摘要:在市政工程污水处理厂或自来水厂中,大部分为超长超宽的池体(如氧化沟、二沉池、高效沉淀池、絮凝沉淀池,清水池等)可考虑采用补偿收缩混凝土,通过设置膨胀加强带来解决混凝土收缩和温度变化的问题,不仅可以进一步增加伸缩缝最大间距,还可以用膨胀加强带取代施工后浇带,从而实现混凝的连续浇筑即无缝施工。
关键词:补偿收缩混凝土;膨胀加强带;温度应力
1.常用后浇带存在的问题
1.1后浇带的设计要求是在后浇带两侧先浇筑混凝土,待两侧混凝土浇筑后2个月后采用比两侧强度高一级的混凝土进行带内浇筑来减少大体积或者超长结构混凝土的裂缝。因此在工程中会影响总工期,特别是后浇带在地下池体的部位,浇筑后还要回填土,这样会造成相当多的麻烦。
1.2留于池体底板、壁板及顶部的后浇带,将经历整个结构施工过程,直至结构封顶,至少需要几个月的时间,在这段时间内,各种各样的垃圾杂物不可避免地落进池体后浇带中,由于池体底板及壁板钢筋较粗较密,使得清理工作非常艰难。
1.3后浇带贯穿整个池体,所到之处遇梁断梁,遇墙断墙,遇板断板,给施工带来很多不便,影响施工进度。
1.4后浇带在浇筑混凝土前,需对其进行清理和凿毛,给后期施工无形中增添了一定的工程量,但因池体混凝土与后浇带混凝土浇筑时间间隔数个月,新旧混凝土的粘结强度很难保证,而且后浇带浇筑前,池体混凝土的干缩大部分已完成。因此,后浇带混凝土的干缩极易在新老混凝土的连接处产生裂缝。
2.膨胀加强带的设计
2.1补偿收缩混凝土基本能够补偿或部分补偿混凝土的干燥收缩,因此与一般混凝土相比,用于释放变形和应力的后浇带可以提前浇筑,为降低温度应力的影响,大体积混凝土应该在温度降至环境温度下再浇筑加强带。工程中采用膨胀加强带取代后浇带,是一种旨在提高混凝土结构抗裂性能的技术措施,是一种“抗”的措施,在连续施工的混凝土结构中,为提高其抵御收缩应力的能力,增设一些附加钢筋。
2.2膨胀加强带可采用连续式、间歇式或后浇式等形式。
2.2.1连续式膨胀加强带是加强带内和加强带外混凝土是一次性连续浇筑,两侧均不埋设止水钢板,混凝土浇筑完毕后没有施工缝,达到无缝施工,因此工期大大缩短。
2.2.2间歇式膨胀加强带是先浇筑一侧的混凝土,然后待达到强度后一起浇筑加强带内混凝土和另一侧混凝土。因此在先浇筑一侧需要预埋止水钢板,施工完毕后有一道施工缝。由于采用了补偿收缩混凝土,可以补偿混凝土的干燥收缩,28d即可浇筑加强带和另一侧的混凝土,亦可大大缩短工期。
2.2.3后浇式膨胀加强带是一种类似于后浇带的后浇筑方式,除大体积混凝土考虑温度收缩应力外,一般可以在浇筑完两侧膨胀混凝土的任何时候回填浇筑。墙体一般采用后浇式膨胀加强带,在两侧混凝土浇筑完7~14d后回填浇筑,大大缩短工程工期。后浇式两侧需要预埋止水带,两侧先浇筑,待达到强度后浇筑带内混凝土,因而有两道施工缝。
2.3膨胀加强带一般要求设置在混凝土收缩应力发生的最大部位,并浇筑强度等级提高一级的混凝土,来增加混凝土的密实度,提高连续浇筑混凝土的强度及抗裂、防渗性能的超长混凝土整浇浇筑技术。也就是长度方向的中间位置,在顶板长度和宽度方向上各每间隔30m 设一条加强带,宽度宜为2000mm,并应在其两侧用密孔钢丝网将带内混凝土与带外混凝土分开。钢丝网可设置Ф6mm,网格尺寸为35 ×35mm,两端分别绑扎在上下层钢筋上。
2.4膨胀加强带外混凝土设计强度按设计要求,高效能膨胀剂掺量为8%~10%(等量替换水泥),带内混凝土设计强度应比带外设计强度提高一级,高效能膨胀剂掺量为12%~13%(等量替换水泥)。带内比带外的强度提高一级是为提高膨胀加强带的抗拉强度,防止混凝土在最易开裂的部位开裂,带内掺高效能膨胀剂量比带外混凝土高效能膨胀剂提高2%~3%,从而提高最易开裂部位的混凝土的膨胀率,消除该部位混凝土内的拉应力,避免开裂。
3.工程概述
笔者做过的一个EPC水厂工程,已被评选为总包精品工程,总规模为20万m3/d,项目主要建设常规净水处理设施和污泥处理设施,工程主要建(构)筑物:配水井、叠层池、V型滤池、反冲洗泵房、二级泵房、加药间、污泥处理组合池、脱水机房、营业厅和厂区道路等附属配套工程。其中叠层池平面尺寸为128.64×80.85m,V型滤池平面尺寸为40.48×47.00m,反冲洗泵房平面尺寸为10.30×47.00m,二级泵房平面尺寸为38.90×12.90m等均为超长或超宽的水池。对于长度或宽度超过30m的水池结构需要设置伸缩缝或者后浇带。由于该工程为我公司较为重要的EPC工程,总投资超3.0亿元,且工期较紧,为保证施工质量和施工进度,确定该工程选用补偿收缩混凝土,内掺膨胀剂,抗渗等级为P6,并采取膨胀加强带替代后浇带的连续浇筑施工方案,延长伸缩缝最大间距。
4.工程中膨胀加强带的处理
该工程所有构筑物均为现浇钢筋混凝土水池结构,由于叠层池为矩形半地下式水池,平面尺寸长度方向大大超过规范规定的设缝要求,同时为减少温度效应,设置2道变形缝,缝宽30mm,长度分为50m,28.64m,50m,并在两端50米长度上设置2道连续式膨胀加强带,宽2m,减少砼的收缩变形和温度变形等不利影响;V型滤池为矩形半地下式水池,平面尺寸超过规范规定的设缝要求,在长度及宽度方向分别设置1道连续式膨胀加强带,宽2m;反冲洗泵房、二级泵房为地下式水池,平面尺寸超过规范规定的设缝要求,在长度方向设置1道连续式膨胀加强带,宽2m,减少砼的收缩变形和温度变形等不利影响。该工程在规定的工期内提前完成通水,而且在近两年的运行过程中,未发现因温度应力及其他原因引起裂缝。
5.结束语
采用膨胀加强带,可以取消或尽早浇筑后浇带混凝土,克服诸多困难,给施工带来很多便利。通过在实际工程上的应用,采用以膨胀混凝土加强带取代后浇带的连续浇筑无缝施工技术,不仅消除了这些问题,还增加混凝土的密实度,提高了混凝土的强度及抗裂、防渗性能,同时可以大大缩短工期,效果较为显著。
参考文献:
[1]JGJ/T 178-2009 补偿收缩混凝土应用技术规程[S]
[2]GBJ107-2010混凝土强度检验评定标准[S]
[3]朱国旺.关于膨胀混凝土加强带的探讨[J].城市建设理论研究
论文作者:翁雪娇1,何远圆1,郭云2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签:混凝土论文; 应力论文; 工程论文; 泵房论文; 强度论文; 水池论文; 工期论文; 《基层建设》2019年第10期论文;