微膨胀混凝土后浇带防裂技术在水工结构中的应用

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摘要：随着我国建筑业水平的快速提高和发展，水工结构已经成为建筑工程领域中非常重要的组成部分，水工建筑技术的发展对我国建筑业安全、高质量的发展起着关键性的作用，通过分析水工结构，对其应用膨胀混凝土后浇带防裂技术是当前需要解决的难点问题及其重点问题。本文根据某水工混凝土结构当做是实际案例，对其进行结构防裂设计，从而能够推广微膨胀混凝土防裂技术。

Abstract： With the rapid improvement and development of China"s construction industry， hydraulic structure has become a very important part of the field of construction engineering. The development of hydraulic construction technology plays a key role in the safe and high-quality development of China"s construction industry. By analyzing the hydraulic structure and applying the anti-cracking technology of the post-concrete strip of the expanded concrete to it， it is a difficult problem and the key problem that needs to be solved at present. In this paper， a hydraulic concrete structure is taken as a practical case， and the structural anti-cracking design is carried out to promote the micro-expanded concrete anti-cracking technology.

關键词：水工结构;微膨胀混凝土;防裂技术

Key words： hydraulic structure;micro-expanded concrete;crack prevention technology

中图分类号：TU755                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）36-0243-02

1  微膨胀混凝土后浇带防裂技术简述

1.1 微膨胀混凝土简述

对于微膨胀混凝土而言，本质是将一定量的膨胀剂添加到混凝土当中，使混凝土在水化期间依靠其产生的化学反应而发生一定的膨胀，从而补偿混凝土的收缩，以达到减少混凝土干缩裂缝的目的，从而能够让抗裂性能及其抗渗性进行提升，从而能够广泛应用到地下防水工程，屋面防水工程，回填通塞及其基础后浇带（宽缝）等部位的作业。

1.2 水工建筑中混凝土结构的防裂特点

水工混凝土结构中，大体积混凝土占的比例较高，其明显的特点之一是需要抗裂和防渗性能要求较高。对此而言，温度应力的作用之下，如何能够将混凝土开裂情况进行防止，并且能够将混凝土隔热降温进行有效控制已经成为了目前建筑物的关键性难题。对于混凝土结构产生温度裂缝而言，通过微膨胀混凝土后浇带防裂技术进行防裂应用目前成为一种有效的方式，并且在实际民用建筑及其工业建筑建设施工过程当中应用较为广泛，除此之外，微膨胀混凝土后浇带防裂技术进行防裂应用在水工结构建筑物当中也同样能够进行应用，在正常使用情况下能够联合其他的防裂技术从而作为良好的水工混凝土结构整体防裂手段。

1.3 后浇带的原理和作用

后浇带是在整个施工过程当中，按照其混凝土结构的相对应位置进行设计一个临时的施工缝，以防止现浇钢筋混凝土结构不均匀收缩或不均匀塌陷引起的有害裂缝，并且在结构的底板，墙和横梁上设置临时施工缝，以将结构分为几个部分。经过一段时间的构件收缩和浇筑混凝土施工缝后，该结构的整体组合过程会更好。

2  实例以及具体应用

2.1 工程概况

某地涵洞工程的混凝土体积约为140000m3，其中主要涵洞为72000m3。整个加固系统约为12，000吨，包括8100吨地下涵洞体。涵洞共有15个孔，孔尺寸为7.5m×8.0m（宽×高），地面和屋顶标高为6.0m，屋顶标高为3.5m，连续三个孔，行宽为24.4m。涵洞沿流向的总长度为101.35m，分为上涵洞段，下涵洞段和下涵洞段。

该地区涵洞混凝土施工的主要特点如下：

①温度控制和裂缝预防难度大。由于该地涵为薄壁结构，且体型结构复杂，确保地涵混凝土结构不产生有害裂缝已然成为当前需要解决的施工重要任务。

②施工周期紧，施工强度高。地下涵洞混凝土的实际有效建设期约为6个月，六个月内混凝土浇筑量约为100000m3，混凝土浇筑强度达到18000m3 /月，因此而言，施工周期紧张，施工强度高。

2.2 设置微膨胀混凝土后浇带防裂

①本工程的难点及其重点而言，是整个涵洞混凝土的抗裂工程，对于抗裂而言，影响因素较多，然而到目前为止，相关的机理不是完全清楚，因此而言，该工程根据综合措施进行混凝土开裂的治理措施。并且按照其特点，在涵洞墩台及其挡水墙之间设计了后浇带，从而将其结构的整体强度进行减少，最终对于其温度因此的收缩进行减少，最终将后浇带当做是该工程的一种重要的混凝土防开裂措施，从而能够与其他的措施共同进行作用。

②为了避免建筑主体发生一定程度的下沉或防止建筑物的沉降对建筑物的性能产生不利影响，有必要在浇筑后设置浇筑带，以减少由建筑物结构和过度温差引起的不利膨胀。正常情况下，在布置后浇带的过程中，没有必要剪掉钢筋。在后浇铸带施工缝的左侧和右侧完成混凝土浇筑两个月后，需要进行粗化，并且清理后浇带的施工缝后，应用优质混凝土浇筑施工缝，浇筑后应保持振动，在25-45的范围内，应铺设宽度为700-900mm的施工缝，并采用相应的方法加强钢筋的强度。支撑建筑模板时，必须充分利用独立模板来支撑铸带。拆除房屋其他部分的模板时，应合理控制模板，以提高模板的利用率，确保混凝土模板的质量满足施工要求。在现场浇筑混凝土和钢筋后，如果跨度相对较小，一般情况下，后浇带会被采用，不仅如此，还需要一定程度的加固。对于其中间柱式后浇带结构具体布置如图1所示。上下涵洞后面的后浇带和挡土墙的结构布置与中挡土墙基本相同。

③后浇带回填。当首先浇注砌块时，立柱浇注带的加强筋可能会断裂或暂时无法安装。浇筑第一个浇筑块后，取下浇筑带的塞模，并根据施工缝施工混凝土表面进行凿毛。应安装后浇带钢筋，钢筋应与系杆焊接，焊缝应按规格错开。对于混凝土收缩而言，能够通过微膨胀混凝土进行放置收缩开裂现象。

④后浇铸带与预浇铸块的连接，并且在前浇块与后浇带之间添加钢销连接，其中铸锭和装饰，铸钢销Φ25，两极之间的距离为60cm，呈梅花型形状。一个肋骨的长度是200cm，第一个先浇块的长度是100cm。在预浇铸块和后浇铸带之间有一块平板，铜止水宽30cm。

2.3 模板技术

①混凝土浇筑后的区域（跨区）中的模板支撑应独立于相邻零件两侧的模板支撑系统。并且零件应根据施工图进行构造，不得在两侧与相邻的模板支撑系统连接，以免支撑系统的应力变化对拆卸的零件产生影响，整个支撑系统是路堤两个相邻侧面。②回填土对底部支撑强度进行受力时，由于长期支持系统的位置，在下雨和下雪的天气很容易遇到施工过程和周围环境，因此必须对回填进行压实，填充物应分层，并且填充物的压实测试应确保填充物的压实位置。根据回填的承载能力，支撑板的强度以及支撑杆在该区域底部的设置。背板应跨2至3个垂直杆，以提高轴承表面和垂直线的承载能力，或加强基础部分。

2.4 浇带的养护方法

对于其混凝土的使用性能达到最佳状态，并且提高其性能，最终能够延长混凝土的寿命，需要对于混凝土进行相关的养护工作。具体养护是对于混凝土上层进行覆盖层的设计，而且需要对于养护时间进行严格要求在七天以上，在此基础之上能够在破损的混凝土部位进行重新保养养护工作，当确认后浇带混凝土部位达到了有效的强度时，方可进行模板的拆除。

3  应用效果

项目完成后，应对涵洞的主要混凝土样品进行测试。现场抗压强度试验选取210组，平均强度为29.8MPa，保证率为98.7%。选择四组进行断裂测试，平均断裂强度为2.6MPa。結果表明，垂直自由膨胀率在14天内为0.12%，在28天内为0.08%。在第14天，混凝土的极限膨胀率为1.63×10-4。第28天混凝土的极限膨胀率为-0.67×10-4，第14天的抗压强度为20.0MPa，第28天的抗压强度为32.8MPa，第28天的极限抗拉强度为1.01×10-4。从以上测试结果可以看出，混凝土的性能指标符合设计要求，并且地下涵洞混凝土已通过阶段验收，无裂缝，当前涵洞已浇水，未发现泄漏。

对于大空间结构而言，通过设计后浇带，最终能够起到良好的沉降及其伸缩缝避免问题，并且在目前的形式之下，许许多多的超长结构数量仍在增多。因此，施工当中需要严格按照相关的施工标准及其对应的设计图纸进行，在此基础之上能够引进专业的施工技术，以发挥建筑物的最佳使用效果，确保建筑物的更好使用性能。对于其预期效果而言，该项目封顶两年，从而达到了良好的建设效果。

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