连续式膨胀加强带应用于超长混凝土水池施工工法

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1、连续式膨胀加强带应用于超长混凝土水池施工工法马建集团冶金（建筑）工程技术公司张晓栋-XZe—刖g近年来，超长混凝土水池在污水处理及给水工程中应用日益广泛，如何有效的控制超长池体收缩开裂尤为重要。通常超长结构设置后浇带以解决混凝土收缩开裂的问题，一般设计要求后浇带浇筑需待两侧混凝土结构收缩稳定后才能施工，工期要求较长，另外后浇带处的保护清理及钢筋除锈等工作无形之屮増加了工程量。为此采用膨胀加强带屮的连续式做法代替后浇带应用于超长混凝土水池中，在混凝土内部建立预压应力来抵消收缩拉应力，以此达到水池抗裂防渗目的。马鞍山钢铁建设集团在安徽山鹰纸业有限公司年产80

2、万吨附属项0—一给水及废水处理站工程等工程中应用连续式膨胀加强带于超长混凝土水池中，通过技术攻关冇效地解决池体收缩开裂的问题，达到了连续施工，缩短工期，提前让水处理系统投入到使用中的目的。本工法就是在此工程实践基础上形成的。1.工法特点1.1连续式膨胀加强带可连续浇筑施工，有利于大体量水池工程全面展开施工，施工工艺简单，同时了常规后浇带施工所带来的一系列问题。1.2连续式膨胀加强带两侧均不埋设止水带，施工完毕后没有施工缝，实现了结构自防水和无缝施工的特点1.3连续式的施工保证了人员无需二次进入水池内部，减少了部分高空作业，安全能够得到更好的保障。1.适用

3、范围本工法适用于由于混凝土收缩而产生的拉应力为主的超长构筑物，如工业水处理站中超长混凝土水池，超长板式结构等。2.工艺原理超长混凝土水池开裂主要是由于温差产生的应力与混凝土本身收缩拉应力相作用的结果，在混凝土中掺入适量膨胀剂，水化过程中产生大量膨胀结晶水化物一一水化硫铝酸钙，一方诎使混凝土产生适度膨胀，结构中建立0.2MPa〜0.7MPa预压应力来抵消混凝土硬化过程中产生的收缩拉应力，使混凝土结构得到适宜的补偿，从而保证混凝土不开裂或裂缝在无害范围内。另一方面水化硫铝酸钙为棒状、针状晶体，有效的填充了混凝土毛细孔、缝，达到了抗渗效果。连续式做法，即先浇筑

4、加强带外膨胀剂掺量较少的补偿性混凝土，再浇筑加强带内膨胀剂掺量较多的补偿性混凝土，不再留设后浇带，消除了留缝的因素，实现了无缝施工以及结构自防水。3.工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程连续式膨胀加强带工艺流程如图4.2操作要点4.2.1连续式膨胀加强带的设计(1)设计原理：膨胀混凝土在硬化过程中产生微量膨胀。在钢筋的约束下，于混凝土内部建立起一定的自应力(约0.2MPa〜0.7l/IPa)，其自应力值按下式计算：ac=^Es-e2式中oc—混凝土预压应力，MPa；u—配筋率，％Es—钢筋弹性模量，MPae2—混凝土的限制膨胀率，％。从公式可以看出，当

5、U配筋率和Es钢筋弹性模量确定的情况下，oc混凝土预压应力与e2混凝土的限制膨胀率成正比，e2混凝土的限制膨胀率随膨胀剂掺量增加而增加，因此混凝土获得不同的预压应力在于调整膨胀掺量。将膨胀加强带设置在omax应力集中处，同时给予带内较大的oc混凝土预压应力，给予带外较小的oc混凝土预压应力，即可使混凝土的收缩应力得到补偿，达到抗裂的效果。设计示意图如下：amax2连续式膨胀加强带设计原理图(2)超长水池的连续式膨账加强带的数量应考虑规范、结构及池体形式的约束条件，按每间隔30〜40m结构长度并结合现场情况设置加强带，见下表确定膨胀加强带条数。(1)超长水

6、池的连续式膨胀加强带位置的设置应在混凝土收缩应力发生的最大部位，一般也就是池体超长方向的中间位置，加强带应贯穿池底板，墙板及顶板。(2)连续式膨胀加强带设置位置应请设计单位进行必要的计算，满足设计规范、结构要求及使用功能后方可施工。(3)加强带构造要求：①加强带带宽2m，带内的混凝土的设计强度等级比带外混凝土提高一个等级,混凝土均掺加适量膨胀剂，产生微膨胀，抵消混凝土自身产生的收缩拉应力。②膨胀剂掺量：带外每立方米混凝土膨胀剂掺量为30〜50kg/m3,带内每立力*米混凝土膨胀剂掺量为40〜60kg/m3，且高于带外掺量。③胶凝材料用量：带外混凝土单位胶

7、凝材料用量不宜小于300kg/m3,带内混凝土单位胶凝材料用量不宜小于350kg/m3,水胶比不宜大于0.5。④加强带构造详图如下，带内设双层14@150加强筋，结构内原钢筋保留，带外为双层双向钢筋，加强带与两侧先浇筑的补偿收缩混凝土用密孔钢丝网隔开，并用立筋(12@300)加固。加强带内膨胀剂掺量较多补偿收缩混凝土连续式膨胀加强带构造详图4.2.2确定加强带位置，绑扎加强带位置加强筋(1)根据己设计的加强带，现场测量放线确定其位置，并用墨线垫层上弹线标记。(1)绑扎钢筋过程中，加强带内钢筋与带外钢筋连续施工不断开。(2)在池底板下层钢筋绑扎完后，根据设

8、计要求绑扎加强带内下层加强筋，池底板上层钢筋绑扎过程中，绑扎加强带内上层加强筋，