加強帶取代后澆帶的施工技術措施與工程應用★

姜瑋峰 方光秀*

(延邊大學工學院，吉林 延吉 133002)

加強帶取代后澆帶的施工技術措施與工程應用★

姜瑋峰 方光秀*

(延邊大學工學院，吉林 延吉 133002)

以吉林敖東藥業集團延吉股份有限公司的中藥提取車間框架工程為例，介紹了以膨脹混凝土加強帶取代后澆帶的設計方法，提出了加強帶施工技術措施，經工程驗收，其施工質量符合現行質量驗評標準，不僅縮短了建設工期，而且降低了工程造價。

膨脹混凝土，加強帶，后澆帶，鋼絲網

0 引言

混凝土后澆帶的結構施工，雖是一種較成熟的施工方式，但它存在如下缺點：

1)增加施工環節，需留置臨時擋板，斷縫處不易振搗密實，且二次灌注時需清理和鑿毛；

2)因結構中斷，給施工期間的安全造成一定隱患；

3)施工順序倒置，工期有所拖延；

4)后澆帶處形成結構的薄弱環節，其受影響程度除與施工因素有關外，還受復雜的不易預料的其他因素影響，稍有不慎容易造成質量事故[1]。

采用加強帶取代后澆帶的施工方案，既提高混凝土的密度和強度，又確保混凝土結構的抗裂防滲功能，同時縮短工期、降低成本[2]。

確定膨脹混凝土的限制膨脹率和無縫設計方法、控制好施工流程、加強技術措施等是保證工程質量的關鍵。

筆者結合吉林敖東藥業提取車間工程，對膨脹混凝土加強帶取代后澆帶的無縫設計方法以及加強施工技術的措施進行了研究。

1 工程概況

吉林敖東藥業集團延吉股份有限公司的中藥提取車間、檢測研發中心工程項目，開工日期為2014年5月30日，竣工日期為2014年10月25日。建筑面積為14 700 m2，鋼筋混凝土框架結構，層數為4層、局部5層。因為項目工期緊，而且設計要求后澆帶處須等待60 d才可以澆筑混凝土，所以采用膨脹混凝土加強帶取代后澆帶的施工方案。

本工程結構長度為78.3 m，加強帶長度為24.3 m，寬度為2 m，加強帶厚度為100 mm，其間距為30 m。施工期溫度為22 ℃～35 ℃，濕度為51%～91%。單方混凝土中水泥用量為320 kg/m3，限制膨脹率為1.65×10-4。為了保證工程的施工質量，加強帶中的混凝土強度等級提高一級并加入UEA膨脹劑，其摻量是水泥質量的12%。

2 加強帶取代后澆帶的無縫設計方法

在拉應力最大處設置膨脹加強帶，使結構收縮得到大小適宜的補償。

|ε2-(Sd+ST-CT)|<|SK|

(1)

式中：ε2——限制膨脹率；Sd——干燥收縮率；ST——溫度收縮率；CT——受拉徐變率；SK——極限延伸率。

混凝土的最高絕熱溫升為：

Tmax=(W1Q1+W2Q2)/(C·γ)

(2)

式中：W1，W2——單方混凝土水泥和膨脹劑的用量；Q1，Q2——水泥和膨脹劑的水化熱；γ——混凝土的密度；C——混凝土的比熱容。

此工程取W1= 320kg/m3，W2=38kg/m3；Q1=354J/g，Q2=246J/g；γ=2 350kg/m3；C=0.97J/(g·℃)，得：Tmax=53.8 ℃。

取混凝土板的一維散熱系數為0.5，則由水泥水化熱引起的溫升T1=26.9 ℃。

混凝土的入模溫度為29 ℃，則混凝土內部的平均溫度T2= 55.9 ℃。

取溫度系數a=1.0×10-5，則混凝土的最大冷縮值ST=α×(T2-T0)=1.0×10-5×(55.9-26.9)=2.9×10-4。

混凝土7d的最大干縮值為：

(3)

極限延伸率為：

SK=0.5Rf(1+ρ/d)×10-4

(4)

其中，Rf=0.8Rco(lgt)2/3，Rco為混凝土抗拉強度設計值；ρ為截面縱筋配筋率；d為鋼筋直徑。

將工程各相關參數Rco=1.43 MPa，t=7 d，ρ=1.37，d=1.4 cm，代入式(4)得：SK=1.01×10-4。

混凝土的受拉徐變偏于安全地假定為極限延伸率的0.5倍，則：

CT=0.5SK=0.505×10-4。

最終變形的量值為：

|ε2-(Sd+ST-CT)|=|1.65×10-4-(0.246+2.9-0.505)×10-4|=0.991×10-4<|SK|。

由計算可知，混凝土板不會開裂。因此，采用膨脹加強帶取代后澆帶，并連續澆筑混凝土。

3 加強帶的加強施工技術措施

3.1 混凝土配合比

1)加強帶外的框架梁板混凝土強度等級為C30，其配合比如表1所示。

表1 C30混凝土配合比 kg/m3

2)加強帶內的框架梁板混凝土強度等級為C35，其配合比如表2所示。

表2 C35混凝土配合比 kg/m3

3.2 施工工藝流程

框架結構加強帶內外施工工藝，如圖1所示。

3.3 加強施工技術措施

1)膨脹混凝土加強帶應設置在混凝土結構產生收縮應力的最大部位，一般是結構的中部以及截面上部結構荷載變化較大的部位，每隔30 m設一條[3]。在本工程中加強帶長度為24.3 m，寬度為2 m，如圖2所示。

在加強帶的框架梁兩側要設置寬度為300 mm，高度為700 mm的鋼絲網，網眼尺寸為5 mm，其四周分別綁扎在相應的框架梁①號箍筋各側上，在鋼絲網外側要設置兩根φ10的②號橫向鋼筋，并在下側②號橫向鋼筋要設置一根斜向φ10的③號支撐鋼筋，角度為40°，以防止澆筑混凝土時鋼絲網的傾斜和變形，如圖3，圖4所示。

2)澆筑混凝土時應避免混凝土直接沖向鋼絲網，以防鋼絲網被沖開影響加強帶的效果。加強帶中的混凝土強度等級要比帶外的提高5 MPa為C35，并加入UEA膨脹劑，其摻量為水泥質量的12%，以達到提高混凝土抗拉強度的目的。澆筑時加強帶混凝土跟其帶外混凝土一起澆筑。澆筑完成后，加強帶要澆水覆蓋養護14 d以防止混凝土開裂，保證其混凝土強度。

4 施工驗證

通過以加強帶取代后澆帶的方法設計無縫施工方案，并且實施加強帶的強化施工技術措施，實現了加強帶內與外的同時澆筑，進而縮短了施工周期。經過建設單位和監理單位的工程驗收，本工程沒有發現蜂窩、露筋、結構裂縫以及滲水等等現象，并且混凝土表面平整，符合現行施工質量驗收評定標準，如圖5，圖6所示。

5 結語

從偏于安全的角度出發，在拉應力比較大的位置設置了兩條膨脹加強帶，并且通過加強施工技術措施，組織無縫施工，既達到了結構整體化的目的，又避免了結構裂縫的出現，同時簡化了施工的過程，提高了結構的抗滲性能，其施工質量均符合現行建設工程質量驗收評定標準。本文建議的加強帶取代后澆帶的無縫設計方法和加強施工技術措施，經施工驗證可行，供類似工程借鑒。

[1] 郝 剛,于 海.膨脹加強帶代替后澆帶的施工方法[J]. 混凝土與水泥制品，2006(6):23-24.

[2] 俞曉春.膨脹加強帶取代后澆帶在地下室中的工程應用[J].大眾科技，2006(7):41.

[3] 張道富.通過設置混凝土加強帶有效控制混凝土開裂[J].安徽冶金科技職業學院學報，2010,20(2):30-32.

The construction technology measure and engineering application of expanding reinforcing belt replacing post casting belt in frame structure★

JIANG Wei-feng FANG Guang-xiu*

(CollegeofEngineering,YanbianUniversity,Yanji133002,China)

This essay is based on the herb drawing workshop frame structure of Jilin Aodong Medicine Group Yanji Limited Liability Company, introduced the design method of replacing post casting belt with expansive concrete expanding reinforcing belt and raised the measure of expanding reinforcing belt construction technology. Through engineering checking and accepting, the construction quality meets the current quality evaluation criterion, shortens construction time limit and decreases project cost.

expansive concrete, expanding reinforcing belt, post casting belt, wire mesh

1009-6825(2014)28-0088-03

2014-07-21★：延大科技發展基金資助項目(項目編號：2013-G)

姜瑋峰(1991- )，男，在讀本科生； 方光秀(1967- )，男，博士，副教授

TU745.7

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