環(huán)向超長鋼筋混凝土無縫施工綜合技術(shù)

　　摘要：結(jié)合武漢體育中心體育場工程實例，介紹環(huán)向超長鋼筋混凝土微膨脹劑、鋼纖維、后張拉無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力無縫施工綜合技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：環(huán)向超長 鋼筋混凝土 無縫施工 綜合技術(shù)

　　武漢體育中心體育場工程基礎(chǔ)為樁基承臺基礎(chǔ)梁結(jié)構(gòu)，環(huán)向總長800余米，基礎(chǔ)梁斷面尺寸為800×（800～1200）m，混凝土設(shè)計等級為C30；主體露天看臺為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，最長段230m，板厚6mm，混凝土設(shè)計等級為C40、C45。

　　1  技術(shù)難點

　　1.1  本工程基礎(chǔ)梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均屬環(huán)向超長結(jié)構(gòu)，與一般超長結(jié)構(gòu)比其兩端沒有自由端，且基礎(chǔ)梁下每間隔12m有樁承臺，形成有約束結(jié)構(gòu)。由于使用功能的要求，設(shè)計不留置伸縮縫。

　　體育場看臺屬于露天結(jié)構(gòu)，溫度變化較大，容易出現(xiàn)由于溫差而引起的裂縫，另外看臺厚度一般設(shè)計只有60～80㎜，而武漢體育中心體育場看臺厚度僅為60㎜，宜造成混凝土散熱過快導致開裂。施工中如何配置混凝土、控制混凝土澆筑，施工后如何保證結(jié)構(gòu)不裂縫，保證看臺不滲漏等，是本工程需要解決的難題。

　　1.2  超長度連續(xù)曲線預(yù)應(yīng)力露天結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工國內(nèi)少見，對于應(yīng)力的設(shè)計、施工提出了很多課題。超長預(yù)應(yīng)力混凝土樓面如何分段布置預(yù)應(yīng)力筋，分段張拉。分段過長，預(yù)應(yīng)力損失較大；分段過短，張拉次數(shù)多、效率低，錨具費用大。

　　2  方案的確定

　　本工程基礎(chǔ)830m長環(huán)向結(jié)構(gòu)和看臺230m長超薄結(jié)構(gòu)比較少見，經(jīng)過分析研究采取無縫施工綜合技術(shù)：鋼筋混凝土采用微膨脹混凝土澆筑，看臺采取預(yù)應(yīng)力座臺L型肋梁，面層鋼纖維混凝土技術(shù)。

　　3  微膨脹混凝土施工

　　3.1  工藝原理

　　為了抵抗混凝土在伸縮時產(chǎn)生的應(yīng)力，達到防止和減少伸縮裂縫的出現(xiàn)，在混凝土中摻加CSA膨脹劑，使混凝土產(chǎn)生適量的膨脹，在鋼筋和臨位限制下，在鋼筋混凝土中預(yù)壓應(yīng)力，可大致抵消混凝土伸縮時產(chǎn)生的伸縮應(yīng)力，防止混凝土開裂。

　　3.2  混凝土技術(shù)要求

　　所有原材料均經(jīng)過計量后投入攪拌機，計量偏差滿足要求（按重量計），水泥、CSA膨脹劑、粉煤灰、減水劑、水±1%、石±2%；CSA膨脹劑和減水劑的計量嚴格按配合比投料。冬期拌制混凝土采用外加劑，降低水的結(jié)冰溫度，外加劑確保-10℃時水不結(jié)冰。

　　3.3  施工工藝

　　3.3.1  微膨脹混凝土的試配

　　微膨脹級配合比設(shè)計時，除進行常規(guī)的設(shè)計、試驗外，還增加對混凝土的限制膨脹率的設(shè)計、測試內(nèi)容。

　　3.3.2  混凝土攪拌

　　混凝土攪拌采用強制式攪拌機攪拌，嚴格控制攪拌時間，確?；炷涟韬衔锞鶆?。及時測定砂、石的含水量、以便及時調(diào)整混凝土級配，嚴禁隨便增減用水量。

　　3.3.3  混凝土的輸送

　　混凝土攪拌完成后，采用固定泵泵送工藝直接輸送到作業(yè)面，以確保混凝土在最短時間運至澆筑面上。

　　3.3.4  混凝土的澆筑

　　1）混凝土澆灌前準備：鋼筋模板按設(shè)計圖紙安裝、綁扎、安裝要牢靠，模板表面涂刷脫模劑。模板縫用海綿墊補嚴密，模板內(nèi)的所有雜物必須清理干凈并澆水濕潤。

　　2）混凝土澆筑采用循序推進的連續(xù)澆筑方法，為避免混凝土出現(xiàn)冷縫，每個澆筑帶的寬度均控制在2m以內(nèi)為宜。同時嚴格控制混凝土的澆筑速度，分層澆搗，逐步推進，

　　3）CSA混凝土振搗必須密實，不漏振、欠振、不過振。振點布置均勻，振動器要快插慢拔。在施工縫、預(yù)埋件處，加強振搗。梁的振搗點可采用“行列式”，每次移動的距離為400到600mm；板的振搗采用平板式振搗器振搗。嚴格控制振搗時間及插入深度，并重點控制混凝土流淌的最近點和最遠點，盡可能采用兩次振搗工藝，提高混凝土的密實度。

　　4）先后澆筑的混凝土接槎時間不宜超過150分鐘（嚴格控制在初凝時間內(nèi)）。

　　5）混凝土成型后，等表面收干后采用木抹子搓壓混凝土表面，以防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫（主要是沉降裂縫、塑性伸縮裂縫和表面干縮裂縫），抹壓2～3遍，最后一遍要掌握好時間?；炷帘砻娲陦和戤吅?，應(yīng)立即進行養(yǎng)護。

　　6）冬天施工，采取防凍措施，除摻加防凍劑外，尚需保證混凝土入模溫度不得低于5℃。雨季施工，采取有效防雨措施，嚴格按事先編制好的冬雨季施工措施執(zhí)行。[Page]

　　3.3.5  混凝土養(yǎng)護

　　CSA混凝土的養(yǎng)護是保證質(zhì)量的最重要的措施之一?；炷翝仓?，立即在其表面覆蓋一層塑料薄膜，然后長時間地澆水養(yǎng)護，一方面避免溫度過快降低，另一方面避免混凝土表面水分的過快散發(fā)。

　　4  鋼纖維混凝土施工

　　4.1  工藝原理

　　在體育場看臺面層大量使用鋼纖維混凝土，因為鋼纖維混凝土摻有微膨脹劑，除了鋼纖維本身抗拒作用外，在微膨脹劑發(fā)揮作用時，對鋼纖維有預(yù)壓作用，增強了這種抗拉能力混凝土結(jié)構(gòu)因此抗拉性質(zhì)顯著提高，有效阻止了結(jié)構(gòu)中微裂縫的開展和傳播，并具有抗?jié)B作用。

　　看臺面層設(shè)計要求：立面為35mm厚1：2水泥砂漿，平面50mm厚CF30鋼纖維混凝土，鋼纖維摻量為0.8%，立面、平面均為原漿壓光，不做其它裝飾。

　　4.2  施工工藝

　　4.2.1  鋼纖維混凝土配合比配置

　　由試驗室在開工前進行試配準備，在混凝土試配過程中，發(fā)現(xiàn)鋼纖維易成束結(jié)團附在粗骨料表面、且分布不均，顯然這不利于鋼纖維發(fā)揮其作用。因此，參照各類文獻，按粗骨料粒徑為鋼纖維長度一半對粗骨料進行了嚴格的進料控制和篩選（控制在15～20mm左右）。另外發(fā)現(xiàn)纖維拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影響混凝土質(zhì)量、微孔還使鋼纖維與水泥沙漿無法形成有效握囊，發(fā)揮不了鋼纖維的增強作用，對比，我們較同標號普通混凝土提高了砂率和水泥用量,有效地解決了上述問題。

　　4.2.2  看臺面層施工

　　1）踏步施工

　　按圖紙設(shè)計踏步階數(shù)，踏步留20mm裝修面層支模澆C30素混凝土，待看臺面層施工完畢后帶通線嵌陽角條抹上人踏步面。

　　2）面層施工

　　鑿毛→刷膠→刷素水泥漿→找平→釘鋼板網(wǎng)→抹灰→嵌陽角條及分格條→綁扎鋼筋網(wǎng)片→澆筑混凝土

　　4.2.3  鋼纖維混凝土拌制

　　1）鋼纖維混凝土現(xiàn)場機械拌制，其攪拌程序和方法以攪拌過程中鋼纖維不結(jié)團并可保證一定的生產(chǎn)效率為原則；采用將鋼纖維、水泥、粗細骨料先干拌而后加水濕拌的方法，鋼纖維用人工播撒。整個干拌時間大于2min，干拌完成后加水濕拌時間大于3min，視攪拌情況，可適當延時以保證攪拌均勻。

　　2）攪拌鋼纖維混凝土專人負責，確?；炷撂涠群陀嬃繙蚀_。

　　3）混凝土攪拌過程中，注意控制出料時實測混凝土坍落度，作好相應(yīng)記錄，并根據(jù)現(xiàn)場混凝土澆筑情況作出相應(yīng)調(diào)整。嚴禁雨天施工。

　　4.2.4  鋼纖維混凝土澆筑

　　1）混凝土的澆筑方法以保證鋼纖維分布均勻、連續(xù)為原則。

　　2）澆筑施工連續(xù)不得隨意中斷，不得隨意留施工縫。

　　3）混凝土用手提式平板式振動振搗。每一位置上連續(xù)振動一定時間，正常情況下為25～40S，但以混凝土面均出現(xiàn)漿為準，移動時間依次振搗前進，前后位置和排與排間相互搭接3～5cm，防止漏振。

　　4）混凝土初凝前分四次抹平、原漿壓光，并及時清理陽角條和分格條上混凝土漿?；炷练謪^(qū)完成后再抹立面第三遍灰，原漿壓光，抹灰流向同混凝土澆筑流向。

　　4.2.5  鋼纖維混凝土養(yǎng)護

　　面層采用舊麻袋覆蓋養(yǎng)護，避免草袋覆蓋養(yǎng)護污染及水份蒸發(fā)過快等影響裝飾效果和質(zhì)量。