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浅谈抗剪槽施工工艺在大体积混凝土中的应用

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摘要: 沈阳裕景中心项目筏板基础施工属于冬季大体积混凝土工程,混凝土总浇筑量为32000m3,将电梯井加深区域与主体混凝土分两次浇筑,通过计算,在水平施工缝处设置40mm*320mm,间距1m的抗剪槽,利用凹槽,使新老混凝土相互咬合,保证新老混凝土的结构稳定。经后期砼强度检测,完全满足设计要求。

关键词:大体积混凝土,抗剪槽

中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:

1引言

如今,大体积混凝土广泛应用于水利、建筑、交通和港口等许多领域。从雄伟矗立的水库大坝,到高耸入云的摩天大楼;从四通八达的高速公路,到通达全球的碧波港口,无一没有它的身影。

沈阳裕景中心项目筏板基础施工属于冬季大体积混凝土工程,混凝土总浇筑量为32000m3,两个塔楼底板最厚处为-8.6m,钢筋施工时间长,在施工过程中各种杂物容易沉积于电梯井加深区域,而且在钢筋绑扎过程完成后无法清理,因此将电梯井加深区域与主体混凝土分两次浇筑。考虑到常规“胡子筋”做法成本高、施工难,中建二局东北公司大胆创新、勇于实践,通过计算,在水平施工缝处设置抗剪槽,利用凹槽,使新老混凝土相互咬合,保证新老混凝土的结构稳定,经后期砼强度检测,完全满足设计要求。

2工艺原理

目前,大体积混凝土水平施工缝的常规处理方法为预留“胡子筋”,以保证新老混凝土的整体结构稳定。“胡子筋”施工方法较为复杂,首先需搭设临时支架固定胡子筋,且在混凝土浇筑过程中,布料与振捣都要避开密密麻麻的的“胡子筋”,降低了施工效率。同时,预留插筋成本较高。

该方法是指用模板槽具在水平施工缝处的老混凝土表面按计算的间距、深度进行凹槽预留,通过新老混凝土相互咬合,对新老混凝土进行补强加固,保证了工程质量和结构整体性。在浇筑新混凝土之前,应对老混凝土表面进行处理,人工凿毛,使之表面轻度粗糙、干净。

本工程底板在第1次与第2次砼水平施工缝界面处设抗剪槽,40mm(深)*320mm(宽)通长纵横向梅花状布置,抗剪槽相邻间距1m。(如下图)

图2-1 抗剪槽平面布置示意图

图2-2 抗剪槽剖面及节点详图

3 施工工艺流程及操作要点

3.1工艺流程

图3-1工艺流程图

3.2操作要点

3.2.1选择抗剪槽模具、尺寸及间距

选择筏板基础第一道温度筋的标高位置作为留置砼水平施工缝标高,在温度筋下支设钢筋马凳,抗剪槽模具铺设在温度筋上, 这样不用单独为抗剪槽模具搭设支撑平台,还可以保证模具的稳定性。

抗剪槽按40mm(深)*320mm(宽)通长纵横向梅花状布置,抗剪槽相邻间距1m。

1、计算模型:

以A5#楼为例进行计算,根据5#楼剖面取最不利处(最大跨度处),结构示意图如下:

为便于计算,取计算简图如下:

图中,q为地基反力取900kPa,安全起见计算长度l取4m。

2、第1次砼顶面处等效切应力计算:

1)支点处最大剪力

取最大值1800kN.

2)取1m宽、8.6m厚底板作为计算单元,横截面对中性轴的惯性距

3)第1次砼顶面处切应力

4)按每层楼10kN/㎡、摩擦系数0.2,考虑等效切应力折减

3、抗剪槽复核计算

取1m*1m砼截面作为单元格(A=1㎡)进行计算,按间隔1m设一道抗剪槽计,C40混凝土轴心抗拉强度设计值ft=1.71 N/mm²,

单位砼面积上抗剪槽截面积 A0=0.32*1=0.32㎡=32*104mm²

则单位砼面积上抗剪槽的抵抗剪力值

ft`=A0* ft=32*104*1.71=547.2KN>[60.2*1=60.2kN]

满足要求。

3.2.2制作抗剪槽模具

选择15mm厚模板,50*80*4000木方,用木工圆盘锯配合手锯切割320mm宽模板,竖向制作4m通长模具,横向制作1m模具。

3.2.3现场铺设抗剪槽模具

铺设抗剪槽模具时,应按顺序从一个方向往另一个方向铺设,用盒尺定位第一个抗剪槽模具铺设位置,先铺设4m通长模具,然后每隔1m固定短模具,模具之间用铁钉钉死,模具接头位置用模板连接,增加牢固性,同时,用8#铁丝把模具与温度钢筋绑扎,防止混凝土浇筑时造成模具移位。

3.2.4混凝土浇筑及养护

模具安装完成后,可以进行混凝土浇筑,下料位置应尽量避开模具。

体积混凝土的表面处理和养护工艺的实施是保证混凝土质量的重要环节,应做好养护工作。

3.2.5抗剪槽模具拆除

待混凝土内部温度稳定后,可以进行抗剪槽模具拆除工作。用撬棍和铁镐把模具扣出,废旧材料应及时回收、处理。

3.2.6槽内砼渣清理

在第二次混凝土浇筑前,应清理出残留在抗剪槽内的混凝土块。

4施工注意事项及措施

关于抗剪槽设置没有国家标准规范,我们根据实际工程经验,总结出以下几条:

1在制作时,应严格控制抗剪槽模具尺寸,不得私自缩小截面;

2安装时,应使用水平仪抄平,保证模具在同一标高;

3抗剪槽模具之间必须紧固,不得有松动现象。

4模具拆除后,应对抗剪槽内混凝土表面进行处理,人工凿毛。

5结语

沈阳裕景中心项目工程两栋楼均采用筏板基础,底板厚度分别为4.5m和3.5m,局部最深处为8.6m,混凝土设计强度等级为C40P8,为大体积混凝土,计划分二次浇筑,在水平施工缝位置设置抗剪槽。A5#基础筏板混凝土,混凝土浇筑量1300 m3(计划砼防冻剂为F-10),浇筑深度1.6m;第二次混凝土浇筑量13500 m3(计划砼防冻剂为F-20),浇筑深度最深处7.0m。A11#基础筏板混凝土,混凝土浇筑量1000 m3(计划砼防冻剂为F-10),浇筑深度1.4m;第二次混凝土浇筑量10000 m3(计划砼防冻剂为F-20),浇筑深度最深处6.0m。

混凝土浇筑完成后,待其达到强度,经检测,结构未发现任何问题,结构安全。

与常规做法预留“胡子筋”相比,设置抗剪槽节省大量钢筋及人工,两栋楼共计节省钢筋约30多吨,总计节约成本20余万元。本工程底板水平施工缝面积为860m2,传统预留胡子筋做法需7天左右,而抗剪槽模具可以边制作边安装,一天即可完成,大大提高了施工效率。

图5-1铺设抗剪槽

图5-2 拆除抗剪槽

作者简介:詹俊卿,男,1987年~,黑龙江七台河人

陆波,男,1972年~,河南洛阳人