补偿收缩混凝土无缝施工技术及应用
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补偿收缩混凝土无缝施工技术及应用
摘要：在超长混凝土结构工程施工中采用补偿收缩无缝施工技术，能利用补偿收缩混凝土膨胀加强带代替后浇带，控制裂缝出现，提高抗渗性能。文章通过实例对应用该技术及质量控制措施进行深入探讨。
关键词：补偿收缩混凝土；施工特点；工程应用
前言
补偿收缩混凝土是利用混凝土膨胀剂的膨胀性能，制作成微膨胀混凝土，随着掺量的不同，膨胀性能也产生变化，实现对混凝土相关部位收缩进行补偿，在具体施工过程中，可针对混凝土结构有关部位的收缩情况，通过膨胀加强带的作用把混凝土结构分成若部分，对超长混凝土结构进行添加复合补偿，达到结构整体无缝施工的目的，使得混凝土结构在整体性和抗渗性方面达到良好效果。
一、某工程应用补偿收缩混凝土施工实例分析
某建筑工程地下建筑面积27000m2，建筑层数为地下一层。地下车库结构为板柱—抗震墙结构，基础形式为筏板基础+柱墩，屋盖采用柱支撑现浇密肋楼盖形式。根据设计图纸，该建筑长 193.8m、宽 154.8m，筏板设计强度等级 C30，抗渗等级 P8，该建筑为超长结构。
该工程地下室筏板及混凝土防水挡土墙处于地下室一层，要求混凝土结构自防水，并且属于超长结构施工，由混凝土收缩引起的结构开裂成为施工质量控制难点。
二、混凝土抗裂技术应用
本工程采用掺 UEA-D 混凝土膨胀剂配制补偿收缩混凝土，并进行无缝设计、施工，而且使混凝土达到一定的结构自防水功能。在混凝土中掺加 UEA-D 膨胀剂，使其产生适度的膨胀来补偿收缩，以膨胀所产生的压应力来抵消收缩所产生的拉应力。根据结构不同的部位，调整其掺加量，在结构收缩应力最大的中部采用大膨胀混凝土（即膨胀加强带），在结构收缩应力较小的部位采用微膨胀混凝土，以使混凝土的收缩拉应力得到大小适宜的补偿。
1、 膨胀加强带的设置
根据本工程的具体情况，设计地下室底板的膨胀加强带位置如图 1 所示。膨胀加强带内采用5mm孔径的钢丝网+菱形钢板网拦截，并支撑牢固。在加强带受力侧钢丝网背面垂直于加强带方向增加支撑钢筋，钢筋的材质与结构钢筋相同，直径小于结构 1～2 个规格，设置间距为结构钢筋的 2 倍，绑扎在两根结构钢筋中间。膨胀加强带中部设置了止水钢板，其中温度后浇带在施工后14d后浇筑，沉降后浇带在主楼封顶后，经沉降观测，稳定后浇筑。地下室外墙的膨胀加强带位置每 30m 设置一道。
2、 补偿收缩混凝土的配制
底板部位混凝土膨胀剂的掺量为 11.25%、墙板和顶板部位混凝土膨胀剂的掺量为 12.5%，膨胀加强带掺量为 12.8%。膨胀剂采用国产优质UEA-D膨胀剂，水泥采用P•O42.5级，其他原材料及混凝土技术指标符合设计及相关标准的要求，混凝土配合比见表1。
为避免施工不当出现冷缝，在配制混凝土时采用了缓凝型高效减水剂。根据季节变化适当调整化学外加剂的品种和掺量。施工现场混凝土的初凝时间应大于
6h，混凝土的坍落度控制在（16±2）cm。
三、超长结构无缝施工技术
目前在现浇整体式钢筋混凝土结构中，常常为防止荷载裂缝设沉降缝；为防止收缩和温差裂缝设伸缩缝或后浇缝。而后浇缝是一种扩大伸缩缝间距和取消伸缩缝的有效措施，这种缝只在施工期间存在，其目的是取消结构中的永久伸缩缝，它既是施工措施，也是设计手段。然而，后浇缝的清理与凿毛会给填缝施工带来麻烦，另外，后浇缝保留时间一般在 40d～60d，工期延长，填缝不好，会留下渗漏隐患。
混凝土的收缩主要有以下几方面：
1、干缩是混凝土内水分散失引起的收缩，裂缝由外向内发展，采用 UEA 补偿收缩混凝土产生微膨胀，主要目的是防止干缩和增加混凝土密实性达到防渗抗裂。同时采取保湿养护，最好蓄水法养护，既防止失水，还向内部补给水分，这对水灰比低于 0.4 的高性能混凝土尤为重要。
2、冷缩是混凝土结构各部分热量散失引起收缩。温差大，降温快（温度梯度大)，尤其反复多次，容易开裂。为限制温差范围，必须将混凝土凝固前的初始温度尽量减小，一方面适当增加混凝土限制膨胀率，在补偿干缩之外，有一定的补偿冷缩能力。另一方面掺入缓凝减水剂，使混凝土初凝时间大于 6h，可延缓水化热释放速度，采用膨胀剂和粉煤灰复掺亦可降低水化热，这样可缓解因水化热造成的温差。
3、早期混凝土收缩仅限于表层混凝土。在初凝前因表面蒸发快内部水分补充不上，出现表层混凝土干缩，生成网状细裂缝，及时抹压或盖薄膜防止过快蒸发，可以防治。
4、自收缩。水泥水化前后绝对体积约减少 8%，这是混凝土自收缩的来源。掺加膨胀剂并延长保湿养护可以防止自收缩引起的开裂。
本文根据理论计算和工程实践效果，提出采用 UEA 补偿收缩混凝土，取消收缩缝或后浇缝的施工新方法，解决以上混凝土收缩的问题，起到结构抗裂的目的。
四、施工过程浇筑
1、浇筑前准备。钢筋模板严格按照设计图纸安装、绑扎，安装要牢靠。模板拼接要严密，模板内所有杂物要清理干净并在浇筑混凝土前洒水润湿。
2、浇筑顺序。采取分块一次性整体浇筑的施工方式，根据后浇带、施工缝分为数个施工段，施工段浇筑方向采取“一个坡度，循序推进，一次到位”的浇筑方法，使混凝土暴露面最小、浇筑强度最大、浇筑时间最短，为避免出现施工冷缝，浇筑宽度以 2m 划分成若干浇筑带，依次向前浇筑，逐步推进。
3、振捣。混凝土要振捣密实，不能漏振、欠振，也不可过振。振捣时，快插慢拨，振点布置要均匀，振捣时间以混凝土不泛浆，不出气泡为止。每间隔 1~2
个钢筋网格必须进行一次振捣，振捣时间不少于 10s，不长于 30s。在施工缝、预埋件及穿墙管道处应加强振捣，以免振捣不实，造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板和钢筋，以防止其移位、变形，需要特别注意的是：
（1）严禁用振捣棒别钢筋下料，防止已经收面的混凝土被传导振裂；严禁用振捣棒振动钢板止水带，防止已经浇筑完毕的钢板止水带与混凝土之间出现裂隙，丧失止水效果，钢板止水带的部位采用人工插捣。（2）底板与外墙的阴角加强振捣，宜采用二次振捣工艺。
4、施工冷缝。应注意混凝土接茬时间不得超过混凝土初凝时间，避免出现施工冷缝，造成渗水隐患，混凝土接茬时间不得超过 5h。混凝土浇灌前应充分考虑到各种不利因素，合理安排施工进度，完善技术措施，确保不出现“冷缝”。收面：底板成型完，由于混凝土表面水泥浆较厚，应首先用长刮尺刮平，分散水泥浆，然后尽速贴覆塑料薄膜。
五、混凝土养护
混凝土的养护是保证混凝土质量的很重要的措施，一定要派专人负责养护工作。
（1）底板：为防止温度应力和失水干缩引起混凝土开裂，要覆盖塑料薄膜和洒水或蓄水进行保湿养护。具体做法：采用保湿养护，振捣刮平后，立即覆盖塑料薄膜，避免水分散失，表面混凝土终凝或能上人后，蓄水养护。蓄水养护方式——混凝土终凝之后，即可分区筑坝蓄水养护，蓄水深度不小于 5cm。确保底板在 14d 内保持湿润状态，在养护期间，混凝土做到不发白。
（2）墙体：混凝土终凝后松动固定模板的螺栓，在模板顶部浇水对墙体混凝土进行养护，应带模养护 7d，模板拆除后，应避免墙体暴露，受阳光直射，干燥太快易产生开裂，因此应涂刷混凝土养护剂养护，确保墙体不开裂。
（3）养护期：混凝土的养护不小于 14d。
六、拆模板
按 GB50204—2011《混凝土结构工程施工及验收规范》执行。
七、结束语
目前，已有众多工程在进行大体积混凝土施工中采用无缝施工技术，在制定严格的施工方案后，落实每一道工序的施工质量控制后，工程完工后，均没有出现裂缝病害。实践表明，严格按施工方案进行施工，加强施工过程的质量管理，就能保证工程质量。
参考文献：
[1] 吴海云，补偿混凝土收缩技术在无缝施工中的应用，中华民居，2011（05）
[2] 余坤洋，谢超，混凝土温度应力裂缝浅析，科技信息,2010(21)
