超長混凝土結構無縫施工的監控

張晉榮

(上海真誠建設監理有限公司，上海201600)

    隨著現代化建設步伐的加快，城市可利用的土地日漸減少。為了最大限度地利用有限的土地資源，人們在工程建設中普遍設置地下室以增加使用空間。但由于地下部分承重及抗滲的要求．整個混凝土構件要形成一個封閉的整體且構件的截面尺寸通常要遠大于地上部分，因此地下部分混凝土的澆筑就成了一個普遍關注的問題。在地下室混凝土結構施工中，混凝土裂縫的控制是一個很重要的課題。由于混凝土結構的截面尺寸較大．由外荷載引起裂縫的可能性很小，但由于水泥在水化反應中釋放的水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，會產生較大的溫度應力和收縮應力．這將成為大體積和超長混凝土結構出現裂縫的主要因素。長期以來，國際上對于控制混凝土的裂縫存在著兩個不同的設計流派，即“抗”  (不設縫)與“放”(設縫)。王鐵夢先生根據結構溫度收縮應力與結構長度是非線性關系的原理提出了“抗”、“放”兼施，以“抗”為主；或“抗-放”兼施．以“放”為主來控制有害裂縫的一整套處理方法。其主要特點是通過設計、施工、材料等方面綜合技術措施將裂縫控制在無害范圍內。通常情況下設計人員都會用設置后澆帶(即“放”的方法)來消除溫度應力對混凝土結構的影響。筆者就所監理的某工程地下室的施工過程，介紹利用微膨脹混凝土替代后澆帶(即“抗”的方法)來控制混凝土裂縫的施工技術措施。

1.工程概況

    某辦公樓為地上5層，地下l層，建筑物總長為90m。其中地下室底板平面尺寸為90m×20m，底板厚80cm．混凝土設計要求為f=30，P8；按設計要求在建筑物中部設置寬1 m的后澆帶以消除溫度應力。但施工方提出該辦公樓緊臨龍興港，地下水位較高，若設置后澆帶會造成施工過程中的排水難度很大，因此提出取消后澆帶，在所用的混凝土中摻入微膨脹劑．進行混凝土結構無縫施工。監理組人員經過調查分析．并與設計人員進行協商，確定該施工措施在技術上是可行的；而從造價方面考慮．在混凝土中摻入微膨脹劑雖然提高了混凝土單價，但在施工中取消了留置后澆帶所用的橡膠止水帶，后澆帶的排水也要發生贊用．整體比較所發生費用基本持平；同時根據設計要求，所留置的后澆帶應在結構工程完成后進行澆筑．如本工程取消丁后澆帶，還可節省后澆帶施工及養護的時間，從而縮短工期。因此同意了施工方提出的技術措施。

2.無縫施工方案設計

    2.1設計原理

    根據市場調查及技術分析，考慮到HEA早期膨脹效能好，且60d回縮落差較小，決定采用摻加HEA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。根據棍凝土結構無縫設計的要求，將地下室底板以原后澆帶為界分兩塊澆筑，膨脹加強帶寬2 m，原設計對后澆帶部位的鋼筋網已經進行了加密保持不變，在加強帶的邊緣每側設密孔鐵絲網并用鋼筋加固，防止加強帶外混凝土流入加強帶內。混凝土澆筑時先澆帶外混凝土，待澆到加強帶時改用摻人膨脹劑的混凝土施工。

    2.2配合比的設計

    考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到較大體積的混凝土時．水泥硬化所產生的水化熱不易散發．在混凝土內部積聚溫度過高．與混凝土表面產生較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力．表面產生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫。因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥，強度等級為425；經與商品混凝土生產廠家協商，確定加強帶內混凝土HEA的摻量為l2％。考慮到膨脹作用會使混凝土的強度有所降低，膨脹加強帶的混凝土強度等級從C30提高至C35。監理人員還提出為了保持地下室混凝土的整體性．全面消除混凝土溫度應力和收縮應力的影響，應在加強帶外的混凝土中摻入適量的HEA．經共同研究確定播量為5％。

3.施工技術措施

    3.1后摻少量減水劑的預備措施

    混凝土澆筑正值7—8月份高溫季節，溫度對混凝土坍落度的影響較大。而坍落度的大小與混凝土拌合物的流動性及混凝土硬化后的工作強度有直接的關系。加之可能出現的運輸途中堵車或施工中出現臨時需處理的問題，使澆搗速度減緩，延誤了混凝土的人模時問．因時同延長造成混凝土坍落度損失加大，致使不能滿足泵送要求，因而采取二次摻少量的FDN—AH高性能緩凝高效減水劑的后播法．補償和恢復混凝土的坍落度損失，由于在配合比中減水劑量為0 8％．而該減水劑的摻量最高為1％．故在后摻減水劑時只考慮在0 2％以內。后摻法比先摻法或同摻法在相同摻量下減水作用顯著提高，是能補償坍落度損失的。但應注意凡后摻減水劑的運輸車，應快速攪拌30轉以上。其摻量和攪拌時間由專人負責實施。同時混凝土設計配合比階段．采取了降低水灰比的措施。水灰比為10：41，底板混凝土的坍落度指標為l20-150。采取該措施的目的在于減少用水量、降低混凝土的收縮。

    3.2混凝土溫度控制

    根據設計要求，對基礎底板混凝土進行溫度檢測。混凝土在澆筑完成后72 h內溫度增長很快，以后逐漸趨于穩定不再升溫，并且開始逐步降溫。規范規定，對較大體積的抗滲混凝土的養護，應根據氣候條件采取控溫措施，并按需要測定撓筑后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內；當設計無具體要求時，溫差不宜超過25T。本工程設計無具體要求，即按規范執行。

    3.3混凝土澆筑

    (1)混凝土采用商品混凝土，用混凝土運輸車運到現場，采用2臺混凝土泵送車從地下室兩端向中間澆筑。

    (2)混凝土澆筑時應采用“分區定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。澆筑時先在一個部位進行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續澆筑，循序推進。這種澆筑方法能較好的適應泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上．確保每層混凝土之間的澆筑間歇時間不超過規定的時間。

    (3)混凝土澆筑時在每臺泵車的出灰口處配置2臺振搗器。因為混凝土的坍落度比較大，在混凝土厚度為800一的底板內可斜向流淌lm遠左右．l臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處振搗密宴，另外1臺振搗器主要負責頂部混凝土振搗。

    (4)由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部離析永分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為防止出現這種裂縫．在混凝土初凝前，采用二次振搗的工藝。即在混凝土初凝前進行二次振搗，混凝土預沉后采取二次抹面壓實措施，避免混凝土因沉降收縮而引起的表面裂縫。

    (5)現場按每澆筑l00 m3(或一個臺班)制作l組28 d標準養護抗壓試塊，整個基礎底板工程制作兩組同條佴養護試塊。

    (6)抗滲試塊留置：按規范規定，連續澆筑混凝土每500 m3應留置一組抗滲試件且每項工程不得少于2組，本現場制作了3組防水混凝土抗滲試塊。

    (7)現場監理要點：一是分別審核加強帶內外的混凝土配臺比是否符合設計要求，對加強帶所使用的混凝土的強度等級和HEA的摻量要重點監控；二是要檢查商品混凝土的坍落度是否符合設計要求；三是對抗壓和抗滲試塊的制作過程要進行見證；四是督促施工人員在混凝土初凝前進行二次振搗和及時做好混凝土表面的壓實抹光，這項工作是防止混凝土表面開袈的重點措施。

    3.4混凝土測溫

    基礎底板混凝土澆筑時預埋測溫管。配備專職測溫入員，保證測溫工作連續進行。每測一次都做好記錄，持續測溫至混凝土達到規定的時間和強度后方可停止測溫。測溫時發現混凝土內部最高溫度與外部溫度之差達到25℃要及時采取降溫措施。測溫采用數宇電子測溫儀，以保證測溫及時，讀數準確。監理人員對施工方所記錄的數據要及時進行核實，發現異常情況及時督促施工方提高測溫頻率或采取降溫措施。

    3.5地下室混凝土的養護

    在混凝土抹壓完成后，從能上人時即鋪上事先準備好的纖維布，用永澆濕保養，混凝土硬化3～4 h后，在底板內進行養護。采用這些養護方法不得少于14 d。

4.結束語

    本工程的地下室墻板與頂板的后澆帶也接上述措施進行了處理，在整個地下室完成直至工程結束投入使用，監理人員對地下室的混凝土結構表面進行了詳細的檢查，未發現裂縫及滲漏現象。說明在一定的條件下完全采用“抗”的方法．利用微膨脹混凝土代替后澆帶．進行超長結構混凝土的無縫施工是可行的。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)