摘要:本文首先针对混凝土产生裂纹的原因进行阐述,并在此基础上,通过相关的工程案例,就超长混凝土结构无裂缝施工技术的步骤和采取的技术措施进行逐一论述。
关键词:超长混凝土结构;裂纹产生机理;无裂缝
施工技术在我国现代建设施工技术方法当中,经常会使用设置后浇带与浇筑膨胀混凝土的方式开展超长无缝混凝土结构施工,以达到超长且无缝的目的,但实际上,该种施工技术方式在实际使用过程当中存出现了许多的问题。由于在建设工程当中,往往需要进行多条后浇带的浇筑施工,并且经历的时间也相对较长,施工成本较高,更为关键的是该种施工技术在使用过程当中质量很难满足计划要求,给建筑工程带来巨大的安全隐患。针对这一问题,有关部门技术人员必须要开展全方位的研究工作,以求在使用这项技术时,工程质量满足国家的相关要求。
1混凝土裂纹的机理
因为混凝土的构成材料、微观结构和所受外部环境的影响存在差异,混凝土在使用的过程当中便存在有产生裂纹的可能性,导致这一现象的原因主要分为三种:首先,是因为外界负荷所导致的混凝土出现裂纹;其次是工程结构次应力所产生的混凝土裂纹,它是因为混凝土工程的实际工作状态和运算假设模型之间存在误差所导致的;最后是变形力引起的混凝土裂纹,它是因为温度、收缩或膨胀程度、以及建设工程的不均匀沉降所导致的工程结构形变,在形变的过程中,受到外力的约束时,便会产生应力,这种应力一旦超过混凝土自身的抗压强度便会在混凝土中产生裂纹。在上述三种可能导致混凝土出裂纹的原因当中,前两种主要是通过设计因素所导致的,第三种则主要是施工过程中不正确操作导致的。产生该种裂纹的原理是:在建设工程浇筑完成,混凝土逐渐硬化的过程当中,混凝土因为水分蒸发流失会产生体积的变化,在受到约束的情况下便会出现裂纹,这种裂纹其宽度往往较大,甚至贯穿建设工程当中的整个结构。混凝土在硬化的过程当中,其内部的水泥会释放出大量的水化热,工程内部的温度明显上升,在混凝土表面产生了拉伸应力。到了后期,混凝土水化热散发完毕,温度下降的过程当中,因为受到地基和原有混凝土的约束,又会让新浇筑混凝土内部产生拉伸应力,当以上这些应力超过混凝土的抗裂极限之后,便会在混凝土上出现裂纹。整体来讲,我国建筑施工单位对待这种裂纹的处理方式是向混凝土进行预压应力的施放,防止混凝土在伸缩的过程中因为幅度的不一致而导致裂纹的出现。
2施工步骤及措施
该工程为某市的一座综合楼工程,其中,主楼为地上十六层,地下一层。建筑最大房檐高度为74米,建筑总面积为52500m2,在主楼标准层中,设计尺寸为A*B=120m*29.8m,楼板厚度为120-150mm,所使用混凝土强度为C30,为了杜绝在该建筑工程当中出现裂纹,施工单位使用了下列控制手段。2.1超长混凝土结构在钢筋施工的过程当中,施工单位需要考量到钢筋混凝土现浇筑楼板的受力情况,它不应局限于楼板平面的受力变化、楼板平面因为剪力所导致的形变,还受到板端嵌固端节点所出现弯矩,曲折和平面弯曲所导致的应力的影响,在针对建筑楼板开展受力状态分析时,施工人员还必须要衡量现浇筑结构部件相互之间在三维立体空间当中应怎样进行受力的分配、形变的协调。因此,针对超长钢筋混凝土楼板的钢筋开展施工作业时,必须要符合下列要求:第一,上网上铁与下网下铁采用普通设置,使用级别为2级的机械接头,在相同连接区域当中,接头百分比不能够超过50%;第二,楼板的底部钢筋伸进支座的长度必须要超过1m以上,钢筋应深入到支座的中心线上,在建筑底层,必须要将钢筋伸至梁墙的外皮;第三,楼板的中间支座上部分的钢筋,两端直钩的长度应是楼板厚减负筋当中保护层的厚度,楼板当中的边支座负筋在墙内的锚固长度必须要符合受到拉伸钢筋的最低锚固长度,即La;第四,双向板的短跨筋、底部钢筋应安置在下排,长跨筋需要安置在上排。2.2混凝土后浇带按照实际状况,施工单位在主建筑楼的地下室建立了一道沉降后浇带,其作用是用来隔离车库与主建筑楼;四道伸缩后浇带(车库一道、主建筑楼三道)。主建筑楼上标准层设立两道后浇带,把各部分混凝土温度伸缩缝的距离设定在30m的范围当中,施工时使用以下技术措施:首先,后浇带使用比对应结构都高出一个等级的微膨胀混凝土(添加10%的UAE)开展浇筑施工;其次,对沉降后浇带的浇筑时间必须要在主建筑楼封顶完成之后按照施工单位对建筑沉降的观察结果来进行确定,在建筑沉降稳定之后30天进行浇筑;最后,伸缩后浇带的浇筑时间是在周围建筑构件浇筑完成之后的2个月开展,在浇筑作业过程中,后浇带两端构件末班支撑架应给予保存,保障构件整体在浇筑作业时保持完整和稳定。后浇带的制作方式如图1所。2.3混凝土内掺加抗裂纤维抗裂纤维可以在浇筑完成的混凝土当中进行大量能量的吸收,将混凝土基体当中裂纹的生成和蔓延进行有效的控制,在很大程度上增强混凝土的抗裂性能以及提升混凝土的抗冲击能力,同时抗裂纤维还可以有效增强混凝土的抗折强度并减小混凝土的脆性,可以有效制止混凝土当中原生裂纹的产生和蔓延,降低裂纹的规模和尺寸,防止骨料在混凝土当中出现大面积离析的现象,让混凝土质量得到极大程度增强。其施工技术细节如下:首先,在该建筑工程当中,所使用的抗裂纤维是聚丙烯,该材料直径为18um,抗拉伸强度为360Mpa以上,弹性模量在3300Mpa以上;其次,在掺加量上,该工程对抗裂纤维的掺加量为每立方米混凝土掺加0.6kg聚丙烯,在后浇带出,每立方米混凝掺加1kg聚丙烯;最后,按照掺加比例,施工人员需要把适量的抗裂纤维放入料斗当中同骨料一起进入到搅拌机,掺水搅拌即可。2.4架空层与顶层预应力应用对于该建筑工程当中,楼板上下表面存在较大温度差,可能导致累积温度应力的状况,施工单位凭借对主建筑楼地下室的顶板、建筑第二层、第五层、第九层和屋面添加部分无预应力钢筋,可以对温度所导致的建筑结构裂纹进行有效的控制,保障在温度变化较大的情况下,建筑当中仍不会出现裂纹。具体操作为:首先,沿着该建筑长方向结构建立无粘结预应力钢筋,其规格为15.2,钢筋之间的间隔距离为400mm/道,沿着楼板中心之间和字母轴方向进行设置;其次,使用无粘结后张施工技术,在混凝土满足设计要求强度之后才能正式开展拉张施工作业;在拉张施工完成之后,在离锚具30mm远位置,进行多余长度的切除,在夹片和无预应力钢筋外裸露部分进行环氧树脂的涂抹,之后使用微膨胀混凝土对拉伸端进行填堵,保护层的厚度需要在50mm以上。
3结束语
凭借本文对有关建筑工程的实例论述,可以分析出,在超长混凝土结构当中,凭借针对钢筋结构所进行的优化处理,可以对建筑工程结构的形变进行有效的控制,由此降低建筑工程当中混凝土的裂纹的产生,提升建筑工程整体质量。
参考文献
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作者:杨金盾 单位:福建省鼎坚建设发展有限公司
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