结构自防水和超长无缝施工技术的应用

黄河勘测规划设计有限公司赵长雷朱小磊河南建达工程建设监理公司李富贵

结构自防水和超长无缝施工技术的应用

黄河勘测规划设计有限公司赵长雷朱小磊
河南建达工程建设监理公司李富贵

一、工程概况

本工程为一住宅小区，由多幢建筑组成，均为钢筋混凝土剪力墙结构，工程所在地的抗震设防烈度为七度，基础采用钢筋混凝土筏板基础。建筑场地类别为Ⅲ类，剪力墙结构的抗震等级为三级，按抗震等级二级采取抗震构造措施。其中以2号楼为例，地上11层，地下1层，地下室平面尺寸为99m×14.5m，基础底板及地下室外墙混凝土强度等级为C30，基础底板厚度为650mm，外墙厚度为250mm，设计混凝土抗渗等级为S6，外墙配筋φ12@150(双排双向)。

二、本工程需要解决的技术问题

该工程地下室属超长结构，按规范要求每隔30m左右需留一条后浇带，而地上部分结构在中部设有一条变形缝，不需要设置后浇带，这样后浇带的设置会对施工工期造成很大影响，而且后浇带的凿毛、清理、灌缝非常麻烦，处理不好往往会成为渗漏的隐患。如果按规范要求需在结构的中部设置两至三道后浇带，后浇带须在两个月后才可以施工，对工期影响很大，同时业主对工期要求又紧，因此地下室结构如何能一次完成浇筑，是本工程要解决的首要课题。

三、技术方案的制定

1.根据本工程的实际情况，设计院结合业主的意见，经多方案比较，确定地下室混凝土结构采用膨胀剂拌制的微膨胀混凝土（补偿收缩混凝土）一次浇筑完成，整个地下室做结构自防水。

2.防水基本原理。补偿收缩混凝土是一种微膨胀混凝土，当高性能膨胀剂加入普通水泥和水拌和后，水化反应形成膨胀性水化物钙矾石（C3A·3CaSO4·32H2O），这是它的膨胀源。当混凝土膨胀时钢筋产生拉应力，与此同时也就在混凝土中产生了相应的压应力。从而防止和大大减轻混凝土的收缩开裂，达到抗裂防渗的目的。

结构自防水的前提是控制有害裂缝，关键要解决钢筋混凝土硬化过程中的收缩变形。UEA补偿收缩混凝土具有抗裂防渗的功能，这是其他外加剂防水混凝土所不具备的。

3.膨胀加强带的设置及细部处理。根据工程的结构平面尺寸，确定膨胀加强带的设置位置如图1所示。

由于是夏季施工，昼夜温差大，本工程沿长向每25m左右设一道2m宽膨胀加强带，整个地下室结构采用补偿收缩混凝土连续浇筑完成。膨胀加强带的细部做法如图2所示。

加强带宽度为2m，带两侧用φ2铁丝网拦隔，并用钢筋加固，带中间增加水平附加筋φ8＠150，长度4m。带外用限制膨胀率大于0.015%的补偿收缩混凝土浇筑，带内用限制膨胀率大于0.03%、强度等级提高5MPa的膨胀混凝土浇筑，可连续式或间歇式循环浇筑而不留后浇缝。但由于边墙受施工养护和温差影响大，应以40～50m分段浇筑，每段之间设一道2m宽膨胀加强带，浇筑后28d可用大膨胀混凝土回填。

四、混凝土配合比设计

1.原材料选择。膨胀剂质量应符合《混凝土膨胀剂》JC476～2001标准。水泥选用ISO32.5号以上水泥，粗骨料粒径不宜大于4.0cm，且含泥量小于1%，细骨料宜用中砂、细度模数≥2.6，含泥量小于2%。减水剂等化学添加剂和粉煤灰、矿渣粉等掺和料应符合有关国家标准。水为自来水或洁净河水。

2.混凝土配合比设计。本工程膨胀剂掺量（替代胶凝材料率）为10%～12%，但是，由于水泥的活性和组成不同，化学添加剂的品种和掺量不同，必须根据现场原材料和混凝土坍落要求，以及GBJ50119-2003规范要求，配制的补偿收缩混凝土应达到水中14d的限制膨胀率≥0.015%；填充性膨胀混凝土水中14d限制膨胀率大于0.025%，同时达到设计强度等级和抗渗标号。

3.按《地下工程防水技术规范》GB50108－2001，用于防水混凝土的水泥用量不得小于320kg/m3，当有掺和料时，其水泥用量不得小于280kg/m3，水胶比不宜大于0.55，以此原则确定膨胀剂掺量。

4.掺膨胀剂的泵送混凝土，入泵坍落度宜控制在140～160mm。