UEA无缝设计施工技术的施工应用
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关键词：加强带；膨胀率；配合比；方案；控制
1综述
在超长、超宽钢筋混凝土结构施工中，一般每30－40m需设一道后浇带，等40－50天后再浇筑膨胀混凝土，这种常规后浇带施工，工序繁多，时间跨度长，施工成本高，而且难以保证整体质量，给建筑装饰也带来隐患,而利用UEA混凝土补偿收缩的原理，采用膨胀加强带替代后浇带，可实现超长钢筋混凝土的无缝施工，此即“UEA无缝设计施工技术”。UEA混凝土在硬化过程中产生膨胀作用，在钢筋和邻位约束下，钢筋受拉，而混凝土受压，当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则：Ac.σc=As.Es.ε，设：μ=As/Ac，则σc=μEs.ε……（1）式中σc―混凝土预压应力（Mpa），As―钢筋截面积，μ―配筋率（%），Ac―混凝土截面积，Es―钢筋弹性模量（Mpa），ε―混凝土的限制膨胀率（%）。
由（1）式可见，σc与ε成正比例关系，而限制膨胀率ε随UEA的掺量增加而增加，所以，通过调整UEA的掺量，可使混凝土获得0.2－0.7MPa的预压应力，根据水平法向力σx分布曲线，设想在应力大的地方施加较大的膨胀应力σc，而在两侧施加较小的膨胀应力，全面地补偿结构的收缩应力，控制有序裂缝的出现。
混凝土结构无缝设计施工技术是一门新技术，所谓无缝仅仅是利用UEA膨胀补偿混凝土收缩，控制和减少裂缝数量或缩小裂缝宽度，使得超常钢筋混凝土结构不设后浇带和永久性变形缝，加快工程施工进度，减少结构渗漏，节约工程成本。
2施工实践
某小区一地下人防兼车库工程，地下一层，地上主楼为2栋25层、2栋19层住宅，基础为人工挖孔桩。地下车库总建筑面积为12000多平方米，长度130多米（A~T轴），宽度90多米（1~13轴），属于超长钢筋混凝土结构，按规范要求设置后浇带，不仅整体防水效果差，而且施工十分麻烦，工期长。为实现该工程的连续浇筑，保证结构的整体性，消除渗漏隐患，快速施工，确保基坑支护结构安全；经几方论证，采用补偿收缩混凝土无缝设计施工新技术，取消后浇带，设置加强带。基本原理是：根据收缩应力的分布，用相应的膨胀应力予以补偿。在收缩应力较大的部位掺加膨胀剂做成膨胀加强带，其它部位拌制微膨胀混凝土从而取消后浇带，实现连续浇捣。
2.1膨胀加强带的设置
A~T轴方向设置三条膨胀加强带，1~13轴方向在中部设置一条膨胀加强带，加强带宽度为2米。底板和顶板未设后浇带，侧墙除上述加强带外，A~T轴方向另设3条后浇带，1~13轴方向另设2条后浇带，后浇带宽度为0.8米。底板、顶板和侧墙混凝土强度等级为C30，加强带和后浇带为C35，抗渗等级为P6。膨胀混凝土用于超长结构无缝施工，其限制膨胀率设计非常重要，膨胀率偏小，则补偿收缩能力不足，无缝施工难以实现，膨胀率过大，对混凝土强度有明显的影响。微膨胀混凝土的设计，主要是在混凝土的配比中掺入适量的外加剂、添加剂，使得混凝土在凝固过程中产生水化热和凝固后的干燥收缩，即热胀冷缩所产生的变形压缩到最低的一种构思。本工程采用UEA微膨胀混凝土，设计对混凝土在水中14天的限制膨胀率提出了要求：底板和顶板为0.02~0.025%，外墙板为0.03~0.035%，膨胀加强带为0.025~0.045%。
2.2材料选用
施工前，对砂、石、掺合剂、水泥等外加剂原材料均由质检员、工程监理员到搅拌站落实，抽检。
2.2.1UEA选用经中国建筑材料科学研究院授权生产的某品牌UEA-E高效膨胀剂产品，一般部位掺量为胶凝材料用量的10%，加强带和后浇带部位掺量为胶凝材料用量的12%。
2.2.2水泥、砂、石、水的选用与普通混凝土要求相同。
2.3配合比设计
本工程位于市区，按照政府有关规定现场不允许搅拌混凝土，故选用某专业混凝土公司生产的商品混凝土。混凝土配合比经试配试验及调整，最终的施工配合比C30P6为：水泥：砂：卵石：水：减水剂：UEA-E膨胀剂=1：1.82：3.15：0.47：0.01：0.10；C35P6为：水泥：砂：卵石：水：减水剂：UEA-E膨胀剂=1：1.66：2.89：0.43：0.01：0.12。
2.4施工方案
超长混凝土结构无缝施工是一项先进的施工技术，须做好浇筑前的各项准备工作，充分考虑浇筑过程中可能出现的问题，做好混凝土浇筑完成后的养护工作。
2.4.1 施工段划分 考虑到实际施工的可行性，底板和顶板沿A~T轴方向划分为二个施工段，施工缝留设于该向中部加强带处。侧墙按设计要求留设后浇带。
2.4.2施工顺序 底板内侧墙和内柱顶板和外侧墙。底板和顶板混凝土浇筑时，采用二台地泵分设于1轴线和13轴线的外侧，从中部加强带开始相向分别往外退浇，一次浇筑的宽度以控制在三个小时内能够返回中部浇筑点为宜，避免出现混凝土浇筑冷缝，影响工程质量。
2.4.3不同强度等级混凝土的分隔方法 在膨胀加强带的两侧安设网格尺寸5mm的金属方格网，当加强带一侧混凝土浇筑完成时，先浇筑加强带，再浇筑其另一侧混凝土，确保加强带混凝土强度符合设计要求。
2.4.4混凝土养护 混凝土浇筑完成后的养护工作十分重要，是保证混凝土质量的重要措施之一。膨胀混凝土只有充分湿养护才能发挥UEA混凝土的膨胀效能，项目部设立了专职养护人员，建立了严格的混凝土养护制度。本工程采用了保温保湿养护法，浇筑完成后及时用塑料薄膜覆盖，草袋保水养护14d。对于外侧墙，由于收缩应力和温度应力影响较大，在浇筑侧墙混凝土完成后及时挂草帘子保湿养护，混凝土浇筑2天后，松动模板1－2，在墙体顶部设置水管淋水养护，拆模时间控制在第7天，拆模后继续淋水养护至14d。现场安排了6个小组24h跟踪分班养护，由于措施得力，混凝土浇筑和养护工作做得较好，整个地下室的侧墙无一处麻面、漏浆、开裂。
2.5施工组织
施工组织、施工管理是浇筑混凝土的关键。浇筑混凝土前，根据各工种的技术要求实施全员技术交底。由于采用商品混凝土，对混凝土的拌制、运输、泵送、浇筑、养护全过程有极高的要求，为此，现场建立了组织保障机构，以项目经理为首，项目工程师、质检员、施工队长、混凝土搅拌中心调度员、业主代表、监理代表组成的现场领导小组，指挥调度、协调混凝土浇筑工作。
2.5.1 人员组织 因底板、顶板一次浇筑的混凝土量约有三千立方，且为连续浇注，故将现场施工班组、混凝土搅拌中心分成三班作业，每班二组，每组14人进行作业，并各预备一个班组待命，采用无线、有线电话通讯联系，项目管理人员也分班进行旁站指挥，确保了浇筑工作的顺利实施。
2.5.2机械准备 为避免因设备故障造成施工冷缝，开工前对搅拌设备、运输罐车、输送泵、泵管进行全面的检修、保养，及时排除故障和隐患，保证设备完好投入使用。混凝土输送地泵准备了三台，其中一台备用，插入式振捣器准备了六台，其中二台备用。
2.5.3 材料准备 提前向混凝土公司预约，使得混凝土公司能够在混凝土浇注过程中保质保量连续供应混凝土，实现连续浇筑。
2.6质量控制
2.6.1 模板工程 事先做好模板设计，并按设计要求支模，保证模板具有足够的强度和刚度支撑新浇筑混凝土和施工荷载，模板安装完成后，经项目部专职质量检查员检查合格，报项目监理机构验收。
2.6.2钢筋工程 按设计级别、规格、尺寸放样下料，按现行规范和构造图册绑扎到位，经项目部专职质量检查员按设计图一一核对无误后，报项目监理机构做隐蔽验收。
2.6.3混凝土工程 提前做好混凝土配合比设计，保证混凝土施工实际强度。按规范要求在现场做混凝土试块，并由项目监理机构见证制作。混凝土浇注过程中，会同监理不定时的到搅拌站抽查配料和计量情况，确保混凝土配料质量。选用技术水平高的振捣工实施混凝土振捣，做到不少振、不漏振、不过振。振捣时间控制在15S左右，以混凝土表面的呈现浮浆和不再冒气泡为度。振捣时快插慢拔，振点布置要均匀，在施工缝和预埋件处，加强振捣以免不实，造成渗水通道，振捣时不触及模板、钢筋、止水带、以防止移位变形。
3结束语
本工程采用UEA无缝设计施工技术缩短了工期约二个月，取消了主楼与地库之间的永久变形缝，节约费用约三万元。经验收，工程质量合格，实现了超长钢筋混凝土结构无缝的设计目标。