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1、体育场环向超长钢筋混凝土无缝施工工法现浇钢筋混凝土结构常由于干缩和降温冷缩引起收缩开裂，而超长大体积混凝土尤为突出。因此我国混凝土结构设计规范 （GBJ10-89）中对钢筋混凝土结构进行规定：现浇框架结构当处于露天时，每 35 米宜设伸缩缝；当处于室内或土中时，每 55 米宜设置伸缩缝；等等规定。随着施工技术的不断发展，出台了 GB50010-2002 新规范，修订后的规范对伸缩缝的设置要求有所放宽，指出，当混凝土浇筑采用后浇带分段施工或采用专门的预应力措施时，伸缩缝最大间距可适当增大，同时指出后浇带不能代替伸缩缝，当增大伸缩缝间距时，应通过有效的分析或计算，慎重考虑各种不利因素对结构内力和裂
2、缝的影响，确定合理的伸缩缝。体育场基础一般为环向型基础，与一般结构比，环向展开长度较长，没有可供自由伸缩的两端部，另外，如底部有桩基，则更是缺少可供底部滑移的条件，对无缝施工尤为不利。体育场看台一般也是环向结构，且看台结构较薄，另外看台下面为使用房间，对看台结构防水要求较高，对无缝施工的要求很高。本工法的关键就是采用综合措施解决上述问题，最长环向长度可达 830 米，经我们在查新机构进行查新，830 米长环向有约束结构采用无缝施工技术，在国内未见有报道，施工技术已经获得了国家专利授权1 特点1.1 混凝土试配时掺加新一代的 CSA 混凝土微膨胀剂，使混凝土产生适量的微膨胀，以补偿混凝土的收缩。
3、CSA 膨胀剂具有低碱、高效、后期膨胀较小、强度增进较大的特点，在配置微膨胀混凝土中可抑制碱骨料反应，对混凝土的长期耐久性有利，抗渗防水效果良好。1.2 设计钢筋混凝土采用有限元温度应力计算，配置温度筋。1.3 基础环梁通过综合计算留设后浇带。1.4 看台采取预应力座台 L 型肋梁，为无粘结预应力混凝土结构。1.5 看台面层采用钢纤维混凝土技术。1.6 混凝土施工时采取一些列控制措施。3 适用范围本工法适用于大、中型体育场超长混凝土结构的施工。4 工艺原理为了抵抗混凝土在收缩时产生的应力，达到防止和减少收缩裂缝的出现，在混凝土中掺加 CSA 膨胀剂，使混凝土产生适量的膨胀，在钢筋和临位限制下，
4、在钢筋混凝土中建立一定的预压应力，可大致抵消混凝土收缩时产生的拉应力，防止混凝土开裂。当全部混凝土均提高膨胀剂掺量，达 12%13%时，在采取措施的情况下，后浇带间距可延长至 100m。后浇带是为在现浇钢筋混凝土结构施工过程中，克服由于温度、收缩而可能产生有害裂缝而设置的临时施工缝。在超长混凝土结构中，作为一种扩大伸缩缝间距和取消伸缩缝的措施，这种缝仅在施工期间存在，该缝根据设计要求保留一段时间后再浇筑，将整个结构连成整体。看台设计充分考虑了超长混凝土结构的混凝土收缩，及当地温差的特点，在梁中配置一定数量的预应力筋以抵抗温度应力造成混凝土的收缩变形裂缝，从而保证整个结构无缝施工的要求。在体育场
5、看台面层大量使用钢纤维混凝土，因为钢纤维混凝土掺有微膨胀剂，除了钢纤维本身抗拒作用外，在微膨胀剂发挥作用时，对钢纤维有预压作用，增强了这种抗拉能力混凝土结构因此抗拉性质显著提高，有效阻止了结构中微裂缝的开展和传播，并具有抗渗作用。基础环梁采用掺加 CSA 膨胀剂、配制温度筋、留设后浇带等综合措施解决无缝施工结构裂缝问题；看台结构采用掺加 CSA 膨胀剂、配制温度筋、采用无粘结预应力钢筋、表面采用钢纤维混凝土等措施解决无缝施工裂缝问题。4 微膨胀混凝土施工4.1 材料要求 4.1.1 混凝土原材料技术要求1）水泥：采用葛洲坝水泥厂生产的 525#普通硅酸盐水泥。2）砂：采用清洁中砂，含泥量不大于
6、 3%。冬期不得含有冰块及雪团。3）石子：采用清洁碎石，含泥量不大于 1%。冬期不得含有冰块及雪团。4）膨胀剂：采用 CSA 膨胀剂，水中 7 天限制膨胀率不小于 2.5/万，初凝时间不早于 45min，终凝时间不迟于 10h。5）水：自来水。6）粉煤灰：达到二级品以上。4.1.2 混凝土技术要求所有原材料均经过计量后投入搅拌机，计量偏差满足下列要求（按重量计） ，水泥、CSA 膨胀剂、粉煤灰、减水剂、水1%、石2%；CSA 膨胀剂和减水剂的计量由专人负责，并严格按配合比投料。冬期拌制混凝土采用外加剂，降低水的结冰温度，外加剂确保-10时水不结冰。4.2 施工流程及施工工艺4.2.1 施工流程
7、微膨胀混凝土的试配混凝土搅拌混凝土输送混凝土浇筑混凝土养护4.2.2 施工工艺1）微膨胀混凝土的试配微膨胀级配合比设计时，除进行常规的设计、试验外，还增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。（1）限制膨胀率检测通过检测的数据确定其掺量。经检测，其水中 7d 限制膨胀率达 4/万（检测标准应不小于 2.5/万） ，具有良好的微膨胀性。（2）膨胀剂的掺量试验表明提高膨胀剂的掺量，能显著提高混凝土的膨胀率，掺量越低，混凝土的限制膨胀率越小。根据工程实际情况，环向超长基础，其基础梁断面尺寸较大，梁内配制钢筋直径较大，梁底具有较大的约束力，易产生收缩裂缝，因此确定限制膨胀率在 2/万左右，经试配，膨胀
8、剂的掺量为水泥重量的 1213%。环向看台结构，与基础比较，板厚度较薄，板内配筋为小直径、小间距的配筋形式，设计有无粘结预应力等措施，裂缝相对较易控制，但看台处于露天状态，受环境影响较大，为此确定限制膨胀率在 1.5/万左右，混凝土中 CSA 膨胀剂的掺量定为 810%。（3）混凝土坍落度经试验得出：混凝土的坍落度越大，在同一膨胀剂掺量下，混凝土的限制膨胀率越小。故采用泵送混凝土时，要配制抗裂性好的微膨胀混凝土，在 CSA 膨胀剂掺量确定的条件下，控制好混凝土坍落度。根据泵送要求，经试验，确定坍落度控制在 140160mm 之间。（4）混凝土凝结时间混凝土的凝结时间太短，水泥的水化反应较快，混
9、凝土的早期收缩现象较大；混凝土的凝结时间太长，膨胀剂的膨胀能大部分消耗在塑性阶段。因此，根据本工程结构情况，确定掺膨胀剂的混凝土的凝结时间控制在 1015 小时范围内。2）混凝土搅拌：混凝土搅拌采用强制式搅拌机搅拌，搅拌时间控制在 23 分钟，严格控制搅拌时间，确保混凝土拌合物均匀。及时测定砂、石的含水量、以便及时调整混凝土级配，严禁随便增减用水量。3）混凝土的输送混凝土搅拌完成后，采用固定泵泵送工艺直接输送到作业面，以确保将混凝土最短时间运至浇筑上。4）混凝土的浇筑（1）混凝土浇灌前准备：钢筋模板按设计图纸安装、绑扎、安装要牢靠，模板表面涂刷脱模剂。模板缝用海绵垫补严密，模板内的所有杂物必须
10、清理干净并浇水湿润。（2）混凝土浇筑采用循序推进的连续浇筑方法，为避免混凝土出现冷缝，每个浇筑带的宽度均控制在 2m 以内为宜。同时严格控制混凝土的浇筑速度，分层浇捣，逐步推进，（3）CSA 混凝土振捣必须密实，不漏振、欠振、不过振。振点布置均匀，振动器要快插慢拔。在施工缝、预埋件处，加强振捣。振捣时不触及模板、钢筋，以防止其移位、变形。梁的振捣点可采用“行列式” ，每次移动的距离为 400 到 600mm；板的振捣采用平板式振捣器振捣。严格控制振捣时间及插入深度，并重点控制混凝土流淌的最近点和最远点，尽可能采用两次振捣工艺，提高混凝土的密实度。（4）先后浇筑的混凝土接槎时间不宜超过 150
11、分钟（严格控制在初凝时间内） 。（5）混凝土成型后，等表面收干后采用木抹子搓压混凝土表面，以防止混凝土表面出现裂缝（主要是沉降裂缝、塑性收缩裂缝和表面干缩裂缝） ，抹压 23 遍，最后一遍要掌握好时间。混凝土表面搓压完毕后，应立即进行养护。（6）冬天施工，采取防冻措施，除掺加防冻剂外，尚需保证混凝土入模温度不得低于 5。雨季施工，采取有效防雨措施，严格按事先编制好的冬雨季施工措施执行。 5）混凝土养护CSA 混凝土的养护是保证质量的最重要的措施之一，安排专人负责养护工作。混凝土浇筑后，在其表面马上覆盖一层塑料薄膜，然后长时间地浇水养护，一方面避免温度过快降低，另一方面避免混凝土表面水分的过快散
12、发。潮湿养护的时间应尽量地长，养护时间不应少于一个月。5 钢纤维混凝土施工5.1 材料要求1）水泥：胶凝材料是影响混凝土强度的主要因素。所以我们选用细度筛余物少、抗折抗强度高、性能稳定的三峡 32.5 级普通硅酸盐水泥。2）细骨料：该工程采用巴河洁净的天然中砂，含泥量小于 1%,空隙率小，细度模数 2.73.1 之间。3）粗骨料：采用江夏区乌龙泉产坚硬高强、密实的优质碎石、粒径分布范围1015mm。4）外加剂：UEA-HZ（缓凝型）河南驻马店生产复合型高效膨胀剂。5）钢纤维：武汉市汉森钢纤维有限责任公司生产弓形（剪切型）钢纤维（SF25） ，材料规格为 0.5mm0.5mm25mm32mm，抗
13、拉强度为 390510MPa（设计要求380Mpa） ，R=1，90 度弯折次数为 24 次。 （弯折试验要求1 次） 。5.2 施工流程及施工工艺5.2.1 施工流程1）看台面层施工工艺流程钢纤维混凝土配合比配置结构基层清理放径向轴线分区栏杆线、上人踏步投料均匀中砂碎石水泥称量 料斗 搅拌机 运输 浇筑振捣 养护 局部处理称 量钢纤维称 量外加剂线和看台台阶弧度控制线立面凿毛甩浆第二遍刮糙钉钢板网第二遍刮糙引测台阶水平标高控制线做立面、平面灰饼嵌阳角条和分区分格条看台平面清理绑扎钢筋网片钢纤维混凝土拌制浇筑钢纤维混凝土混凝土保护立面第三遍抹灰、阴角找正2）钢纤维混凝土拌制工艺流程5.2.2
14、施工工艺1） 钢纤维混凝土配合比配置由试验室在开工前进行试配准备，如发现钢纤维易成束结团附在粗骨料表面、且分布不均，显然这不利于钢纤维发挥其作用。可按粗骨料粒径为钢纤维长度一半对粗骨料进行严格的进料控制和筛选（控制在 1520mm 左右） 。另外如发现纤维拌合中易互相架立现象，这在混凝土中会形成微小空洞，影响混凝土质量、微孔还使钢纤维与水泥沙浆无法形成有效握囊，发挥不了钢纤维的增强作用，可较同标号普通混凝土提高砂率和水泥用量,可有效地解决上述问题。试配配合比确定后，进行拌合物性能试验，检查其稠度、粘聚性、保水性是否满足施工要求。若不满足，则在保持水灰比和钢纤维体积率不变的条件下，调整单位体积用
15、水量或砂率直到满足为止，并据此确定混凝土强度试验的基准配合比。 2）看台面层施工（1）看台上人踏步施工：按图纸设计踏步阶数，踏步留 20mm 装修面层支模浇 C30 素混凝土，待看台面层施工完毕后带通线嵌阳角条抹上人踏步面。（2）看台施工看台面层施工前先根据控制线处理好结构层规矩，再立面凿毛，同时刷 107胶的水泥浆一遍，107 胶的掺量为水泥用量的 10%15%。紧跟刷素水泥浆，看台立面第一遍刮糙厚约 15mm，如局部立面抹灰总厚度40mm 时，先用 C20 混凝土找至立面抹灰厚度小于 30mm；待底层砂浆 78 成干后，订 1.2mm 厚的钢板网，要求钢板网压入平面200mm，搭接长度10
16、0mm，用水泥钢钉 1515cm 间距固定；钢板网分段施工完毕隐蔽验收后，抹第二遍灰厚度约 10mm，抹灰压入平面约50mm 宽；第二遍抹灰稍干后，根据图纸设计看台踏步高度，引测看台每阶高度水平控制线，检查合格后，根据高度控制线和弧度控制线做看台面层灰饼，灰饼大小 30mm见方，立面上下 1 个；平面径向 2 个，环向间距 2m，并按 8mm 调坡；灰饼有一定强度后，用 1：2 水泥砂浆根据灰饼嵌阳角条和分区的分格条，并派专人负责检查看台阳角条线条的流畅，分格条的垂直度和平整度。阳角条和分区的分格条不变形后，分区清理看台平面落地灰，随后绑扎6150 钢筋网片，钢筋接头采用冷搭接，搭接长度7.35mm，同一断面接头错开50%，钢筋保护层厚 15mm，分格缝处钢筋断开，钢筋隐蔽验收后，按先远后近，先高后低的原则分段浇 CF30 混凝土。3）钢纤维混凝土拌制（1）钢纤维
