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贛州后澆帶收口網(wǎng)在鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)裂縫中的處理方法
作者：昊潤絲網(wǎng) 來源：原創(chuàng) 日期：2022/4/5 瀏覽量：
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后澆帶收口網(wǎng)在鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)裂縫中的處理方法
1工程概述
1.1概述.
廣州國際會議展覽中心主體結(jié)構(gòu)東西長448m.南北寬228. 8m.建筑面積39.5萬m’。工程的樓面分AB、C、D、E、F、G、H八個區(qū).每個區(qū)之間以抗震縫分隔為獨立的結(jié)構(gòu)單元.其中首層、四層(柱高16 m)平面各區(qū)的尺寸約為90mX 154.7m.四層主梁截面積尺寸為1800mmx 2000m、1800mm X2500m. - 級次梁截面尺寸為600mX 1800mm.二級次梁截面尺寸為300mmX 1000mm.樓板厚150mm。該樓層采用C40預應力混凝土結(jié)構(gòu).屬大體積大面積的混凝土樓面。
澆帶一般按用途可劃分為伸縮后澆帶和沉降后澆帶�；炷两Y(jié)構(gòu)在硬化、碳化、失水過程中會產(chǎn)生收縮，其前期收縮量較大。結(jié)構(gòu)較長時，收縮產(chǎn)生的拉應力可能導致結(jié)構(gòu)開裂，較長結(jié)構(gòu)預防開裂設置的后澆帶為伸縮后澆帶。伸縮后澆帶的保留時間應在兩側(cè)混凝土齡期達到42d后再施工，但高層建筑的后澆帶應在結(jié)構(gòu)頂板澆筑混凝土14d后進行。建筑結(jié)構(gòu)高差較大，為防止建筑沉降不均導致主體裂縫，設置的后澆帶為沉降后澆帶。例如在車庫與主樓之間、裙樓與主樓之間、雨蓬與主樓之間留設沉降后澆帶。沉降后澆帶- -般應在主體結(jié)構(gòu)施工完成以后再澆筑后澆帶混凝土。
綜上所述，無論伸縮后澆帶，還是沉降后澆帶，其保留時間均較長。當建筑物基礎(chǔ)位于地下水位以下時，采用傳統(tǒng)的后澆帶留設方式，后澆帶必須在主體結(jié)構(gòu)施工完成以后再澆筑后澆帶混凝土。這就要求持續(xù)進行降水，保證地下水位保持在基礎(chǔ)以下，在主體結(jié)構(gòu)完成并澆筑后澆帶混凝土后，才能停止降水。當建筑物主體施工時間較長時，勢必會大大增加降水費用，增加工程成本�；A(chǔ)工程長時間暴露于室外，由于晝夜溫差較大，基礎(chǔ)外墻易產(chǎn)生伸縮裂縫�；A(chǔ)完成后，不立即進行回填土對于深基坑工程存在安全隱患。同時，基礎(chǔ)土方不回填，將影響后續(xù)其他工序的施工，影響工程工期。
1.2四層樓面砼施工的難點
(1)混凝土主梁的截面為1800mX2500m.屬于大體積混凝土。由于混凝土在硬化期間水泥放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升.砼表面與內(nèi)部收縮不一- 致.產(chǎn).生很大的拉應力.而混凝土的早期抗拉強度很低.混凝土表面極容易出現(xiàn)裂縫。
(2)預應力樓板結(jié)構(gòu)被后澆帶分隔成南、中、北三段.(約為90m x 30m、90mX 100m. 90m x 30m) ,均為超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).混凝土施工后.會因為混凝土的收縮而產(chǎn)生裂縫。要使砼在預應力張拉前不產(chǎn)生收縮裂縫.需要采取相應的措施。
(3)主梁的高度為2500mm.而樓板的厚度僅為150m.在梁與樓板交界處也易出現(xiàn)沉縮裂縫。
(4)四層樓面砼施工量大(每區(qū)砼量約為8000m) .工期緊.砼的施工方案既要滿足技術(shù)要求.又要滿足工期要求。
2主梁大體積砼施工裂縫的控制
2.1配合比的選擇
四層樓面砼量大.面積大.梁截面尺寸大.鋼筋密度高.要求砼和易性好(粘聚性、保水性、流動性要好) .而且要盡可能降低水泥用量以減少水化熱產(chǎn)生的砼溫升值.同時還要采取摻入緩凝早強減水劑與礦物摻合料等措施延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn).同時提高早期強度以增強砼的抗裂能力。砼配合比經(jīng)過反復試驗確定.試驗結(jié)果如表1。
2.2保溫措施
由于主梁的截面較大,為1800mm x 2500mm.為大體積砼施工。經(jīng)計算梁的中心溫度#高可達77. 04C.考慮到木模具有良好的保溫性能.因而四層樓面主梁砼保溫與模板的選擇-并考慮.使用18m厚大夾板。為取得18mm大夾板保溫效果的數(shù)據(jù)。在主梁砼澆搗之前.對木模保溫性能進行了模擬試驗。
2.2.1試驗條件
選用四條2000X1500方柱作為大體積砼測溫對象。方柱使用18mn厚大夾板作柱的側(cè)模，采用電子測.溫.測量方柱砼中心與表面溫度。測砼中心溫度的傳感器埋在方柱截面中心。測砼表面溫度的傳感器埋在距砼表面50m處.每四小時測溫一-次.測溫14 天。
2.2.2試驗數(shù)據(jù)及分析本次試驗共設四個測溫站(每條柱-一個測站) .每個測溫站設兩個點.同時測量砼中心和表面溫度。四個測站測得砼#高溫度平均值為74. 3C.砼的#大溫差平均值為16. 0心。說明采用18mm木夾板保溫可使柱砼內(nèi)部溫差保持在小于25C以內(nèi)。使砼表面不產(chǎn)生裂縫。主梁砼中心#高溫度計算值為77. 04C.大致與實.測值相同。見表2。主梁的保溫措施為:梁底、側(cè)采用18mm 木模板保溫。梁項面覆蓋聚脂薄膜。
2.2.3主梁砼施工后溫控的實測為了保證主梁砼施工后滿足溫控指標的要求.防止有害溫差裂縫的產(chǎn)生.主梁施工后對砼內(nèi)部溫度進行了監(jiān)測。設四個測溫站.每個測溫站同時測量梁中心溫度及底面、側(cè)面、項面的表面溫度。每四小時測一次.共14 .天.見表3。從以上數(shù)據(jù)看出.梁底、梁側(cè)保溫效果比較好。完全滿足溫控要求(溫差小于25C) .梁項面散熱較快。為防止主梁砼表面出現(xiàn)裂縫.對主梁項面加強了保溫.在主梁項覆蓋了兩層麻袋.一天以后主梁項面與內(nèi)部溫差也控制在25C以內(nèi)。
3大面積砼裂縫的控制四層梁板為預應力砼結(jié)構(gòu).砼的強度達到設計強度的75%就可以張拉。張拉后砼被壓縮.可有效地控制樓面砼的裂縫.因此本樓面裂縫的控制實際上就是砼早期.裂縫的控制。引起砼樓面早期裂縫發(fā)生的因素為:砼收縮.水化熱溫差。氣溫差。由于樓面板厚較小(150m) .水化熱引起的溫升值相對小因此.砼收縮因素占主導地位(當時間短、養(yǎng)護較好時。氣溫差可忽略不計)。四層梁板如一-次澆筑.砼會出現(xiàn)裂縫。按砼收縮應力公式(以兩 條后澆帶之間的90X 100樓面砼塊為例計算如下) :σ= -EaT(1-1/ch(2XCx/H' XE) X0.5) XL六2)0 - -為砼的收縮應力I一砼收縮當量溫差E一齡期砼的彈性模量A一砼的線膨脹系數(shù).取1X 10~5Ch一雙曲余弦函數(shù)β-約束狀態(tài)影響系數(shù).按下式計算:β=(2XCx/H' XE) X1/2Cx一-水平阻力系數(shù).取1. 5及底面、側(cè)面、項面的表面溫度。每四小時測一次.共14 .天.見表3。
從以上數(shù)據(jù)看出.梁底、梁側(cè)保溫效果比較好。完全滿足溫控要求(溫差小于25C) .梁項面散熱較快。為防止主梁砼表面出現(xiàn)裂縫.對主梁項面加強了保溫.在主梁項覆蓋了兩層麻袋.一天以后主梁項面與內(nèi)部溫差也控制在25C以內(nèi)�；A(chǔ)底板、外墻后澆帶超前止水施工技術(shù)當工程基礎(chǔ)部分需留設沉降后澆帶、伸縮后澆帶時，在基礎(chǔ)底板或外墻的后澆帶部位增加- -道 30mm- 40mm寬的伸縮縫混凝土底板或?qū)?伸縮縫設置橡膠止水帶。該底板或?qū)εc基礎(chǔ)底板墻體同時澆筑，并留設后澆帶。在基礎(chǔ)工程完成后，進行外墻防水、土方回填等后續(xù)工作。當上部結(jié)構(gòu)荷載能夠抵抗地下水浮力時停止降水。在主體完成后，可以澆筑后澆帶時，再澆筑后澆帶處的混凝土。
3大面積砼裂縫的控制四層梁板為預應力砼結(jié)構(gòu).砼的強度達到設計強度的75%就可以張拉。張拉后砼被壓縮.可有效地控制樓面砼的裂縫.因此本樓面裂縫的控制實際上就是砼早期.裂縫的控制。引起砼樓面早期裂縫發(fā)生的因素為:砼收縮.水化熱溫差。氣溫差。由于樓面板厚較小(150m) .水化熱引起的溫升值相對小因此.砼收縮因素占主導地位(當時間短、養(yǎng)護較好時。氣溫差可忽略不計)。四層梁板如一-次澆筑.砼會出現(xiàn)裂縫。按砼收縮應力公式(以兩 條后澆帶之間的90X 100樓面砼塊為例計算如下) :σ= -EaT(1-1/ch(2XCx/H' XE) X0.5) XL六2)0 - -為砼的收縮應力I一砼收縮當量溫差E一齡期砼的彈性模量A一砼的線膨脹系數(shù).取1X 10~5Ch一雙曲余弦函數(shù)β-約束狀態(tài)影響系數(shù).按下式計算:β=(2XCx/H' XE) X1/2Cx一-水平阻力系數(shù).取1. 5H'一砼板換算寬度.考慮兩側(cè)對稱約束.取H' =I.H=2X0. 2L,H為寬,L為板長.E>=2X0. 2L時，取H'=2X0. 2L .按砼澆搗后20天進行張拉，砼的收縮應力與此時砼的抗拉強度比較如下:。(20)=2. 41IP>[1. 81P ]0 (20) - -為砼澆搗后20天砼的收縮應力[1. 8IP 1-為C40砼抗拉強度設計值要使砼在張拉前裂縫得到有效控制.須采取相應措施.砼裂縫控制的基本思想為:采用“放”、“抗”結(jié)合，先“放”后“抗”。運用“跳倉法”.即把整體結(jié)構(gòu)分成小塊按施工縫分段.隔一段澆- -段.然后 再填澆成整體.如.此可避免一部分砼施工初期的較激烈的溫差及砼收縮。
3.1砼板的分塊因為四層梁板的A、B、C、D、E、F、G區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式基本相同.所以采用“跳倉法”施工的分塊方式也基本相向。具體分法為:以AB、C、D、E、F、G區(qū)域中的東西方向兩條后澆帶為界限.中間的區(qū)域分為面積大致相等的九個矩形塊。北邊分為面積大致相等的三個矩形塊.南邊分為面積大致相等的三個矩形塊.考慮到中部有粘結(jié)預應力施工.加之工期緊.中部九個矩形塊的砼先施工.然后施工北、南邊的矩形塊。
3.2跳倉施工流程
分塊澆筑后經(jīng)過不少于五天時間再填澆成整體。塊與塊之間的接縫用密目鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)封閉.按施工縫的施工方法處理。經(jīng)計算.采用跳倉施工后填澆成整體.可達到不開裂的目的。跳倉施工后砼收縮拉應力0 (20)=1. 761P (計算方式向上)。
3.4砼沉縮裂縫的控制澆筑方法由一端開始用“趕漿法”推進.梁分層澆筑.首先將主梁砼澆至一級次梁底 .第二次澆至一- 級次梁梁高1500m處，并停頓一段時間。 以利砼的沉降密實。#后在砼初凝前同板砼一-網(wǎng)澆筑完畢。
4裂縫控制的施工體會
廠州國際會議展覽中心的大體積大面積混凝土工程通過采用以上技術(shù)措施.取得了好的效果.在預應力張拉前未出現(xiàn)裂縫.確保了工程質(zhì)量和工期。通過本次裂縫控制的實踐有如下幾點體會。.
(1)用砼保溫方法控制大體積砼內(nèi)外溫差以防止裂縫產(chǎn)生時.充分利用木模板的保溫性能.既能控制裂縫。也可節(jié)約材料.加快工期.有優(yōu)越性。
(2)本次大體積砼裂縫控制采用理論分析計算一試驗一監(jiān)測一措施調(diào)整的動態(tài)裂縫控制思路,這種從理論C35混凝土。消防水池直徑24m.高13. 2m.底板厚0. 9m.除底板埋置于土中外.池壁均暴露于大氣中.池壁厚度750mm.水平構(gòu)造配筋直徑16mm@200mm.配筋率2.7%.消防水池采用立模施工.池壁分四段施工到項.每段長約4m.
3.3梁砼施工縫密目鋼絲網(wǎng)的安裝由于梁較高.在砼澆筑時.在施工縫處形成較大的砼側(cè)壓力。為保證快易收口網(wǎng)在砼的側(cè)壓力下不變形。需要對快易收口網(wǎng)進行加固.擬采用鋼筋網(wǎng)。用于加固的鋼筋網(wǎng)安裝在施工縫處快易收口網(wǎng)靠后澆帶一一側(cè)。梁加固鋼筋網(wǎng)中豎向鋼筋的直徑選用φ20 螺紋鋼;縱向鋼筋的直徑選用ψ16. 主、次梁中用于加固的鋼筋網(wǎng)中豎鋼筋的間距為200m:橫向鋼筋的間距.二分之一-梁高以 上為200mm.二分之一以下為100m.如存在影響波紋管的安裝.鋼筋網(wǎng)的間距可作適當?shù)恼{(diào)整。鋼筋網(wǎng)中靠近梁底的橫向筋與梁底縱向筋點焊.靠近梁側(cè)模的豎向筋與梁面、梁底縱向筋點焊。H'一砼板換算寬度.考慮兩側(cè)對稱約束.取H' =I.H=2X0. 2L,H為板寬,L為板長.E>=2X0. 2L時，取H'=2X0. 2L .按砼澆搗后20天進行張拉，砼的收縮應力與此時砼的抗拉強度比較如下:。(20)=2. 41IP>[1. 81P ]0 (20) - -為砼澆搗后20天砼的收縮應力[1. 8IP 1-為C40砼抗拉強度設計值要使砼在張拉前裂縫得到有效控制.須采取相應措施.砼裂縫控制的基本思想為:采用“放”、“抗”結(jié)合，先“放”后“抗”。運用“跳倉法”.即把整體結(jié)構(gòu)分成小塊按施工縫分段.隔一段澆- -段.然后 再填澆成整體.如.此可避免一部分砼施工初期的較激烈的溫差及砼收縮。
3.1砼板的分塊因為四層梁板的A、B、C、D、E、F、G區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式基本相同.所以采用“跳倉法”施工的分塊方式也基本相向。具體分法為:以AB、C、D、E、F、G區(qū)域中的東西方向兩條后澆帶為界限.中間的區(qū)域分為面積大致相等的九個矩形塊。北邊分為面積大致相等的三個矩形塊.南邊分為面積大致相等的三個矩形塊.考慮到中部有粘結(jié)預應力施工.加之工期緊.中部九個矩形塊的砼先施工.然后施工北、南邊的矩形塊。
3.2跳倉施工流程
分塊澆筑后經(jīng)過不少于五天時間再填澆成整體。塊與塊之間的接縫用密目鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)封閉.按施工縫的施工方法處理。經(jīng)計算.采用跳倉施工后填澆成整體.可達到不開裂的目的。跳倉施工后砼收縮拉應力0 (20)=1. 761P (計算方式向上)。
3.3梁砼施工縫密目鋼絲網(wǎng)的安裝
由于梁較高.在砼澆筑時.在施工縫處形成較大的砼側(cè)壓力。為保證快易收口網(wǎng)在砼的側(cè)壓力下不變形。需要對快易收口網(wǎng)進行加固.擬采用鋼筋網(wǎng)。用于加固的鋼筋網(wǎng)安裝在施工縫處快易收口網(wǎng)靠后澆帶一一側(cè)。梁加固鋼筋網(wǎng)中豎向鋼筋的直徑選用φ20 螺紋鋼;縱向鋼筋的直徑選用ψ16. 主、次梁中用于加固的鋼筋網(wǎng)中豎鋼筋的間距為200m:橫向鋼筋的間距.二分之一-梁高以 上為200mm.二分之一以下為100m.如存在影響波紋管的安裝.鋼筋網(wǎng)的間距可作適當?shù)恼{(diào)整。鋼筋網(wǎng)中靠近梁底的橫向筋與梁底縱向筋點焊.靠近梁側(cè)模的豎向筋與梁面、梁底縱向筋點焊。H'一砼板換算寬度.考慮兩側(cè)對稱約束.取H' =I.H=2X0. 2L,H為板寬,L為板長.E>=2X0. 2L時，取H'=2X0. 2L .按砼澆搗后20天進行張拉，砼的收縮應力與此時砼的抗拉強度比較如下:。(20)=2. 41IP>[1. 81P ]0 (20) - -為砼澆搗后20天砼的收縮應力[1. 8IP 1-為C40砼抗拉強度設計值要使砼在張拉前裂縫得到有效控制.須采取相應措施.砼裂縫控制的基本思想為:采用“放”、“抗”結(jié)合，先“放”后抗”。運用“跳倉法”.即把整體結(jié)構(gòu)分成小塊按施工縫分段.隔一段澆- -段.然后 再填澆成整體.如.此可避免一部分砼施工初期的較激烈的溫差及砼收縮。
3.1砼板的分塊因為四層梁板的A、B、C、D、E、F、G區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式基本相同.所以采用“跳倉法”施工的分塊方式也基本相向。具體分法為:以AB、C、D、E、F、G區(qū)域中的東西方向兩條后澆帶為界限.中間的區(qū)域分為面積大致相等的九個矩形塊。北邊分為面積大致相等的三個矩形塊.南邊分為面積大致相等的三個矩形塊.考慮到中部有粘結(jié)預應力施工.加之工期緊.中部九個矩形塊的砼先施工.然后施工北、南邊的矩形塊。
3.2跳倉施工流程分塊澆筑后經(jīng)過不少于五天時間再填澆成整體。塊與塊之間的接縫用密目鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)封閉.按施工縫的施工方法處理。經(jīng)計算.采用跳倉施工后填澆成整體.可達到不開裂的目的。跳倉施工后砼收縮拉應力0 (20)=1. 761P (計算方式向上)。
生水池第1.2段池壁混凝土澆筑完成.拆模后第二天發(fā)現(xiàn)兩段池壁各產(chǎn)生6.7條貫穿性裂縫。裂縫寬0.1~0. 3m。消防水池完成后.發(fā)現(xiàn)了約30條肉眼可見裂縫。裂縫寬約0. 2m.水池灌水后出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。裂縫長短不一.補漏中發(fā)現(xiàn)下部裂縫封堵后.裂縫星向上延伸狀態(tài)。到實踐的施工技術(shù)措施。既避免了采用過多的保溫措施.以至影響工期和效益。又避免了因保溫措施不足達.不到應有的效果。
(3)大面積砼施工在工期緊的情況下采用“跳倉法”不失為一種好的辦法。它將裂縫控制的“放”“抗”有機結(jié)合起來，比采用“UEA"微膨脹砼經(jīng)濟.比設置“后澆帶”縮短工期。
(4)在計算大體積砼溫升值時。如采用“絕熱法”.大體積砼溫升值采用I(溫升)=Q (絕熱值) X0. 6(擴散.系數(shù))計算比較適宜(考慮木模保溫的前提下)。
(5)大體積砼配合比設計宜采用緩凝早強減水劑加摻合料。使砼延緩水化熱峰值的出現(xiàn)及提高早期強度以增強砼的抗裂能力。.
(6)與樓板交界處沉縮裂縫的控制采用將梁的砼分層澆搗。適時停頓(停頓時間應使砼不產(chǎn)生冷縫) .使砼下沉密實.是一種避免沉縮裂縫的有效措施。
3.3梁砼施工縫密目鋼絲網(wǎng)的安裝
由于梁較高.在砼澆筑時.在施工縫處形成較大的砼側(cè)壓力。為保證快易收口網(wǎng)在砼的側(cè)壓力下不變形。需要對快易收口網(wǎng)進行加固.擬采用鋼筋網(wǎng)。用于加固的鋼筋網(wǎng)安裝在施工縫處快易收口網(wǎng)靠后澆帶一一側(cè)。梁加固鋼筋網(wǎng)中豎向鋼筋的直徑選用φ20 螺紋鋼;縱向鋼筋的直徑選用ψ16. 主、次梁中用于加固的鋼筋網(wǎng)中豎鋼筋的間距為200m:橫向鋼筋的間距.二分之一-梁高以 上為200mm.二分之一以下為100m.如存在影響波紋管的安裝.鋼筋網(wǎng)的間距可作適當?shù)恼{(diào)整。鋼筋網(wǎng)中靠近梁底的橫向筋與梁底縱向筋點焊.靠近梁側(cè)模的豎向筋與梁面、梁底縱向筋點焊。
1工程概述
1.1概述.
廣州國際會議展覽中心主體結(jié)構(gòu)東西長448m.南北寬228. 8m.建筑面積39.5萬m’。工程的樓面分AB、C、D、E、F、G、H八個區(qū).每個區(qū)之間以抗震縫分隔為獨立的結(jié)構(gòu)單元.其中首層、四層(柱高16 m)平面各區(qū)的尺寸約為90mX 154.7m.四層主梁截面積尺寸為1800mmx 2000m、1800mm X2500m. - 級次梁截面尺寸為600mX 1800mm.二級次梁截面尺寸為300mmX 1000mm.樓板厚150mm。該樓層采用C40預應力混凝土結(jié)構(gòu).屬大體積大面積的混凝土樓面。
澆帶一般按用途可劃分為伸縮后澆帶和沉降后澆帶�；炷两Y(jié)構(gòu)在硬化、碳化、失水過程中會產(chǎn)生收縮，其前期收縮量較大。結(jié)構(gòu)較長時，收縮產(chǎn)生的拉應力可能導致結(jié)構(gòu)開裂，較長結(jié)構(gòu)預防開裂設置的后澆帶為伸縮后澆帶。伸縮后澆帶的保留時間應在兩側(cè)混凝土齡期達到42d后再施工，但高層建筑的后澆帶應在結(jié)構(gòu)頂板澆筑混凝土14d后進行。建筑結(jié)構(gòu)高差較大，為防止建筑沉降不均導致主體裂縫，設置的后澆帶為沉降后澆帶。例如在車庫與主樓之間、裙樓與主樓之間、雨蓬與主樓之間留設沉降后澆帶。沉降后澆帶- -般應在主體結(jié)構(gòu)施工完成以后再澆筑后澆帶混凝土。
綜上所述，無論伸縮后澆帶，還是沉降后澆帶，其保留時間均較長。當建筑物基礎(chǔ)位于地下水位以下時，采用傳統(tǒng)的后澆帶留設方式，后澆帶必須在主體結(jié)構(gòu)施工完成以后再澆筑后澆帶混凝土。這就要求持續(xù)進行降水，保證地下水位保持在基礎(chǔ)以下，在主體結(jié)構(gòu)完成并澆筑后澆帶混凝土后，才能停止降水。當建筑物主體施工時間較長時，勢必會大大增加降水費用，增加工程成本�；A(chǔ)工程長時間暴露于室外，由于晝夜溫差較大，基礎(chǔ)外墻易產(chǎn)生伸縮裂縫�；A(chǔ)完成后，不立即進行回填土對于深基坑工程存在安全隱患。同時，基礎(chǔ)土方不回填，將影響后續(xù)其他工序的施工，影響工程工期。
1.2四層樓面砼施工的難點
(1)混凝土主梁的截面為1800mX2500m.屬于大體積混凝土。由于混凝土在硬化期間水泥放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升.砼表面與內(nèi)部收縮不一- 致.產(chǎn).生很大的拉應力.而混凝土的早期抗拉強度很低.混凝土表面極容易出現(xiàn)裂縫。
(2)預應力樓板結(jié)構(gòu)被后澆帶分隔成南、中、北三段.(約為90m x 30m、90mX 100m. 90m x 30m) ,均為超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).混凝土施工后.會因為混凝土的收縮而產(chǎn)生裂縫。要使砼在預應力張拉前不產(chǎn)生收縮裂縫.需要采取相應的措施。
(3)主梁的高度為2500mm.而樓板的厚度僅為150m.在梁與樓板交界處也易出現(xiàn)沉縮裂縫。
(4)四層樓面砼施工量大(每區(qū)砼量約為8000m) .工期緊.砼的施工方案既要滿足技術(shù)要求.又要滿足工期要求。
2主梁大體積砼施工裂縫的控制
2.1配合比的選擇
四層樓面砼量大.面積大.梁截面尺寸大.鋼筋密度高.要求砼和易性好(粘聚性、保水性、流動性要好) .而且要盡可能降低水泥用量以減少水化熱產(chǎn)生的砼溫升值.同時還要采取摻入緩凝早強減水劑與礦物摻合料等措施延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn).同時提高早期強度以增強砼的抗裂能力。砼配合比經(jīng)過反復試驗確定.試驗結(jié)果如表1。
2.2保溫措施
由于主梁的截面較大,為1800mm x 2500mm.為大體積砼施工。經(jīng)計算梁的中心溫度#高可達77. 04C.考慮到木模具有良好的保溫性能.因而四層樓面主梁砼保溫與模板的選擇-并考慮.使用18m厚大夾板。為取得18mm大夾板保溫效果的數(shù)據(jù)。在主梁砼澆搗之前.對木模保溫性能進行了模擬試驗。
2.2.1試驗條件
選用四條2000X1500方柱作為大體積砼測溫對象。方柱使用18mn厚大夾板作柱的側(cè)模，采用電子測.溫.測量方柱砼中心與表面溫度。測砼中心溫度的傳感器埋在方柱截面中心。測砼表面溫度的傳感器埋在距砼表面50m處.每四小時測溫一-次.測溫14 天。
2.2.2試驗數(shù)據(jù)及分析本次試驗共設四個測溫站(每條柱-一個測站) .每個測溫站設兩個點.同時測量砼中心和表面溫度。四個測站測得砼#高溫度平均值為74. 3C.砼的#大溫差平均值為16. 0心。說明采用18mm木夾板保溫可使柱砼內(nèi)部溫差保持在小于25C以內(nèi)。使砼表面不產(chǎn)生裂縫。主梁砼中心#高溫度計算值為77. 04C.大致與實.測值相同。見表2。主梁的保溫措施為:梁底、側(cè)采用18mm 木模板保溫。梁項面覆蓋聚脂薄膜。
2.2.3主梁砼施工后溫控的實測為了保證主梁砼施工后滿足溫控指標的要求.防止有害溫差裂縫的產(chǎn)生.主梁施工后對砼內(nèi)部溫度進行了監(jiān)測。設四個測溫站.每個測溫站同時測量梁中心溫度及底面、側(cè)面、項面的表面溫度。每四小時測一次.共14 .天.見表3。從以上數(shù)據(jù)看出.梁底、梁側(cè)保溫效果比較好。完全滿足溫控要求(溫差小于25C) .梁項面散熱較快。為防止主梁砼表面出現(xiàn)裂縫.對主梁項面加強了保溫.在主梁項覆蓋了兩層麻袋.一天以后主梁項面與內(nèi)部溫差也控制在25C以內(nèi)。
3大面積砼裂縫的控制四層梁板為預應力砼結(jié)構(gòu).砼的強度達到設計強度的75%就可以張拉。張拉后砼被壓縮.可有效地控制樓面砼的裂縫.因此本樓面裂縫的控制實際上就是砼早期.裂縫的控制。引起砼樓面早期裂縫發(fā)生的因素為:砼收縮.水化熱溫差。氣溫差。由于樓面板厚較小(150m) .水化熱引起的溫升值相對小因此.砼收縮因素占主導地位(當時間短、養(yǎng)護較好時。氣溫差可忽略不計)。四層梁板如一-次澆筑.砼會出現(xiàn)裂縫。按砼收縮應力公式(以兩 條后澆帶之間的90X 100樓面砼塊為例計算如下) :σ= -EaT(1-1/ch(2XCx/H' XE) X0.5) XL六2)0 - -為砼的收縮應力I一砼收縮當量溫差E一齡期砼的彈性模量A一砼的線膨脹系數(shù).取1X 10~5Ch一雙曲余弦函數(shù)β-約束狀態(tài)影響系數(shù).按下式計算:β=(2XCx/H' XE) X1/2Cx一-水平阻力系數(shù).取1. 5及底面、側(cè)面、項面的表面溫度。每四小時測一次.共14 .天.見表3。
從以上數(shù)據(jù)看出.梁底、梁側(cè)保溫效果比較好。完全滿足溫控要求(溫差小于25C) .梁項面散熱較快。為防止主梁砼表面出現(xiàn)裂縫.對主梁項面加強了保溫.在主梁項覆蓋了兩層麻袋.一天以后主梁項面與內(nèi)部溫差也控制在25C以內(nèi)�；A(chǔ)底板、外墻后澆帶超前止水施工技術(shù)當工程基礎(chǔ)部分需留設沉降后澆帶、伸縮后澆帶時，在基礎(chǔ)底板或外墻的后澆帶部位增加- -道 30mm- 40mm寬的伸縮縫混凝土底板或?qū)?伸縮縫設置橡膠止水帶。該底板或?qū)εc基礎(chǔ)底板墻體同時澆筑，并留設后澆帶。在基礎(chǔ)工程完成后，進行外墻防水、土方回填等后續(xù)工作。當上部結(jié)構(gòu)荷載能夠抵抗地下水浮力時停止降水。在主體完成后，可以澆筑后澆帶時，再澆筑后澆帶處的混凝土。
3大面積砼裂縫的控制四層梁板為預應力砼結(jié)構(gòu).砼的強度達到設計強度的75%就可以張拉。張拉后砼被壓縮.可有效地控制樓面砼的裂縫.因此本樓面裂縫的控制實際上就是砼早期.裂縫的控制。引起砼樓面早期裂縫發(fā)生的因素為:砼收縮.水化熱溫差。氣溫差。由于樓面板厚較小(150m) .水化熱引起的溫升值相對小因此.砼收縮因素占主導地位(當時間短、養(yǎng)護較好時。氣溫差可忽略不計)。四層梁板如一-次澆筑.砼會出現(xiàn)裂縫。按砼收縮應力公式(以兩 條后澆帶之間的90X 100樓面砼塊為例計算如下) :σ= -EaT(1-1/ch(2XCx/H' XE) X0.5) XL六2)0 - -為砼的收縮應力I一砼收縮當量溫差E一齡期砼的彈性模量A一砼的線膨脹系數(shù).取1X 10~5Ch一雙曲余弦函數(shù)β-約束狀態(tài)影響系數(shù).按下式計算:β=(2XCx/H' XE) X1/2Cx一-水平阻力系數(shù).取1. 5H'一砼板換算寬度.考慮兩側(cè)對稱約束.取H' =I.H=2X0. 2L,H為寬,L為板長.E>=2X0. 2L時，取H'=2X0. 2L .按砼澆搗后20天進行張拉，砼的收縮應力與此時砼的抗拉強度比較如下:。(20)=2. 41IP>[1. 81P ]0 (20) - -為砼澆搗后20天砼的收縮應力[1. 8IP 1-為C40砼抗拉強度設計值要使砼在張拉前裂縫得到有效控制.須采取相應措施.砼裂縫控制的基本思想為:采用“放”、“抗”結(jié)合，先“放”后“抗”。運用“跳倉法”.即把整體結(jié)構(gòu)分成小塊按施工縫分段.隔一段澆- -段.然后 再填澆成整體.如.此可避免一部分砼施工初期的較激烈的溫差及砼收縮。
3.1砼板的分塊因為四層梁板的A、B、C、D、E、F、G區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式基本相同.所以采用“跳倉法”施工的分塊方式也基本相向。具體分法為:以AB、C、D、E、F、G區(qū)域中的東西方向兩條后澆帶為界限.中間的區(qū)域分為面積大致相等的九個矩形塊。北邊分為面積大致相等的三個矩形塊.南邊分為面積大致相等的三個矩形塊.考慮到中部有粘結(jié)預應力施工.加之工期緊.中部九個矩形塊的砼先施工.然后施工北、南邊的矩形塊。
3.2跳倉施工流程
分塊澆筑后經(jīng)過不少于五天時間再填澆成整體。塊與塊之間的接縫用密目鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)封閉.按施工縫的施工方法處理。經(jīng)計算.采用跳倉施工后填澆成整體.可達到不開裂的目的。跳倉施工后砼收縮拉應力0 (20)=1. 761P (計算方式向上)。
3.4砼沉縮裂縫的控制澆筑方法由一端開始用“趕漿法”推進.梁分層澆筑.首先將主梁砼澆至一級次梁底 .第二次澆至一- 級次梁梁高1500m處，并停頓一段時間。 以利砼的沉降密實。#后在砼初凝前同板砼一-網(wǎng)澆筑完畢。
4裂縫控制的施工體會
廠州國際會議展覽中心的大體積大面積混凝土工程通過采用以上技術(shù)措施.取得了好的效果.在預應力張拉前未出現(xiàn)裂縫.確保了工程質(zhì)量和工期。通過本次裂縫控制的實踐有如下幾點體會。.
(1)用砼保溫方法控制大體積砼內(nèi)外溫差以防止裂縫產(chǎn)生時.充分利用木模板的保溫性能.既能控制裂縫。也可節(jié)約材料.加快工期.有優(yōu)越性。
(2)本次大體積砼裂縫控制采用理論分析計算一試驗一監(jiān)測一措施調(diào)整的動態(tài)裂縫控制思路,這種從理論C35混凝土。消防水池直徑24m.高13. 2m.底板厚0. 9m.除底板埋置于土中外.池壁均暴露于大氣中.池壁厚度750mm.水平構(gòu)造配筋直徑16mm@200mm.配筋率2.7%.消防水池采用立模施工.池壁分四段施工到項.每段長約4m.
3.3梁砼施工縫密目鋼絲網(wǎng)的安裝由于梁較高.在砼澆筑時.在施工縫處形成較大的砼側(cè)壓力。為保證快易收口網(wǎng)在砼的側(cè)壓力下不變形。需要對快易收口網(wǎng)進行加固.擬采用鋼筋網(wǎng)。用于加固的鋼筋網(wǎng)安裝在施工縫處快易收口網(wǎng)靠后澆帶一一側(cè)。梁加固鋼筋網(wǎng)中豎向鋼筋的直徑選用φ20 螺紋鋼;縱向鋼筋的直徑選用ψ16. 主、次梁中用于加固的鋼筋網(wǎng)中豎鋼筋的間距為200m:橫向鋼筋的間距.二分之一-梁高以 上為200mm.二分之一以下為100m.如存在影響波紋管的安裝.鋼筋網(wǎng)的間距可作適當?shù)恼{(diào)整。鋼筋網(wǎng)中靠近梁底的橫向筋與梁底縱向筋點焊.靠近梁側(cè)模的豎向筋與梁面、梁底縱向筋點焊。H'一砼板換算寬度.考慮兩側(cè)對稱約束.取H' =I.H=2X0. 2L,H為板寬,L為板長.E>=2X0. 2L時，取H'=2X0. 2L .按砼澆搗后20天進行張拉，砼的收縮應力與此時砼的抗拉強度比較如下:。(20)=2. 41IP>[1. 81P ]0 (20) - -為砼澆搗后20天砼的收縮應力[1. 8IP 1-為C40砼抗拉強度設計值要使砼在張拉前裂縫得到有效控制.須采取相應措施.砼裂縫控制的基本思想為:采用“放”、“抗”結(jié)合，先“放”后“抗”。運用“跳倉法”.即把整體結(jié)構(gòu)分成小塊按施工縫分段.隔一段澆- -段.然后 再填澆成整體.如.此可避免一部分砼施工初期的較激烈的溫差及砼收縮。
3.1砼板的分塊因為四層梁板的A、B、C、D、E、F、G區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式基本相同.所以采用“跳倉法”施工的分塊方式也基本相向。具體分法為:以AB、C、D、E、F、G區(qū)域中的東西方向兩條后澆帶為界限.中間的區(qū)域分為面積大致相等的九個矩形塊。北邊分為面積大致相等的三個矩形塊.南邊分為面積大致相等的三個矩形塊.考慮到中部有粘結(jié)預應力施工.加之工期緊.中部九個矩形塊的砼先施工.然后施工北、南邊的矩形塊。
3.2跳倉施工流程
分塊澆筑后經(jīng)過不少于五天時間再填澆成整體。塊與塊之間的接縫用密目鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)封閉.按施工縫的施工方法處理。經(jīng)計算.采用跳倉施工后填澆成整體.可達到不開裂的目的。跳倉施工后砼收縮拉應力0 (20)=1. 761P (計算方式向上)。
3.3梁砼施工縫密目鋼絲網(wǎng)的安裝
由于梁較高.在砼澆筑時.在施工縫處形成較大的砼側(cè)壓力。為保證快易收口網(wǎng)在砼的側(cè)壓力下不變形。需要對快易收口網(wǎng)進行加固.擬采用鋼筋網(wǎng)。用于加固的鋼筋網(wǎng)安裝在施工縫處快易收口網(wǎng)靠后澆帶一一側(cè)。梁加固鋼筋網(wǎng)中豎向鋼筋的直徑選用φ20 螺紋鋼;縱向鋼筋的直徑選用ψ16. 主、次梁中用于加固的鋼筋網(wǎng)中豎鋼筋的間距為200m:橫向鋼筋的間距.二分之一-梁高以 上為200mm.二分之一以下為100m.如存在影響波紋管的安裝.鋼筋網(wǎng)的間距可作適當?shù)恼{(diào)整。鋼筋網(wǎng)中靠近梁底的橫向筋與梁底縱向筋點焊.靠近梁側(cè)模的豎向筋與梁面、梁底縱向筋點焊。H'一砼板換算寬度.考慮兩側(cè)對稱約束.取H' =I.H=2X0. 2L,H為板寬,L為板長.E>=2X0. 2L時，取H'=2X0. 2L .按砼澆搗后20天進行張拉，砼的收縮應力與此時砼的抗拉強度比較如下:。(20)=2. 41IP>[1. 81P ]0 (20) - -為砼澆搗后20天砼的收縮應力[1. 8IP 1-為C40砼抗拉強度設計值要使砼在張拉前裂縫得到有效控制.須采取相應措施.砼裂縫控制的基本思想為:采用“放”、“抗”結(jié)合，先“放”后抗”。運用“跳倉法”.即把整體結(jié)構(gòu)分成小塊按施工縫分段.隔一段澆- -段.然后 再填澆成整體.如.此可避免一部分砼施工初期的較激烈的溫差及砼收縮。
3.1砼板的分塊因為四層梁板的A、B、C、D、E、F、G區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式基本相同.所以采用“跳倉法”施工的分塊方式也基本相向。具體分法為:以AB、C、D、E、F、G區(qū)域中的東西方向兩條后澆帶為界限.中間的區(qū)域分為面積大致相等的九個矩形塊。北邊分為面積大致相等的三個矩形塊.南邊分為面積大致相等的三個矩形塊.考慮到中部有粘結(jié)預應力施工.加之工期緊.中部九個矩形塊的砼先施工.然后施工北、南邊的矩形塊。
3.2跳倉施工流程分塊澆筑后經(jīng)過不少于五天時間再填澆成整體。塊與塊之間的接縫用密目鋼絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)封閉.按施工縫的施工方法處理。經(jīng)計算.采用跳倉施工后填澆成整體.可達到不開裂的目的。跳倉施工后砼收縮拉應力0 (20)=1. 761P (計算方式向上)。
生水池第1.2段池壁混凝土澆筑完成.拆模后第二天發(fā)現(xiàn)兩段池壁各產(chǎn)生6.7條貫穿性裂縫。裂縫寬0.1~0. 3m。消防水池完成后.發(fā)現(xiàn)了約30條肉眼可見裂縫。裂縫寬約0. 2m.水池灌水后出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。裂縫長短不一.補漏中發(fā)現(xiàn)下部裂縫封堵后.裂縫星向上延伸狀態(tài)。到實踐的施工技術(shù)措施。既避免了采用過多的保溫措施.以至影響工期和效益。又避免了因保溫措施不足達.不到應有的效果。
(3)大面積砼施工在工期緊的情況下采用“跳倉法”不失為一種好的辦法。它將裂縫控制的“放”“抗”有機結(jié)合起來，比采用“UEA"微膨脹砼經(jīng)濟.比設置“后澆帶”縮短工期。
(4)在計算大體積砼溫升值時。如采用“絕熱法”.大體積砼溫升值采用I(溫升)=Q (絕熱值) X0. 6(擴散.系數(shù))計算比較適宜(考慮木模保溫的前提下)。
(5)大體積砼配合比設計宜采用緩凝早強減水劑加摻合料。使砼延緩水化熱峰值的出現(xiàn)及提高早期強度以增強砼的抗裂能力。.
(6)與樓板交界處沉縮裂縫的控制采用將梁的砼分層澆搗。適時停頓(停頓時間應使砼不產(chǎn)生冷縫) .使砼下沉密實.是一種避免沉縮裂縫的有效措施。
3.3梁砼施工縫密目鋼絲網(wǎng)的安裝
由于梁較高.在砼澆筑時.在施工縫處形成較大的砼側(cè)壓力。為保證快易收口網(wǎng)在砼的側(cè)壓力下不變形。需要對快易收口網(wǎng)進行加固.擬采用鋼筋網(wǎng)。用于加固的鋼筋網(wǎng)安裝在施工縫處快易收口網(wǎng)靠后澆帶一一側(cè)。梁加固鋼筋網(wǎng)中豎向鋼筋的直徑選用φ20 螺紋鋼;縱向鋼筋的直徑選用ψ16. 主、次梁中用于加固的鋼筋網(wǎng)中豎鋼筋的間距為200m:橫向鋼筋的間距.二分之一-梁高以 上為200mm.二分之一以下為100m.如存在影響波紋管的安裝.鋼筋網(wǎng)的間距可作適當?shù)恼{(diào)整。鋼筋網(wǎng)中靠近梁底的橫向筋與梁底縱向筋點焊.靠近梁側(cè)模的豎向筋與梁面、梁底縱向筋點焊。
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