混凝土工程裂缝控制探索之路 - 图文(4)

2019-08-30 12:16

块释放早期较大的温度收缩应力,待连成整体后,尚出现后续较小的温度应力,依靠结构的抗拉能力来抵抗,这不就是“先放后抗,以抗为主”设计原则吗。最后以抗为主的技术方案代替过去以放为主的技术方案,现实可行,从被动控制走向主动控制,地下工程及保温工程,首先具备试点应用条件。根据测试资料进一步落实跳仓法的细节。这种686米的结构基础不设置伸缩缝,不但其设计理念与当时国内的所有设计规范产生了冲突;而且引起了国内相关工程技术人员的争议。为了处理好这个矛盾,建设方曾多次和日方进行谈判,希望能找到一个解决方法;遗憾的是谈判未获得明确结果,日方技术人员内部有两派意见,有的认为结构的温度应力与长度无关,另一派认为有关。没有书面文字依据,按照惯例,中方只能决定按日方设计施工。由当时的中国第十九冶金建设公司负责施工,施工人员按照日方设计要求采取了地基分段开挖,混凝土分段浇筑的施工方法。由于结构超长,土方工程和混凝土工程可以交叉流水。经系统整理,我给此方法起名为“跳仓法”。是超长大体积混凝土无缝(伸缩缝、沉降缝及后浇带)施工新方法。跳仓法这个名词已经存在,那是在保留永久性变形缝和后浇带条件下的跳仓法,只涉及施工而与设计无关。本跳仓法是从设计上取消永久性变形缝和后浇带的新的跳仓法。用施工缝取代后浇带和变形缝,在国内外尚未见到。这是第一个被动采取的跳仓法施工特例,我们在现场进行了混凝土裂缝控制应力测试,裂缝测试,施工及材料实验等工作。混凝土浇筑时间在1975年7月文革后期,现场的施工技术和质量管理都比较困难;又正值武汉最炎热的时候,混凝土浇筑后发现在基础上出现了一些裂缝,裂缝的分布很不均匀。裂缝宽度一般都在0.2毫米左右,少数在1~2毫米;裂缝区的混凝土细骨料含泥量竟达到6%-8%,一方面降低抗拉强度,一方面增加收缩。但同时也发现基础上有约三百米的范围内没有一条肉眼可见裂缝。一些贯穿性的裂缝采取环氧树脂化学灌浆,大量的表面裂缝采取环氧封闭,结构承载力毫无影响,所有各种超长结构几乎都有不同程度的裂缝,经调查对比采取泡水养护又急剧干燥裂缝更多,精选材料缓慢长时间塑料薄膜养护,裂缝轻微无害,最后都是通过这种方法处理,满足了设计要求,投入的费用较低。这个重要事实提示我,为了一些无害的裂缝,投入较大的投资,控制裂缝,是得不偿失的。如果普通混凝土的质量和施工方法能达到优良水平的话,普通混凝土的品质达到高品质水平,在允许不可避免出现防不胜防的裂缝条件下,跳仓法施工做到混凝土结构超长不留伸缩缝,不留沉降缝,不留后浇带是可能的,是较好的方案。跳仓法和后浇带法最后的结果是完全一样的,都是无缝的,只是施工过程不一样,给工程质量和建设周期带来巨大的好处。关键是要形成一整套切实有效的技术措施可以执行。这第一个工程实例上出现了裂缝,根据裂缝原因分析,其本质上并不是由跳仓法施工本身引起的,而主要是由于材料质量和施工养护不到位原因,当时我意识到这种被迫的施工方法很有推广前途,将工程按照30米到40米分块,排1、2、3、4、5、6等次序,先浇灌1、3、5,后浇灌2、4、6.相邻仓浇筑的间隔时间不少于7-10天,释放早期最大的温度收缩应力,施工缝取代后浇带两条缝变一条缝,剩余的温度收缩应力,依靠提高了强度和抗拉

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性能的混凝土去抵抗,7天和10天是我在实测中和处理裂缝经验统计的结果。这样做工程整体性、防水性、抗差异沉降性、抗震性都得到了提高,没有后浇带,当然也没有后浇带的二次开裂(后浇带中膨胀剂,无水条件下没有膨胀,收缩落差很大,导致开裂)。目前我们接触到一些既定采用后浇带法正在施工的工程,对后浇带中采用普通混凝土灌注,不掺膨胀剂,避免后浇带开裂,如光华路某工程 800余米长的后浇带和某大剧院部分后浇带用普通混凝土填充。跳仓法的工期比后浇带法提前较多,如广州南站21米高空超长大体积混凝土承台采用了跳仓法施工,不掺任何特殊材料,经过铁道部多次专家会议,决定采用跳仓法施工,质量优良并确保了武广高速铁路列车进站的严格工期要求。施工后经检查,超长近200米没有发现肉眼可见裂缝。广州世纪云顶地下工程,经建设方的精心施工改变了原来依靠膨胀剂的方案,采用跳仓法施工,施工后经过多次检查,居然没有发现肉眼可见裂缝

冶金建筑许多热轧工程均为超长工程,生产条件不允许设缝,采取无规则分段 1974-1978武汉钢铁公司1700mm热轧厂超长大体积混凝土686m无缝最早采用无规则跳仓法的工业建筑工程(船式箱型BOX基础),按常规,国内外规范30米留伸缩缝,荷载差别巨大留沉降缝,同时必须满足抗震缝要求,超过两米厚必埋冷却水管。

进行了现场试验研究,采用机械式引伸仪测的温度应力与长度呈非线性关系,精轧区出现裂缝用化学灌浆处理正常使用至今。裂缝可修复性远高于永久性变形缝。

武钢“一米七”轧机工程,是二十世纪七十年代国家重点建设项目,混凝土浇筑量1560000立方米,是我国最早采用超长大体积混凝土现场裂缝控制的设计施工材料规律,结合全国各大钢厂热轧工程相似的施工经验提出跳仓法并在工民建领域试点应用。

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地下热轧带钢厂电器控制设备油库等设备 热轧带钢厂生产无缝设备的连续性

封仓后超长大体积混凝土基础 热轧厂地下工程分段跳仓法绑钢筋和混凝土

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1.国外超长设计理念,日本:裂了就堵,堵不住就排。地下箱基外墙根部设排水沟

排水沟,每隔30m—50m设自动排水泵。

2.超长箱型基础 德国:每隔一定距离设永久性伸缩缝。荷载差别大设沉降缝。 平均深度-9m~ -12m地下水压达1.2at,贯穿性裂缝引起渗漏,土壤及地下水的污染,以及环境湿度增大引起电器设备及钢筋混凝土的腐蚀,甚至短路爆炸使生产线停止运转。

超长粗轧机段 超长热轧机精轧机段

超长热轧机基础卷曲机段

热轧厂生产设备近千米地下工程量占80%以上,地下沟道纵横管网密布,电机、油库、通信、通风结构复杂,地下深度由8米至30米承受重荷载、数百处变截面、高温和振动等作用,难于采用止水带连接的变形缝,是引起渗漏主要源泉,耐久性及抗震不利,被迫采用无缝整体的船式基础(Ship type box foundation)裂了就堵,堵不住就排。作者提出“抗与放”设计原则,以“抗”为主的无缝浇筑设计技术方案。以预防为主,已处理为辅。例如:宝钢高炉、转炉、连铸、连铸等基础。浦钢4200mm宽厚板热轧工程地下大体积混凝土基础1300m宽度207m,最深混凝土245241m3,2005年12月26日开工(二十冶、十三冶),

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2008年3月18日竣工投产,采用跳仓法或一次整体无缝浇灌,都很成功。

上海宝钢初轧厂912m跳仓施工 : 1979该法只在热轧厂被迫应用,其它工程一律按后浇带法和伸缩缝法。

北京朝阳公园蓝色港湾386x163m 超长超宽大体积混凝土原设计依靠膨胀剂后经专家论证与设计施工配合改为跳仓法,新兴建设施工。

现代民用建筑工程超长超宽特点独立式塔楼连体地下车库称之为 “多塔楼大底盘” 如:北京梅兰芳大剧院

温度后浇带沉降后浇带高74.4m京剧院86000高26.6m高85m高82m原设计后浇带法后改为跳仓法 温度后浇带及沉降后浇带的布置图地下5层 北京梅兰芳大剧院地下工程197m×84,地上三座21层塔楼取消后浇带,地下5层。包括沉降后浇带和温度后浇带 2005.4~12 中建一局施工。 1、北京顺义17栋高层住宅,一层地下车库7.65万m2,460×340地面覆土2.3m。 2007~2008 后浇带长5000m 联体基础差异沉降≤30mm。相对差异沉降≤1/1000 20

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