超长结构膨胀加强带连续无缝施工方案

XXXX项目

膨胀加强带无缝施工方案

编制单位：河北建设集团保定项目部编制日期：2016年6月13日

目录

1、工程概况_______________________________________________ 1

2、工程特点及施工难度_______________________________________ 1

3、补偿收缩混凝土无缝施工的理论依据 ___________________________ 1 3.1补偿收缩混凝土裂缝控制的基本原理______________________________ 1 3.2无缝设计的理论依据之一：应力分析______________________________ 2

3.3无缝设计的理论依据之二：变形分析______________________________ 3

4、主要施工技术措施________________________________________ 3 4.1膨胀加强带的设置___________________________________________ 3

4.2加强带的施工_______________________________________________ 4

5、混凝土配合比设计________________________________________ 7 5.1对原材料的要求 _____________________________________________ 7

5.2补偿收缩混凝土配合比设计要求 _________________________________ 7

6、混凝土的施工 ____________________________________________ 8 6.1原材料计量________________________________________________ 8 6.2混凝土搅拌________________________________________________ 8 6.3混凝土浇筑________________________________________________ 8 6.4 混凝土养护 ________________________________________________ 9 6.5施工缝、防水节点和施工缺陷的处理措施__________________________ 9 6.6质量检查 _________________________________________________ 10

2、工程特点及施工难度

本工程为超长的钢筋混凝土结构，结构及工程条件复杂，施工技术要求较高。除必须满足强度、刚度、整体性和耐久性外，还存在超长结构裂缝控制及结构防水问题。所以，如何控制混凝土硬化期间由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度应力和混凝土干缩应力的共同作用，导致钢筋混凝土结构的开裂，破坏结构防水封闭性及耐久性，将成为设计、施工技术的关键。

为提高该工程超长钢筋混凝土结构的抗裂防渗能力，建议采用FEA高性能低碳混凝土膨胀剂配制成补偿收缩混凝土进行无缝施工，根据中国建筑材料科学研究院的《超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工方法》专利技术（专利号93117132.6），将伸缩后浇带改为膨胀加强带，达到节约工期及裂缝控制的目的。

3、补偿收缩混凝土无缝施工的理论依据

3.1补偿收缩混凝土裂缝控制的基本原理

钢筋混凝土结构产生裂缝的原因复杂，就材料而言，混凝土水化硬化过程中产生的干缩、冷缩、化学减缩、塑性收缩等是主要原因。采用FEA高性能低碳混凝土膨胀剂拌制的补偿收缩混凝土是结构抗裂和自防水的理想材料，膨胀剂在水化过程中形成大量钙矾石晶体，使混凝土产生适度膨胀，在钢筋和邻位的约束

下产生0.2～0.7MPa 的预压应力，这一预压应力可大致抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力，从而使结构不裂或把裂缝控制在无害裂缝(有防水要求,缝宽小于0.2mm)的范围内。

补偿收缩混凝土的工作原理：当砼膨胀时，砼中的钢筋对它的膨胀产生限制作用，钢筋本身也因与砼一起膨胀而产生拉应力σs ，同时砼中产生相应的压应力σc 。

当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则

A c ·σc ＝A s ·σs ＝A s ·E s ·ε2

设 μ＝A s ／A c 则σc ＝μ·E s ·ε2

式中：σc --混凝土预压应力，MPa ； As--钢筋截面积； μ--配筋率，％； A c --混凝土截面积； Es--钢筋弹性模量，MPa ； ε2--混凝土的限制膨胀率(也即钢筋伸长率)％。

由上式可见，σc 与ε2成正比例关系，而限制膨胀率随膨胀剂掺量的增加而增加，所以，可以通过调整膨胀剂的掺量，使混凝土获得不同的预压应力。

FEA 高性能低碳混凝土膨胀剂使混凝土塑性收缩能量被分散到每立方米上千万条具有抗拉强度较高而弹性模量相对较低的纤维单丝上，从而极为有效地增强了混凝土的韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展。同时，无数的纤维单丝在混凝土内部形成的乱向撑托体系可以有效阻碍骨料的离析，阻止了粗细集料的沉降，减少了混凝土表面的析水，阻碍了沉降收缩裂缝的形成。

3.2无缝设计的理论依据之一：应力分析

“无缝设计”是相对的，根据工程结构具体情况，可无缝或少缝。这里的“缝”指的是释放收缩应力的后浇带或永久伸缩缝，不包括沉降缝。其设计思路是“抗放兼施，以抗为主”。即以掺FEA 高性能低碳混凝土膨胀剂的补偿收缩混凝土作为结构材料，其在水化硬化过程中产生膨胀作用，该膨胀由于受到钢筋和邻位的约束，能在结构中建立一定的预压应力δC ，由此来抵抗收缩变形时产生的拉应力，防止混凝土开裂。必须指出，钢筋或邻位的约束（或限制）对于补偿收缩混凝土而言是至关重要的因素。

补偿收缩混凝土用于超长结构无缝施工，其限制膨胀（ε2）设计和设定非常重要。ε2偏小则补偿收缩能力不足，无缝施工难以实现；ε2过大，对混凝土强度有明显影响。经大量试验研究与工程实践证明，替代混凝土中的胶凝材料，s σc