关于超长混凝土结构采用加强带取代后浇带的工程实践.pdf
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1、关于超长混凝土结构采用加强带取代后浇带的工程关于超长混凝土结构采用加强带取代后浇带的工程 实践实践 【摘要】【摘要】 本文以哈尔滨爱建新城人防及地下商业街工程为例, 介绍采用膨胀加强带合 理取消混凝土后浇带,以控制混凝土变形裂缝的施工措施。 【关键词】【关键词】 变形裂缝、膨胀混凝土、后浇带、加强带 1 工程概况工程概况 哈尔滨爱建新城人防及地下商业街工程,占地面积约 14 万,最长边约 1500 多 m, 宽 135m,因混凝土为超长结构,为控制变形裂缝的产生,原设计底板做 11 道后浇带。 经施工前研究分析, 设置后浇带会给工程施工带来很多困难使该处模板和支撑不能 及时拆除,延长了工期;由
2、于较长时间不能封闭,落进杂物难于清理;同时,由于后浇带两 侧,在浇筑混凝土前,混凝土侧边凿毛十分困难;同时底板和垫层混凝土与后浇带混凝土浇 筑时间相隔长达 4060d, 新老混凝土之间的粘结强度难以保证, 后浇带连接处易产生裂缝, 反而造成渗漏。 为此,在施工中,我们采用混凝土中掺加适量的具有高效减水、微膨胀功能 的 HM 外加剂来抵消混凝土的收缩,进而达到取消后浇带的目的,以改善设置后 浇带带来的不足。 2 用加强带代替后浇带的依据用加强带代替后浇带的依据 膨胀混凝土在凝结硬化过程中产生适当膨胀,在钢筋和邻位的约束下,在混凝土中建 立起一定的自应力(约 0.2MPa0.7MPa) ,其自应力
3、值按下式计算: c=EsP c混凝土自应力(MPa) 截面的配筋率(%) Es钢筋的弹性模量(MPa) P钢筋的限制膨胀率(%) 从公式中可以看出:在配筋率和钢筋弹性模量确定的情况下,膨胀混凝土自应力与膨胀 率成正比。这样膨胀加强带部位的自应力增大,对温度收缩应力补偿能力增大,防止超长结 构开裂,其原理示意图如图 1 所示: 从图 1 中可以看出,超长混凝土结构使用普通混凝土的温度收缩应力曲线为 ABCDE, 其应力从两边向中间增长至 B、D 两点时,ftk(混凝土抗拉强度标准值),混凝土开始开 裂,释放能量;仅采用小掺量膨胀混凝土进行补偿的超长混凝土结构,能够抵消部分温度收 缩应力,其温度收
4、缩应力曲线为 FGHNJ,应力从两边向中间随结构长度的延伸而增长,达 到 G、N 两点时,ftk,开始产生开裂,掺膨胀剂的混凝土达到开裂时的结构长度较普通 混凝土延长,到达膨胀加强带部位(K、M)时,由于加强带部位储存较大自由应力(或膨 胀力)对其进行补偿,使其应力降低,随后随长度增加重新增长,但最终结构中部最大应力 值小于混凝土的抗拉标准强度标准值,即ftk,保证超长混凝土结构不开裂,这就是膨胀 加强带的主要作用。 PDF created with pdfFactory Pro trial version A B C D E F G H J K L M N O x ftk 图 1 为保证工期
5、和加快施工进度,根据以上原理经我单位多次研究、分析、计算,决定不设 混凝土后浇带,用加强带取代后浇带,依靠混凝土的膨胀补偿收缩,从而达到控制混凝土变 形裂缝的目的。 3 是否设置后浇带的理论计算是否设置后浇带的理论计算 结构出现裂缝与干缩和温差有直接关系。当底板和外墙混凝土采用普通混凝土,且底 板和外墙厚度较大时,干缩和温差均较大,易产生裂缝。在这种情况下,通过计算和工程实 践表明,后浇带的间距约为 30m40m。但本工程底板混凝土不厚,混凝土中掺加占水泥重 量 2左右的 HM 膨胀剂,理论上可不设后浇带,只设加强带即可,但考虑施工等因素,为 确保混凝土不出现裂缝,在实际施工中,我们在非加强带
6、区也掺用占水泥重量 0.5%的膨胀 剂,以保证混凝土不出现变形裂缝。 工程设计理论计算 1)混凝土配筋收缩率y(t),按下式计算 式中 y(t)任意时间的收缩(mm/mm) ; b经验系数,一般取 0.01;养护较差时取 0.03; t由浇灌时至计算时,以天为单位的时间值; y 0 =y()最终收缩(mm/mm) ,标准状态下y 0 =3.2410- 4; M1Mn考虑各种非标准条件的修正系数; 将以上参数代人公式计算底板混凝土的收缩率: y(28)=3.810- 4 2)加强带限制膨胀率: 式中 t为龄期(d); a1a2 a9为偏离标准条件影响系数; 将上述参数代入公式,可计算出加强带限制
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