超长大体积混凝土水池无缝施工技术

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发布时间：2021-09-08

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超长大体积混凝土水池无缝施工技术
江守恒，朱卫中，李宝成
(黑龙江省寒地建筑科学研究院。哈尔滨150080)
【摘要】通过对某水池超长大体积混凝土工程施工过程中所涉及到的技术参数，进行深入分析计算并从
材料选择与膨胀混凝土配合比设计、施工与监控方案设计、施工监控控制等环节进行优选，即在施工中应采取相
应的准约束状态下混凝土超长结构无缝施工与大体积混凝土施工技术措施，成功进行了无缝超长结构与大体积
结构两种特殊混凝土结构的叠加施工。取得了该类防水工程的施工经验，可供类似工程借鉴。
【关键词】超长结构；无缝施工；补偿收缩混凝土；大体积混凝土；加强带
【中图分类号】TU755 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)03—0075—03
某实验室水池工程，系超长超大厚壁结构混凝土
工程，土建工程分底板及板上水池建筑两部分，底板混
凝土的结构尺寸67．5m×50m x 1．1m。板上为水池，
水池容积50m x30m x 11m，蓄水深度10m。池壁为钢
筋混凝土箱型整体构造，混凝土厚700ram，局部厚度
800—1000mm，高度11m。池壁#I-N每隔间距3．6m设
一道长5m，厚500ram的混凝土附壁。底板的配筋为
双层网片alP25@100，池壁的配筋为双层双向 25@
100。混凝土的设计强度等级为C30，抗渗等级P8，采
用商品混凝土泵送施工，分4次浇筑完成。
1 技术难点与应对技术
该水池池壁属于超长结构，施工中应把裂缝控制
作为技术难点，因为此时必须考虑水化热引起的混凝
土温升与温降对其的影响，由于其底板的厚度大于
1．0m，为大体积混凝土施工，底板属于超长大体积混
凝土结构。混凝土均处于准全约束状态，此状态下混
凝土超长结构无缝施工与大体积混凝土施工的技术
难点主要有：①超长结构大体积混凝土的配合比设计
与水化热控制；②混凝土施工期间如何防止早期失水
与防止出现早期混凝土塑性裂缝；③超长大体积混凝
土结构的温度控制，干燥与温度收缩应力对其之影响；
④混凝土长龄期的收缩、徐变与应力松弛对超长结构
的影响与控制。
在论证该水池防裂技术措施时，考虑到因国内仅
有可供借鉴的2个类似工程，在施工过程中均出现混
凝土严重开裂，甚至产生了上百道的贯通性裂缝的现
状，因此进行本工程方案设计、施工监测控制工作。首
、先，分析预测可能产生的温度与收缩变形，在全约束状
态条件下，计算得出最大拉应力及其分布通过使用
微膨胀混凝土，在混凝土内部建立预压应力，用以抵消
未来将要产生的拉应力，使得混凝土在180d左右应力
松弛接近结束后达到无应力状态。同时考虑混凝土的
徐变与应力松弛影响，对其进行利用，作为结构安全储
备；然后，运用大体积混凝土温度仿真技术分析水化热
导致的温度场演化，针对理论分析与试验室模拟结果
制定大体积混凝土温度控制措施，包括混凝土配合比
控制、施工监测与控制，尤其应重视由于气温变化所导
致的温度差变化给混凝土带来的影响，消除水化温升
所带来的负面作用，制定早期养护措施控制混凝土早
期失水与塑性开裂。
2 超长混凝土结构不留伸缩缝技术原理
UEA—H膨胀混凝土在硬化过程中产生膨胀作
用，在钢筋或邻位约束下，产生膨胀压应力，而膨胀混
凝土的限制膨胀率随UEA—H的掺量增加而增加，因
此可以通过调整膨胀剂掺量，使混凝土获得不同的预
压应力。根据水平法向应力曲线，设想在。。处给予
较大的膨胀应力，而在两侧给予较小的膨胀应力，以便
结构的收缩应力得到大小适宜的补偿，从而控制有序
裂缝的出现。根据工程实践，60m长可不设后浇带而
采用UEA—H膨胀加强带取代后浇带，也即在结构收
缩应力最大的地方，多掺人UEA—H膨胀剂，产生相
应较大的膨胀来补偿结构的收缩(一般 =4～6×
10 )，而两侧混凝土的膨胀率较小(一般 =2～4×
10 )，形成中部大两边小的膨胀区，从而补偿相应的
收缩量，使任意长度可以不设伸缩缝。加强带的位置
一般设在后浇带上。具体见图2。UEA—H膨胀加强
带的宽度可在2—3m之间，加强带的两侧分别架设
5一 10mm铁丝网，铁丝网上下与底板上下钢筋连
接固定，目的是约束新浇膨胀混凝土使之形成自应力，
同时防止小膨胀量的混凝土流人加强带。考虑膨胀作
用会使混凝土的自由强度降低，其强度等级要比两侧
混凝土提高一个强度等级，由于两侧和钢筋的绝对限
制作用，大膨胀的UEA—H混凝土强度实际不会下
降，相反起增强作用，加强带浇完后，要特别加强湿养
护，养护期不小于14d 。
而对于大体积混凝土施工，关键问题是如何控制