1 工程概況
該工程5
#地下車庫長106 .8m,寬77.3m,頂板厚550mm,地下車庫混凝土設計標號為C30,P6。
本工程為超長鋼筋混凝土結構,若按一般方法施工,為了減少混凝土的收縮開裂,需每隔20—40m留一條后澆帶。而根據規范規定,后澆帶需42d以后(待混凝土收縮基本穩定),才能用膨脹混凝土將后澆帶回填,這樣顯然會延長工期;而且由于后澆帶混凝土澆筑的時間差,在新老混凝土連接處常常產生塑性收縮或干燥收縮裂縫。設置后澆帶的初衷是防止結構產生裂縫,但由于種種原因,常常是人為地在后澆帶處造成兩條貫穿裂縫,易引起漏水,造成鋼筋銹蝕,進而影響結構安全,處理不好常常會成為滲漏的隱患;此外后澆帶混凝土與先澆混凝土的結合比較薄弱,會影響結構的整體性和安全性。
由于業主在工期上要求比較緊,同時為了提高結構的整體性,保證工程的防水質量,經業主和設計同意,決定本工程地下車庫采用超長鋼筋混凝土結構無縫施工技術和自防水技術,用膨脹加強帶代替后澆帶,實現超長鋼筋混凝土結構的無縫施工。
2 膨脹混凝土
要想不設伸縮縫,必須設法降低混凝土的水化熱和收縮,控制混凝土因溫差或收縮引起的拉應變不大于混凝土的極限拉伸,混凝土才可以不設伸縮縫而不導致開裂。
無縫施工的思路是以“抗放兼施, 以抗為主”為原則,其基本原理是根據收縮應力的分布,用相應的膨脹應力予以補償。在收縮應力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強帶,其它部位拌制微膨混凝土從而取消后澆帶,實現無縫施工。
膨脹混凝土是解決混凝土開裂比較理想的材料,在混凝土中摻加適量的ZY膨脹劑,通過水泥的化學反應,使混凝土產生適量膨脹,在鋼筋和臨位限制下,在鋼筋混凝土中建立0.2~1.0MPa的預壓應力,可大致抵消混凝土收縮時產生的拉應力,防止混凝土開裂。根據結構不同的部位,調整ZY摻加量,在結構收縮應力最大的部位采用大膨脹混凝土(即用膨脹加強帶),在結構收縮應力較小的部位采用微膨脹混凝土,以使混凝土的收縮拉應力得到大小適宜的補償(膨脹加強帶示意圖見圖1)。采用這種辦法,不留后澆帶,實現混凝土連續澆筑,可以大大加快施工進度,減少后澆
帶處理給施工帶來的麻煩和給工程質量帶來的隱患,提高結構的整體性和安全性,并可節約工期和施工管理費用。
同時,水化反應生成的鈣釩石晶體屬針狀、棒狀晶體,填充、切斷、堵塞混凝土的毛細孔,使混凝土的抗滲能力大大提高,從而達到混凝土結構自防水的目的。
3 ZY膨脹劑性能特點簡述
ZY膨脹劑是用回轉窯生產的特制膨脹熟料、石膏和膨脹穩定劑共同粉磨而制成的第四代膨脹劑。ZY的膨脹效能更高、質量更穩定、含堿量低、對混凝土坍落度影響小,是一種摻量低、技術先進的硫鋁酸鈣類混凝土膨脹劑。
ZY產品獨特的性能特點:
(1)膨脹效能高。摻6%ZY的限制膨脹率遠大于摻市售UEA12%的限制膨脹率??稍诨炷林薪?.2—0.7MPa自應力值,補償混凝土收縮,增強鋼筋混凝土結構的抗裂能力。
(2)堿含量低。ZY堿含量R20≤0.3%,混凝土不會因ZY的摻入而產生任何堿—骨料反應。
(3)摻量低。在混凝土中摻入6%左右ZY即可達到預期的膨脹效果,而一般膨脹劑摻量為12%左右。在同性能條件下,ZY的摻量相對于一般膨脹劑可以減少50%左右,其可比價格有明顯優勢。
(4)施工性能好。ZY對混凝土坍落度沒有影響,對水泥及其它混凝土外加劑適應性更好。適用于商品混凝土和現場泵送混凝土。
(5)超高活性。因系提取物料旋窯高溫燒成,充分參與水化反應,因而能等量取代水泥,減少水泥用量。
(6)增強性能好。ZY對混凝土早期強度有增強作用,后期強度穩定增長,真正做到等量替代水泥。而一般膨脹劑會降低混凝土早期強度。
(7)大大提高了混凝土抗滲性,可大幅度提高結構自防水功能。
4 膨脹混凝土施工技術要求
4.1 膨脹加強帶的設置
所謂“無縫設計”是個相對概念,根據結構情況,可無縫或少縫,以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料,以加強帶取代后澆帶連續澆筑超長混凝土結構。根據本工程混凝土結構的應力分析并結合設計要求,確定膨脹加強帶與原設計圖紙上的后澆帶位置相同,用2m寬加強帶代替后澆帶,實現連續澆筑(圖2)??紤]到加強帶混凝土的強度比原混凝土強度要更高,配合比不同膨脹劑的摻量也加大,也可用間歇式后澆膨脹加強帶施工方法,后澆膨脹加強帶須在兩側混凝土澆筑完畢7d后才能回填(圖3、4)。膨脹加強帶邊緣每側設密孔鐵絲網,目的是防止不同配比的混凝土流入加強帶內。施工時,先澆注帶外小膨脹混凝土(摻6%~8%ZY),澆到加強帶時,改用大膨脹混凝土(摻8%~10%ZY)。