1、工程概況
該工程為某新城市行政文化中心一座重要的公共建筑物，是該市2002年的重點工程，工期緊、任務重。該工程地下一層、地上三層，地上一～三層均為大展廳。工程主體結構樓面為直角三角形現(xiàn)澆混凝土樓板，尺寸為94.4m×94.4m，樓板平均厚度320mm，混凝土設計強度值C30，樓板配筋設計為上、下層雙向通長；樓板結構上還設置有65mm厚C20細石混凝土后澆面層，配筋為雙向；在樓板直角及斜邊中點設計了“Y”形后澆帶，寬1m，按設計要求，樓板混凝土在澆筑45天后才能澆筑后澆帶混凝土。
2、取消后澆帶的技術依據(jù)
按設計要求澆筑后澆帶混凝土，雖然對防止樓板開裂有效，但給施工帶來諸多困難：首先是此外模板和支撐不能及時拆除，造成模板周轉慢；其次是后澆帶的清縫較為麻煩，給施工增加額外的工序，因而使工程進度延長。
基于上述情況，若按設計要求施工，難以保證按期完成主體結構工程，因此有必要采用新材料、新工藝和新技術進行施工。經(jīng)各方討論商定，決定取消后澆帶、采用補償收縮混凝土新技術及相關施工工藝進行施工。根據(jù)《工程結構裂縫控制》書中提出的伸縮縫間距計算公式可知，要完全不需設置伸縮縫，就必須降低混凝土溫差和混凝土的收縮，或提高混凝土的極限拉伸值；但要提高混凝土的極限位伸值是十分困難的，因而只能靠設法降低混凝土的水化熱和收縮，控制混凝土因溫差或收縮引起的拉應變不大于混凝土的極限拉伸，則混凝土可以不設伸縮縫而不開裂。根據(jù)該文獻資料和近年來的科研成果、有關工程施工實踐經(jīng)驗，通過在混凝土內(nèi)摻加適量膨脹劑而成的補償收縮混凝土，通過水泥的化學反應，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，在鋼筋混凝土中建立0.2MPa～0.7MPa預壓應力，可大致抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的干縮和水化熱冷縮出現(xiàn)的拉應力，從而減免混凝土出現(xiàn)開裂。同時，水化生成的鈣礬石晶體起到填充、切斷和堵塞毛細孔縫的作用，使混凝土的密實度大為提高達到結構自防水的效果。另外，在混凝土中加入優(yōu)質(zhì)粉煤灰和緩凝型外加劑，可以降低水化熱引起的溫度梯度，可以協(xié)調(diào)溫度應力與混凝土的初期結構強度，從而減少和防止溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的體積穩(wěn)定性。用補償收縮混凝土防止溫度裂縫已在全國數(shù)千個工程應用成功，實償收縮混凝土已被工程界廣泛認可，這就是本工程取消后澆帶的依據(jù)。
3、施工技術方案
經(jīng)多方討論研究，認為在施工中采取可靠的綜合性技術措施，按規(guī)范認真施工，本工程不設后澆帶而連續(xù)澆筑混凝土，完全可以實現(xiàn)混凝土樓板不出現(xiàn)裂縫。
本工程采用HEA膨脹劑，考慮到樓板無很高的防水要求，根據(jù)該工程樓面結構布置特點，決定在該樓板兩上銳角長約46m（斜邊長約45m）的范圍內(nèi)用普通混凝土澆筑，其余中部均用膨脹混凝土澆筑；該樓板設計鋼筋密度足夠，決定兩種不同的混凝土接頭處不設水平加強筋，接頭兩側分別用密孔鐵絲網(wǎng)和鋼筋加固，以防不同配合比混凝土流入另一側。該方案的理由是：樓面兩上三角處面積小，該區(qū)段混凝土收縮應力較小，澆筑的普通混凝土總長度已在規(guī)范規(guī)定的不設縫長度內(nèi)，該區(qū)段混凝土收縮應力考慮由樓板鋼筋去承擔；而樓面中部是混凝土產(chǎn)生最大收縮應力的區(qū)段，采用膨脹混凝土的膨脹應力去補償結構的收縮應力。
4、施工要點
4.1原材料的選擇
華潤牌32.5R復合硅酸鹽水泥；碎石6～31.5mm，含泥量小于1.0％；中粗砂，細度模數(shù)2.6，含泥量1.2％；廣東粵和公司產(chǎn)I級粉煤灰；江西武冠公司產(chǎn)WG-HEA膨脹劑；廣東粵和公司產(chǎn)HPG-4A保塑緩凝高效減水劑。以上原材料質(zhì)量經(jīng)檢驗均合格或達到一級標準。
4.2混凝土配合比（見表1）
混凝土配合比表1
構部位強度等級配合比（kg/m3）坍落度（mm）
水泥碎石中砂粉煤灰膨脹劑水緩凝劑
二～三層普通混凝土C30320114569055.0/1855.63120
二～三層膨脹混凝土C30390105169050.0351759.5120
4.3施工工藝
本工程混凝土由現(xiàn)場攪拌站供應，由一臺HBT60型混凝土輸送泵輸送至施工現(xiàn)場。
（1）混凝土澆筑前對購進的原材料均進行了復檢。
?。?）保證了澆筑混凝土的連續(xù)性，時間間隔均未超過混凝土的初凝時間。
?。?）澆筑順序按西南角（銳角）樓板普通混凝土→東北角（銳角）樓板普通混凝土→接上澆摻9%HEA的混凝土（樓面中部）→最后與西南角樓板普通混凝土接頭。
?。?）采用“間歇式無縫施工法”施工，即在西南角樓板46m處留冷縫，澆筑該處兩種不同混凝土接頭前，鑿去網(wǎng)孔流出水泥漿，并將施工縫清干凈，在冷縫處澆107膠水泥漿，再澆搗HEA混凝土。
?。?）施工中采用振動棒加平板振動器進行振搗，初凝到終凝前用木抹板壓抹二遍，終凝前用竹掃帚將混凝土面掃毛。
?。?）將已澆好的終凝混凝土用粗砂覆蓋并充分濕潤養(yǎng)護，待澆出一大塊后砂漿筑坎蓄水養(yǎng)護14天。
4.4其他措施
?。?）本工程樓層層高7.2m，屬高支撐模板，因此在澆筑混凝土前對模板和支撐的堅固性和穩(wěn)定性進行嚴格的檢查。
?。?）施工時值夏季高溫天氣，澆筑前模板充分灑水沖洗濕潤，達到降溫的目的。
?。?）施工現(xiàn)場二十四小時有施工單位專人負責管理，確保材料供應及時、混凝土澆筑連續(xù)、終凝后的混凝土有人負責養(yǎng)護。
?。?）監(jiān)理人員在現(xiàn)場全天候旁站監(jiān)理，確?；炷恋臐仓|(zhì)量。
5、結語
?。?）本工程從主體結構完工及樓面裝飾面層施工完成已半年多的時間，經(jīng)過有關單位檢查，各層樓面未出現(xiàn)裂縫，說明本工程采用的HEA混凝土對超長大面積鋼筋混凝土結構無縫施工的應用是成功的。
?。?）混凝土中摻加膨脹劑，通過合理的配合比和施工工藝，可有效地提高混凝土的抗裂能力，同時也確保了混凝土澆筑的連續(xù)性、保證了現(xiàn)澆混凝土板的整體性，簡化了設計和施工，加快了施工速度。
（3）采用膨脹混凝土施工應及時進行保溫保濕養(yǎng)護，有利于膨脹性能的發(fā)揮，否則膨脹作用失效，非但收不到防裂的效果，反而會出現(xiàn)開裂。
該工程為某新城市行政文化中心一座重要的公共建筑物，是該市2002年的重點工程，工期緊、任務重。該工程地下一層、地上三層，地上一～三層均為大展廳。工程主體結構樓面為直角三角形現(xiàn)澆混凝土樓板，尺寸為94.4m×94.4m，樓板平均厚度320mm，混凝土設計強度值C30，樓板配筋設計為上、下層雙向通長；樓板結構上還設置有65mm厚C20細石混凝土后澆面層，配筋為雙向；在樓板直角及斜邊中點設計了“Y”形后澆帶，寬1m，按設計要求，樓板混凝土在澆筑45天后才能澆筑后澆帶混凝土。
2、取消后澆帶的技術依據(jù)
按設計要求澆筑后澆帶混凝土，雖然對防止樓板開裂有效，但給施工帶來諸多困難：首先是此外模板和支撐不能及時拆除，造成模板周轉慢；其次是后澆帶的清縫較為麻煩，給施工增加額外的工序，因而使工程進度延長。
基于上述情況，若按設計要求施工，難以保證按期完成主體結構工程，因此有必要采用新材料、新工藝和新技術進行施工。經(jīng)各方討論商定，決定取消后澆帶、采用補償收縮混凝土新技術及相關施工工藝進行施工。根據(jù)《工程結構裂縫控制》書中提出的伸縮縫間距計算公式可知，要完全不需設置伸縮縫，就必須降低混凝土溫差和混凝土的收縮，或提高混凝土的極限拉伸值；但要提高混凝土的極限位伸值是十分困難的，因而只能靠設法降低混凝土的水化熱和收縮，控制混凝土因溫差或收縮引起的拉應變不大于混凝土的極限拉伸，則混凝土可以不設伸縮縫而不開裂。根據(jù)該文獻資料和近年來的科研成果、有關工程施工實踐經(jīng)驗，通過在混凝土內(nèi)摻加適量膨脹劑而成的補償收縮混凝土，通過水泥的化學反應，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，在鋼筋混凝土中建立0.2MPa～0.7MPa預壓應力，可大致抵消混凝土硬化過程中產(chǎn)生的干縮和水化熱冷縮出現(xiàn)的拉應力，從而減免混凝土出現(xiàn)開裂。同時，水化生成的鈣礬石晶體起到填充、切斷和堵塞毛細孔縫的作用，使混凝土的密實度大為提高達到結構自防水的效果。另外，在混凝土中加入優(yōu)質(zhì)粉煤灰和緩凝型外加劑，可以降低水化熱引起的溫度梯度，可以協(xié)調(diào)溫度應力與混凝土的初期結構強度，從而減少和防止溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的體積穩(wěn)定性。用補償收縮混凝土防止溫度裂縫已在全國數(shù)千個工程應用成功，實償收縮混凝土已被工程界廣泛認可，這就是本工程取消后澆帶的依據(jù)。
3、施工技術方案
經(jīng)多方討論研究，認為在施工中采取可靠的綜合性技術措施，按規(guī)范認真施工，本工程不設后澆帶而連續(xù)澆筑混凝土，完全可以實現(xiàn)混凝土樓板不出現(xiàn)裂縫。
本工程采用HEA膨脹劑，考慮到樓板無很高的防水要求，根據(jù)該工程樓面結構布置特點，決定在該樓板兩上銳角長約46m（斜邊長約45m）的范圍內(nèi)用普通混凝土澆筑，其余中部均用膨脹混凝土澆筑；該樓板設計鋼筋密度足夠，決定兩種不同的混凝土接頭處不設水平加強筋，接頭兩側分別用密孔鐵絲網(wǎng)和鋼筋加固，以防不同配合比混凝土流入另一側。該方案的理由是：樓面兩上三角處面積小，該區(qū)段混凝土收縮應力較小，澆筑的普通混凝土總長度已在規(guī)范規(guī)定的不設縫長度內(nèi)，該區(qū)段混凝土收縮應力考慮由樓板鋼筋去承擔；而樓面中部是混凝土產(chǎn)生最大收縮應力的區(qū)段，采用膨脹混凝土的膨脹應力去補償結構的收縮應力。
4、施工要點
4.1原材料的選擇
華潤牌32.5R復合硅酸鹽水泥；碎石6～31.5mm，含泥量小于1.0％；中粗砂，細度模數(shù)2.6，含泥量1.2％；廣東粵和公司產(chǎn)I級粉煤灰；江西武冠公司產(chǎn)WG-HEA膨脹劑；廣東粵和公司產(chǎn)HPG-4A保塑緩凝高效減水劑。以上原材料質(zhì)量經(jīng)檢驗均合格或達到一級標準。
4.2混凝土配合比（見表1）
混凝土配合比表1
構部位強度等級配合比（kg/m3）坍落度（mm）
水泥碎石中砂粉煤灰膨脹劑水緩凝劑
二～三層普通混凝土C30320114569055.0/1855.63120
二～三層膨脹混凝土C30390105169050.0351759.5120
4.3施工工藝
本工程混凝土由現(xiàn)場攪拌站供應，由一臺HBT60型混凝土輸送泵輸送至施工現(xiàn)場。
（1）混凝土澆筑前對購進的原材料均進行了復檢。
?。?）保證了澆筑混凝土的連續(xù)性，時間間隔均未超過混凝土的初凝時間。
?。?）澆筑順序按西南角（銳角）樓板普通混凝土→東北角（銳角）樓板普通混凝土→接上澆摻9%HEA的混凝土（樓面中部）→最后與西南角樓板普通混凝土接頭。
?。?）采用“間歇式無縫施工法”施工，即在西南角樓板46m處留冷縫，澆筑該處兩種不同混凝土接頭前，鑿去網(wǎng)孔流出水泥漿，并將施工縫清干凈，在冷縫處澆107膠水泥漿，再澆搗HEA混凝土。
?。?）施工中采用振動棒加平板振動器進行振搗，初凝到終凝前用木抹板壓抹二遍，終凝前用竹掃帚將混凝土面掃毛。
?。?）將已澆好的終凝混凝土用粗砂覆蓋并充分濕潤養(yǎng)護，待澆出一大塊后砂漿筑坎蓄水養(yǎng)護14天。
4.4其他措施
?。?）本工程樓層層高7.2m，屬高支撐模板，因此在澆筑混凝土前對模板和支撐的堅固性和穩(wěn)定性進行嚴格的檢查。
?。?）施工時值夏季高溫天氣，澆筑前模板充分灑水沖洗濕潤，達到降溫的目的。
?。?）施工現(xiàn)場二十四小時有施工單位專人負責管理，確保材料供應及時、混凝土澆筑連續(xù)、終凝后的混凝土有人負責養(yǎng)護。
?。?）監(jiān)理人員在現(xiàn)場全天候旁站監(jiān)理，確?；炷恋臐仓|(zhì)量。
5、結語
?。?）本工程從主體結構完工及樓面裝飾面層施工完成已半年多的時間，經(jīng)過有關單位檢查，各層樓面未出現(xiàn)裂縫，說明本工程采用的HEA混凝土對超長大面積鋼筋混凝土結構無縫施工的應用是成功的。
?。?）混凝土中摻加膨脹劑，通過合理的配合比和施工工藝，可有效地提高混凝土的抗裂能力，同時也確保了混凝土澆筑的連續(xù)性、保證了現(xiàn)澆混凝土板的整體性，簡化了設計和施工，加快了施工速度。
（3）采用膨脹混凝土施工應及時進行保溫保濕養(yǎng)護，有利于膨脹性能的發(fā)揮，否則膨脹作用失效，非但收不到防裂的效果，反而會出現(xiàn)開裂。
