。并且零件應(yīng)根據(jù)施工圖進(jìn)行構(gòu)造，不得在兩側(cè)與相鄰的模板支撐系統(tǒng)連接，以免支撐系統(tǒng)的應(yīng)力變化對(duì)拆卸的零件產(chǎn)生影響，整個(gè)支撐系統(tǒng)是路堤兩個(gè)相鄰側(cè)面。②回填土對(duì)底部支撐強(qiáng)度進(jìn)行受力時(shí)，由于長期支持系統(tǒng)的位置，在下雨和下雪的天氣很容易遇到施工過程和周圍環(huán)境，因此必須對(duì)回填進(jìn)行壓實(shí)，填充物應(yīng)分層，并且填充物的壓實(shí)測(cè)試應(yīng)確保填充物的壓實(shí)位置。根據(jù)回填的承載能力，支撐板的強(qiáng)度以及支撐桿在該區(qū)域底部的設(shè)置。背板應(yīng)跨2至3個(gè)垂直桿，以提高軸承表面和垂直線的承載能力，或加強(qiáng)基礎(chǔ)部分。

2.4 澆帶的養(yǎng)護(hù)方法

對(duì)于其混凝土的使用性能達(dá)到最佳狀態(tài)，并且提高其性能，最終能夠延長混凝土的壽命，需要對(duì)于混凝土進(jìn)行相關(guān)的養(yǎng)護(hù)工作。具體養(yǎng)護(hù)是對(duì)于混凝土上層進(jìn)行覆蓋層的設(shè)計(jì)，而且需要對(duì)于養(yǎng)護(hù)時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格要求在七天以上，在此基礎(chǔ)之上能夠在破損的混凝土部位進(jìn)行重新保養(yǎng)養(yǎng)護(hù)工作，當(dāng)確認(rèn)后澆帶混凝土部位達(dá)到了有效的強(qiáng)度時(shí)，方可進(jìn)行模板的拆除。

3? 應(yīng)用效果

項(xiàng)目完成后，應(yīng)對(duì)涵洞的主要混凝土樣品進(jìn)行測(cè)試?，F(xiàn)場(chǎng)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)選取210組，平均強(qiáng)度為29.8MPa，保證率為98.7%。選擇四組進(jìn)行斷裂測(cè)試，平均斷裂強(qiáng)度為2.6MPa。結(jié)果表明，垂直自由膨脹率在14天內(nèi)為0.12%，在28天內(nèi)為0.08%。在第14天，混凝土的極限膨脹率為1.63×10-4。第28天混凝土的極限膨脹率為-0.67×10-4，第14天的抗壓強(qiáng)度為20.0MPa，第28天的抗壓強(qiáng)度為32.8MPa，第28天的極限抗拉強(qiáng)度為1.01×10-4。從以上測(cè)試結(jié)果可以看出，混凝土的性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，并且地下涵洞混凝土已通過階段驗(yàn)收，無裂縫，當(dāng)前涵洞已澆水，未發(fā)現(xiàn)泄漏。

對(duì)于大空間結(jié)構(gòu)而言，通過設(shè)計(jì)后澆帶，最終能夠起到良好的沉降及其伸縮縫避免問題，并且在目前的形式之下，許許多多的超長結(jié)構(gòu)數(shù)量仍在增多。因此，施工當(dāng)中需要嚴(yán)格按照相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，在此基礎(chǔ)之上能夠引進(jìn)專業(yè)的施工技術(shù)，以發(fā)揮建筑物的最佳使用效果，確保建筑物的更好使用性能。對(duì)于其預(yù)期效果而言，該項(xiàng)目封頂兩年，從而達(dá)到了良好的建設(shè)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋勝華.大跨度鋼管拱管內(nèi)混凝土施工技術(shù)研究[J].珠江水運(yùn)，2019（15）：54-55.

[2]崔瑞應(yīng).超長鋼筋混凝土無縫設(shè)計(jì)在城建施工中的應(yīng)用探析[J].居舍，2019（19）：76.

[3]李水冰.膨脹混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用研究[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2019（03）：21-23.

[4]王世民.考慮界面滑移效應(yīng)的鋼—混組合梁斜拉橋主梁受力性能研究[D].山東大學(xué)，2019.

[5]張雪.MgO和納米MgO高性能混凝土微觀表征及早齡期性能研究[D].山東大學(xué)，2019.

[6]施力.超長初凝自密實(shí)抗收縮C50混凝土在鋼管拱橋的應(yīng)用[J].商品混凝土，2019（04）：32，64-67.

[7]黃春亮，杜召華，李蓉，譚希.拱背增大截面法在雙曲拱橋加固設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工程抗震與加固改造，2019，41（02）：73-79.

[8]王志友，邊疆.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)控工程的裂縫分析[J].中華建設(shè)，2019（04）：86-87.

[9]張建峰，董蕓，陳霞，楊華全.養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)MgO微膨脹混凝土變形性能的影響[J].混凝土，2019（03）：49-52.

[10]王朦詩，寧貴霞，張戎令，胡銳鵬，李航輝，何子舟.SAP對(duì)水泥水化熱及不同水膠比膨脹混凝土強(qiáng)度的影響[J].硅酸鹽通報(bào)，2019，38（03）：788-793.