混凝土膨胀加强带代替后浇带施工技术方案.docx

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混凝土膨胀加强带代替后浇带施工技术方案

混凝土膨胀加强带施工技术方案

一、工程概况：

九阳物流中心和生产基地车间及办公区，工程总长135米，宽12米，基础混凝土强度为C30，楼地面顶板混凝土强度等级为C25，基础、楼地面顶板原设计设置2条900mm宽后浇带。

二、无缝施工编制原则：

车间办公区部分工程结构超长，为解决超长结构的裂缝，采用后浇带的施工方法，将来后浇带清理麻烦，工期延长，且处理不好还会留下裂缝和渗漏的隐患，而且本工程施工正在雨季，无法及时进行防水施工和回填，这给施工造成较大困难，难以保证施工质量，考虑到工期紧张等因素，我公司在大量调查的基础上，经公司技术人员反复论证，结合公司施工的多项工程，针对本工程混凝土防裂缝的特点，拟采用抗放结合的先进工艺，实施连续施工，缩短工期，即对楼地面顶板采取改后浇带为膨胀加强带的方法。

确定采用超长结构膨胀加强带施工技术，以膨胀加强带替代后浇带连续施工，达到缩短工期，解决消除结构混凝土的收缩和温差裂缝，从而满足防裂和抗渗的使用功能，即采用膨胀加强带施工。

三、无缝施工编制依据：

所谓膨胀加强带工艺，是根据建设部1994年批准的超常结构无缝施工工艺的原理，将设计要求的后浇带由原900mm宽改为2000mm宽，加强带内使用大膨胀率混凝土浇筑，加强带外采用小膨胀率混凝土，一次施工完成，利用膨胀混凝土产生的能量，补偿或消除水泥凝固和增强过程中的自然收缩，达到抗裂目的。

所谓“无缝设计”是个相对概念，根据结构情况可无缝或少缝，它指的是释放收缩应力的后浇带。

其设计思路是“抗放兼备、以抗为主”的原则。

膨胀加强带是根据NC-P1补偿收缩混凝土防水,结合工程的实际情况，用加大膨胀率的混凝土填充加强带，考虑结构强度的安全膨胀不能太大，经与NC-P1外加剂厂家研究：

膨胀剂用量为：

膨胀加强带为混凝土胶凝材料用量的12%和周边的膨胀混凝土膨胀剂用量为混凝土胶凝材料用量的10%，共同作用对强度不影响，其膨胀率ε2=2~3×10-4，利用膨胀砼产生的适量膨胀在钢筋和临位限制下于钢筋砼结构中建立0.2~0.7MPa预应压力，来补偿混凝土在硬化过程中产生温差和干缩的拉应力，从而防止收缩裂缝。

同时水化反应生成钙钒石晶体属针状和棒状晶体，填充切断堵塞混凝土的毛细孔，使混凝土的抗渗大大提高达到自防水的目的。

膨胀加强带的混凝土是在两侧混凝土初凝前浇注完成的，既能保证施工连续进行，缩短工期，加快施工进度。

四、无缝施工的理论计算：

式中H为板的计算厚度，εP为混凝土的极限拉伸，E为混凝土的弹性模量，cx为地基对混凝土的约束系数，q为混凝土的线膨胀系数，T为综合温差。

由此可以看出，温差和收缩很重要，一般情况aT大于εP它们的差距越大伸缩缝间距越小，差距越小伸缩缝间距越大。

如果采取措施使aT接近于εP则2rcch-0.8则完全无需伸缩缝。

这就需要降低温差或混凝土收缩或提高混凝土的极限拉伸εP，然而提高混凝土的εP相当困难，只有降低混凝土的水化热和收缩，即控制裂缝原则是aT≤εP。

综合温差，T=T1+T2，其中T1为混凝土水化热最高温度与环境平均气温之差，T2为混凝土收缩当量温差，T1规范中要求T1≤25℃，可在施工过程中采取措施加以解决，而混凝土收缩当量温差T2=εy（t）/2，εy（t）为混凝土收缩值。

对于普通混凝土来说混凝土的早期极限拉伸很低，容易出现裂缝，故采用膨胀混凝土的膨胀效应，它不但可以补偿收缩，而且能降低混凝土的温差。

对普通混凝土来说由于产生收缩，T2时正数，对膨胀混凝土来说由于产生膨胀，T2时负数，综合温差变成T=T1-T2使结构aT≤εP从而防止结构产生裂缝。

伸缩缝间距计算：

（本工程计算浇筑后15天的极限拉伸）

C35混凝土E取3.25×104N/mm2

T=Ty（t）+T2+T3,应该工程顶板为120mm厚，故不考虑水化热温差。

该公式简化为T=Ty（t）+T3

Ty（t）=εy（t）÷2=0.27×10-4÷1×10-5=2.7℃

其中：

εy（t）=3.24×10-4（1-e-0.01*15）×0.93×0.7=0.27×10-4

T3=（32℃-15℃）÷2+15=23.5℃

则T=23.5+2.7=26.2℃

εp（15）=0.5ft（1+u/d）×10-4×Ln15÷Ln28

=0.5×10-4×（1＋0.8÷1.6）×Ln15÷Ln28

=0.2×10-4×1.2×2.7÷3.33

=0.195×10-4

混凝土的极限拉伸值按两倍的混凝土瞬时极限拉伸值考虑故为

1.195×10-4×2=0.39×10-4

2.代入公式：

94

因

所以

故L=94.87×3.009=285.46dm

由以上计算可知，当顶板纵向长度小于55.3米即可避免出现裂缝。

本工程的膨胀加强带设二道，以增强混凝土的抗裂防渗性能。

这就是无缝设计施工的理论依据。

五、膨胀加强带的设置：

1、在设计中，如何实现补偿应力曲线，如图a所示

在应力集中的初涉膨胀加强带，其宽度2米，带的两侧铺设密目铁丝网，并与主筋φ10绑扎加固。

目的是防止混凝土流入加强带。

施工时带外用掺10%NC-P1的小膨胀混凝土（膨胀率约2-3‰）浇筑加强带时掺12%NC-P1的大膨胀混凝土（膨胀率约4-6‰），其浇筑等级比两侧高1等级，到另一侧时又改为浇筑掺10%NC-P1膨胀混凝土，本工程混凝土结构如此循环浇筑。

楼面施工加强带两侧采用10%NC-P1的无收缩混凝土（膨胀率约为1-2‰），加强带采用NC-P1的大膨胀混凝土，由于顶板厚度小，加强带两侧采用钢丝网隔离。

2、加强带设置在原结构预留的后浇带位置，带宽2米，带两侧设密目铁丝网，目的是防止带外混凝土流入加强带。

3、加强带混凝土较两侧强度等级提高5Mpa，即基础加强带部位采用C35混凝土，一、二层顶梁板采用C30混凝土，浇筑完两侧混凝土未初凝时，随即浇筑带内混凝土，确保连续浇筑避免出现冷缝。

4、顶板采用该技术,楼地面顶板后浇带部位配筋率为0.65%,满足加强带钢筋含量，可做加强带。

六、技术措施

1、配合比设计

车间楼地面顶板混凝土强度设计等级为C25，为解决混凝土内部的水化热问题，拟采用低水化热的普通P.O32.5R水泥，掺加胶凝材料用量（10%~12%）（以配合比要求）的膨胀剂。

该外加剂必须具备抗渗、抗裂高强等多项功能，并符合国家有关规定。

2、原材料控制

a、水泥应符合规范要求，采用山东水泥厂生产的东岳牌P.O32.5R普通硅酸盐水泥并进复试，严禁使用快硬性水泥，水泥必须有出厂合格证，如果水泥出厂日期超过三个月对水泥质量有怀疑时应视不同情况进行复验，复验合格后方可使用。

不同品种、强度生产厂家的水泥严禁混用。

b、本工程采用商品混凝土，搅拌站使用济南生产的10-20mm的石子，质量应符合规范要求，现场组织验收。

每400m3为一验收批，合格后方可用于工程中。

石料应干净，严禁混入泥土杂质。

要求碎石中的含泥量（粒径小于0.08mm颗粒的含量）≤2%，泥块含量（集料中粒径大于5mm，经水洗、手捏后变成小于2.5mm的颗粒的含量）≤0.8%，针片状颗粒的含量≤10%。

c、本工程采用商品混凝土，搅拌站使用的泰安中砂的质量应符合规范要求，选用级配合理、质地坚硬、颗粒洁净的中砂，砂的模数控制在2.3~3.0之间，在储运堆放过程中防止混入杂物。

含泥量（粒径小于0.08mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量）≤3%，泥块含量（集料中粒径大于1.25mm，经水洗、手捏后变成小于0.63mm的颗粒的含量）≤1%。

每400m3为一验收批，按要求进行复试，合格后方可用于工程中。

d、外加剂采用山东省建筑科学院生产的NC派膨胀剂和山东省建工新型建材有限公司生产的JGB-2泵送缓凝剂，该缓凝剂其有高效减水缓凝作用，降低水泥用量，减少水化热总量，并延长缓凝时间，降低了混凝土出现裂缝的可能性。

应符合规范要求并有质保书，进行进场复试，确认合格后，方可使用。

e、配合比由相应资质的试验室提供，要求搅拌站严格执行配合比，未经施工单位同意，不得随意变更。

当进行配合比设计时,混凝土的坍落度、最大水灰比和最小水泥用最应符合JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》中的有关规定。

泵送混凝土的砂率宜为38%-45%。

混凝土拌和物应具有良好的和易性和适宜的坍落度。

和易性是砼的流动性、粘聚性、保水性等各项性能的综合反映,柱、剪力墙的一次灌注高度为3m,和易性、坍落度不合适情况严重时将会产生蜂窝、孔洞,甚至会导致框柱的底部产生无浆的现象,严重影响工程质量,因此和易性、坍落度显得尤为重要。

影响混凝土和易性的因素很多,主要是水泥的性质,骨料的粒形和表面性质,水泥浆与骨料的相对含量,外加剂的性能和掺量,以及施工环境（温度、湿度）、工艺条件（搅拌程度、静定过程、运输方法、浇筑时间）等等。

3、质量保证措施

①、有选择的使用水泥与掺合料

山东水泥厂生产的P.O32.5R普通硅酸盐水泥的自身收缩是正值,即收缩变形,可掺加NC牌膨胀剂,在水化凝固过程中产生膨胀,是目前大体积混凝土抗裂常见措施之一，同时其可改善混凝土的密实性，也是提高抗渗等级的常见措施之一。

②、使用减水剂和缓凝剂

单加缓凝剂一般作用不太好,会使收缩裂缝加重,有时会诱发收缩裂缝,但是其优点是:

在混凝土施工过程中,其可延长水化热峰值出现,并可满足浇筑工艺要求,不留施工冷缝,掺加缓凝剂时,要求严格控制掺量,缓凝时间为20小时，以满足施工要求为宜。

减水剂对水泥有较好的分散作用,改善了混凝土的和易性和流动性,利于泵送,减水剂直接的减水效果,可减小水灰比,提高混凝土抗压强度和抗渗等级,减少泌水率,抗裂效果明显。

③、严格要求粗、细骨料

粗、细骨料的选择要依据工程设计混凝土强度等级、配筋疏密程度、施工浇筑方法等特点,结合抗渗混凝土和大体积混凝土的相关要求进行,施工过程中应严格检验其级配、含泥量、针片状含量、压碎等指标。

④、控制水泥用量

有效的控制水泥用量,不仅可以有效降低水泥水化热,还可大量节约施工成本。

水泥对混凝土的裂缝影响主要是通过水泥水化产生热量,使混凝土温度升高,体积膨胀,降温时产生收缩应力,促使混凝土产生裂缝,此因素不可避免,故我们要在规范允许及满足强度等级的情况下,水泥用量合理减少。

4、补偿收缩砼的浇筑施工方法：

（1）、施工准备：

①、作业条件

a、检查固定模板的铅丝和螺栓是否穿过砼墙，如必须穿过时要采取止水措施，特别是管道或预埋件穿过处是否已做好防水处理。

砼浇筑层段的模板、钢筋、预埋件及管线等全部安装完毕，模板内的杂物和钢筋油污等要清理干净，模板的缝隙和孔洞已堵严。

完成钢筋、模板的隐检、预检工作。

b、砼泵车调试运转正常，骨料在泵管中流动时不得有较大晃动，否则要立即进行加固泵管，浇筑砼用的架子及马道已支搭完毕，并经检验合格。

C、夜间施工配备好足够的夜间照明设备。

砼浇筑时，要使砼浇筑移动方向与泵送方向相反。

②、施工条件

施工现场必须有汽车混凝土输送泵1台、振捣棒5个，坍落度测试桶1个、水平抹面电动抹压机1台、混凝土搅拌车6-12辆、混凝土有两个班组浇筑，浇筑人员必须满足满足26人，并有专业技术人员指挥监督，现场有专业值班电工2名、钢筋工5名、木工5名、混凝土搅拌站、外加剂厂家技术人员各一名，对浇注混凝土人员进行严格技术交底。

施工过程中，严格按规范要求留置试件，在掺加有膨胀剂的混凝土试件，其拆模时间要大于3天，确保施工顺利完成。

（2）、顶板混凝土采用山东天齐混凝土搅拌站混凝土，现场使用1台固汽车混凝土输送泵，由一侧向另一侧平行后退，即“一个坡度，薄层浇筑，齐头共进，循环后退”的方法，使上下层混凝土浇筑停歇时间不超过砼初凝时间，为确保混凝土连续浇筑，搅拌车到工地时间必须提前15分钟。

在浇注的同时，必须有1辆搅拌