膨胀加强带在大面积地下室施工中的应用

Application of the Expanding Reinforce Band in the Construction of Basement with Large Tracks of Land

刘光辉,张耀龙,刘建平,华文鑫,王志辉LIU Guanghui, ZHANG Yaolong, LIU Jianping, HUA Wenxin, WANG Zhihui（中天建设集团有限公司天津分公司，天津300199）



膨胀加强带在大面积地下室施工中的应用

Application of the Expanding Reinforce Band in the Construction of Basement with Large Tracks of Land

刘光辉,张耀龙,刘建平,华文鑫,王志辉
LIU Guanghui, ZHANG Yaolong, LIU Jianping, HUA Wenxin, WANG Zhihui
（中天建设集团有限公司天津分公司，天津300199）

摘 要：针对膨胀加强带在友谊家世界购物广场项目中的应用进行了阐述，并详细介绍了膨胀加强带施工技术的工艺原理、施工工艺、材料要求等，取得了较好的效果。

关键词：膨胀加强带；HEA混凝土补偿收缩；应用

在超长钢筋混凝土结构施工中，一般每30～40 m设一道后浇带，待结构封顶60 d后再浇筑微膨胀混凝土，这种常规后浇带的施工，工序繁多，时间跨度长，施工成本高，而且难以保证整体质量，给后续施工带来隐患。我们在工程施工实践中，利用HEA混凝土补偿收缩的原理，采用膨胀加强带替代后浇带，方便了施工组织，并能够加快施工速度，为同类的工程施工提供了可借鉴的经验。

1 工程概况

友谊家世界购物广场二期工程位于天津市河西区友谊南路与黑牛城道交口，结构形式为框架结构，地上3层，地下2层，总高度29.8 m，南北向200 m，东西向100 m，基础采用承台梁板基础，总建筑面积74 097 m2，在地下室施工过程中采用膨胀加强带，将原设计两纵四横的后浇带改为一纵两横的后浇式加强带及一纵三横的间隙式加强带。见图1、图2。

图1 原设计后浇带划分图

图2 变更后加强带划分图

2 工艺原理

2.1 间歇式加强带

当一侧混凝土浇筑，且相邻施工段混凝土具备浇筑条件后，随即同时浇筑加强带和相邻施工段的混凝土；间歇式加强带主要是利用了膨胀加强带产生的预加应力，即“抗”的原理，抵消混凝土的收缩应力，防止开裂。见图3。

1—先浇筑的掺加8% HEA膨胀剂的混凝土；2—施工缝；3—钢板止水带；4—后浇筑的掺加14% HEA膨胀剂的膨胀加强带内混凝土；5—密目钢丝网；6—与膨胀带同时浇筑的掺加14%HEA膨胀剂的混凝土。图3 间歇式膨胀加强带

2.2 后浇式加强带

后浇式加强带指在两侧混凝土浇筑并间隔一定时间（28 d）后，方可浇筑其间的加强带。利用“抗”“放”结合的原理，即先释放部分混凝土的收缩应力，再利用加强带抵消另一部分收缩应力。见图4。

1—先浇筑的掺加8% HEA膨胀剂的混凝土；2—施工缝；3—钢板止水带；4—后浇筑12%HEA的膨胀剂的加强带混凝土；5—密目钢丝网。图4 后浇式膨胀加强带

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

3.1.1 间歇式加强带工艺流程

间歇式加强带工艺流程见图5。

图5 间歇式加强带工艺流程

3.1.2 后浇式加强带工艺流程

后浇式加强带工艺流程见图6。

图6 后浇式加强带工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 加强带的设置原则及构造要求1）浇筑方式和构造形式见表1。

表1 浇筑方式和构造形式

2）设计及构造要求主要包括3方面。

①为消除超长混凝土结构的收缩应力，控制混凝土裂缝，在超长混凝土结构施工中设置2 m宽加强带，加强带混凝土强度等级比加强带两侧混凝土强度提高5 MPa，并在混凝土中掺加一定数量的膨胀剂，使其产生一定的预加膨胀应力，以抵消混凝土自身及温度的收缩应力。

②除加强带外，其他部位的混凝土应按照设计要求掺加或不掺加膨胀剂，上部结构其他部位的混凝土不宜掺加膨胀剂。

③底板后浇式、间歇式加强带先浇筑的一侧施工缝部位采用止水钢板。

3.2.2 加强带部位的模板支设要求

加强带部位的模板支设应符合下列要求：

1）间歇式加强带与施工段混凝土同时浇筑部位可采用密目钢丝网，其余加强带与施工段混凝土结合部位均采用木模板或快易收口钢板网，以便设置钢板止水带。第一段梁板混凝土浇筑时，在加强带一侧挂密目钢丝网，网孔直径≤10 mm，每隔200 mm设置一根竖向Ф12钢筋予以加固。加强带钢筋在绑扎顶板钢筋时一并绑扎，以保证顶板及梁钢筋连续通过加强带，其上下均应留出混凝土保护层，钢丝网应与上下层水平钢筋及竖向加固筋绑扎或焊接牢固。为增加加强带侧面的严密性，防止露浆，在加强带底部位置做50 mm（宽）×50 mm（高）（即保护层厚度）的防水台。

止水钢板之间采用搭接焊，搭接20 mm，要求满焊，确保止水效果。止水钢板遇到梁等结构钢筋时，结构钢筋不可切断，止水钢板采用两段拼接，见图7。

2）上部结构采用间歇式加强带的楼板，加强带部位支撑体系支撑应自成体系适当加密，并使用带顶托的支撑。

图7 止水钢板遇到钢筋处做法

3.2.3 混凝土浇筑要求

混凝土浇筑应符合下列要求：

1）间歇式加强带的混凝土浇筑应与第二段混凝土同时浇筑。

①加强带一侧混凝土浇筑完毕后，将界面的模板拆除。第二段梁板及加强带混凝土浇筑前，应先清除垃圾，清理钢筋及松动的混凝土；将混凝土界面凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，然后在混凝土界面上涂刷素水泥浆。

②混凝土浇筑从一边推进，浇至加强带时，采用掺加膨胀剂或大掺量膨胀剂的混凝土，加强带内的混凝土不得同底板其他部位的混凝土混用。必须保证加强带及其一侧混凝土的浇筑在初凝前完成，并应加强结合处混凝土的振捣，以混凝土不泛浆、不出气泡为准，不得过振。加强带混凝土浇筑完成，表面至少搓平3次，最后一次搓平压实应在混凝土接近初凝时进行，必要时也可进行二次振捣，以保证混凝土不引起伸缩裂缝。见图8。

图8 间歇式加强带构造做法

2）后浇式加强带的混凝土应待两侧混凝土浇筑28 d后方可浇筑。

①后浇带混凝土浇筑前，应先清除垃圾，清理钢筋及松动的混凝土；将两侧混凝土界面凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，然后在混凝土界面上涂刷界面处理剂或素水泥浆。

②加强混凝土振捣，以混凝土不泛浆、不出气泡为准，不得过振。

③混凝土浇筑完成，表面至少搓平2次，最后一次搓平压实应在混凝土接近初凝时进行，必要时也可进行二次振捣，以保证混凝土不引起收缩裂缝。见图9。

图9 后浇式加强带构造做法

3.2.4 混凝土的养护

混凝土浇筑完毕终凝后，应采用塑料薄膜加草袋保湿及浇水的措施进行养护，养护时间不低于14 d。

3.2.5 荷载堆放及拆模

施工上层结构时，严禁在加强带跨内堆放材料，避免因上部荷载过大和震动造成加强带部位的裂缝。在搭设加强带上部结构模板支撑架时，必须垫设脚手板。加强带混凝土达到设计强度时，即可拆除其下部的模板支撑［2］。

4 施工材料

4.1 混凝土配合比的原则［1］

加强带混凝土的配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程（JGJ 55—2011）》的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及膨胀性能进行配合比设计之外，还应减少收缩并满足抗裂的要求。

1）限制膨胀率，应不小于0.03%。

2）在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；地下室混凝土的坍落度可控制在160～200 mm。

3）应尽量采用较小的水胶比。混凝土水胶比不宜大于0.50；在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率，砂率宜控制在35%～45%。

4）水泥及矿物掺和料用量。可采用Ⅱ级以上的粉煤灰替代15%～30%基准水泥用量，地上结构混凝土选用低粉煤灰掺量，其水泥用量宜为270～450 kg/m3；地下结构混凝土选用高粉煤灰掺量，以减少水泥用量，水泥用量不宜大于350 kg/m3。

5）采用高效减水剂，用水量不宜大于180 kg/m3。

6）膨胀剂的掺量宜为10%～15%，混凝土水中养护14d的限制膨胀率应≥2.5×10-4。

4.2 原材料要求［1］

1）水泥。用中、低水化热水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，不应采用早强型水泥；对防裂抗渗要求较高的混凝土，所用水泥的铝酸三钙（C3A）含量不宜大于8%，使用水泥的温度不宜超过60℃；水泥的强度等级不应低于32.5 MPa。

2）骨料。防水混凝土所用的砂、石应符合下列规定：

①砂宜采用中砂，其要求要符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准（JGJ 52—2006）》的规定。

②选用级配良好的碎石，粒径在5～31 mm，含泥量小于1%，并应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ 53—92）》。

③为避免碱骨料反应，混凝土应采用非碱活性的骨料。每立方防水混凝土中各类材料的总碱量不得大于3 kg。

3）外加剂。为减少用水量和限制混凝土的膨胀，起到补偿收缩作用，可采用高效减水剂或膨胀剂。所用外加剂应分别符合《混凝土外加剂（GB 8076—2008）》《混凝土泵送剂（JC 473—2001）》《混凝土膨胀剂（JC 476—2001）》《混凝土外加剂应用技术规范（GB 50119—2013）》等规定。

4）矿物掺和料。为改善混凝土性能，减少水泥用量，降低水泥水化热，从而减少混凝土的收缩，可在混凝土中掺加Ⅱ或Ⅰ优质粉煤灰及磨细矿渣粉。所用矿物掺和料应分别符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T 1596—2005）》《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（GB/T 18046—2008）》。

5 结 语

5.1 施工情况

友谊路家世界购物广场工程加强带施工过程中，严格控制混凝土配比，同时做好混凝土的浇筑、振捣和养护的工作。采用加强带施工后，施工进度明显加快。基础底板未出现裂缝，并使地下室后浇带封闭时间提前了2个月，使后续的砌体结构和装修作业顺利插入施工。

5.2 经济效益

1）加快了施工速度，降低了工程成本。

2）减少了模板支撑的使用数量。

3）可以流水施工，降低了各种费用成本。

采用设置加强带可以将超长混凝土结构进行合理划分，使其能够做到小节拍，快流水，有效地加快施工进度。同时在严格保证各施工工序质量的前提下，在质量方面也完全可以达到预期的效果。

参考文献

［1］中国建筑材料科学研究总院.JGJ/T1178—2009补偿收缩混凝土应用技术规程［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［2］中国建筑科学研究院.GB 50204—2015混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2015.

中图分类号：TU94

文献标志码：B

文章编号：1008-3707（2016）02-0030-05

收稿日期：2015-10-21

作者简介：刘光辉（1985—），男，河南商丘人，工程师，从事建筑工程技术管理工作。