超长混凝土结构膨胀加强带的设计与施工

王熹 向晖

随着建筑向大型化和多功能发展,钢筋混凝土超长结构的高层建筑或大柱网建筑越来越多。为了解决超长混凝土结构收缩和温度变化产生变形、开裂等问题,伸缩缝、后浇带及膨胀加强带的应用越来越普及。其中由于膨胀加强带具有保持结构的整体性好,构造简单,施工方便,施工周期短及材料用量较少,经济性好等优点,在施工生产中的应用日益增多。以下对膨胀加强带的设计与施工中涉及的一些问题作简要的论述。

1 膨胀加强带的原理

膨胀加强带是在带内采用比浇筑混凝土高一等级的膨胀混凝土,来增加混凝土的密实度,从而达到防止混凝土结构开裂破坏的目的。在钢筋混凝土超长结构中设置膨胀加强带,不但有利于解决温度变化和混凝土收缩等因素对房屋结构安全的影响,而且通过对膨胀加强带的合理设置,可以合理划分工区,以便组织流水施工,提高施工生产效率。

膨胀加强带要求设置在混凝土收缩应力发生的最大部位,一般也就是长度方向的中间位置。膨胀加强带带宽一般为1.5 m～2 m。在长度和宽度方向上每间隔30m～40m设一条加强带。带的两侧上下层钢筋之间设置快易收口网,两端分别绑扎在上下层钢筋上,将带内混凝土与带外的分隔开。

2 膨胀加强带的做法

2.1 快易收口网的临时支撑

膨胀加强带两侧用快易收口网隔开,并按每隔600mm设一根竖向螺纹18mm的钢筋和受力主筋焊接予以加固,其上下均应留出不小于2.5cm混凝土保护层,钢丝与钢丝网、上下水平钢筋及竖向加固筋必须绑扎或焊接牢固,不得松动,以免浇筑混凝土时爆模、漏浆,影响膨胀加强带质量(见图1)。

2.2 膨胀加强带的钢筋补强

膨胀加强带部位的钢筋一般不宜断开。膨胀加强带处梁板内均应增设抵抗温度应力的加强筋。加强钢筋面积一般为受力钢筋面积的50%,并垂直于膨胀加强带均匀布置在上下层(或内外层)钢筋上,两端伸出长度满足规范搭接连接长度要求。

2.3 膨胀加强带的混凝土材料

膨胀加强带带外结构可不添加膨胀剂,仅带内混凝土添加膨胀剂,以消除混凝土内的拉应力,避免开裂。为防止混凝土在膨胀加强带施工缝部位开裂,膨胀加强带带内混凝土强度应比带外混凝土强度提高5MPa～10mPa。

3 膨胀加强带的施工

3.1 膨胀加强带的浇筑时间

为了避免混凝土早期收缩变形,膨胀加强带的封闭时间一般在7 d～15 d为宜,但也可以连续施工。

3.2 膨胀加强带施工要点

1)膨胀加强带浇筑的最低温度不宜小于8℃。2)混凝土浇筑前,必须清理干净膨胀加强带内的铁锈粉末,零星渣屑,细小灰渣,以保证混凝土质量。3)混凝土浇筑时,务必防止其他部位混凝土进入膨胀加强带内,以免影响膨胀加强带内混凝土质量。严禁将作业面散落的混凝土,拆管倒出的混凝土,润管浆等倒入膨胀加强带内。4)浇筑膨胀加强带周边混凝土时,振动棒插捣点与快易收口网之间距离不得小于30cm,避免振动棒碰撞快易收口网,弄破快易收口网,使混凝土流入膨胀加强带内。5)在混凝土浇筑到预定标高后,为防止混凝土表面出现塑性沉缩裂缝,混凝土初凝前应抹平压实2遍～3遍。6)膨胀混凝土只有充分保湿养护才能发挥最好膨胀效能,因此,浇筑完成后必须加强养护,保证膨胀加强带设计效果。

4 工程实例

沈阳市府恒隆广场裙楼,地下4层,地上5层,地下室长度358 m,单层面积56600m2。该工程地下室结构为超长混凝土结构,为设置伸缩缝,采用后浇带与膨胀加强带结合等技术措施。地下室用后浇带分为13个区,分区长度最大达到120m。

4.1 设计措施

1)后浇带分区采用2000mm宽膨胀加强带分隔,7 d后浇筑带内混凝土。按所分小区组织流水施工。2)底板及露面板配筋双层双向加强,梁侧设置腰筋。3)在洞口边做构造钢筋加强,截面变化处增配斜向钢筋和网片,以控制应力集中裂缝。

4.2 施工措施

1)膨胀加强带的浇筑应按以下步骤进行:凿毛并清洗混凝土界面→钢筋除锈、调整→抽出膨胀加强带处积水→混凝土界面放置与后浇带同强度砂浆或涂刷混凝土界面处理剂→膨胀加强带混凝土施工→膨胀加强带混凝土养护。2)混凝土低温入模,低温养护,减少水化热和收缩,并做好保湿工作,不准提早拆模,避免混凝土过早失水。3)由于膨胀加强带7 d浇筑,楼板浇筑完成后,膨胀加强带处需满铺一层模板,防止零星渣屑,细小灰渣掉入带内,保护完成后方能进行下一层的施工。

5 结语

经过大量的工程实践,膨胀加强带的技术不断完善。膨胀加强带与后浇带配合设置的工艺,在实际的工程生产中,不但有利于解决温度变化和混凝土收缩等因素对房屋结构安全的影响,而且具有构造简单、施工方便、经济性好等优点。随着建筑向大型化和多功能发展,超长结构越来越多,膨胀加强带因为其较好的安全性、经济性在施工生产中的应用也会越来越多,对膨胀加强带的设计与施工质量,应予以足够重视。

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