后浇式膨胀加强带在地下超长外墙施工中的应用

郝尚军，夏振伟，赵振营，马存朋

（山东飞洋建筑安装工程有限公司，山东　济南　250022）

后浇式膨胀加强带在地下超长外墙施工中的应用

郝尚军，夏振伟，赵振营，马存朋

（山东飞洋建筑安装工程有限公司，山东济南250022）

地下超长外墙施工中，利用后浇式膨胀加强带替代传统的后浇带，加强带两侧外墙浇筑14d 后即可回填。外墙表面再涂刷2遍聚合物水泥防水涂料，用以处理施工缝。该施工方案在保证质量前提下，大大简化工艺，节约工期。

后浇式膨胀加强带；补偿收缩混凝土；超长结构；聚合物水泥防水涂料

随着人口增多、城市发展需要，超长、超宽的地下商场、广场、车库、车站、地下室等地下空间结构建筑逐年增多，有效改善了人民居住生活质量。不渗、不漏是保证地下空间建筑正常发挥功能的前提，然而近年来地下建筑渗漏率高达50% 以上，因此地下建筑开裂是急需解决的首要问题，而解决超长地下结构的开裂又是难题中的难题。后浇带是减少超长外墙开裂常用的一种做法，每隔30m 左右设置一条，但需要等到60d 以后才能回浇，周期长，渗漏隐患依然较大。用后浇式膨胀加强带替代后浇带，10～14d 后即可回填，极大缩短工期，配套涂刷聚合物防水涂料处理施工缝及缺陷，有效消除了外墙渗漏。本文以某一地下商场为例，介绍了后浇式膨胀加强带的具体做法。

1　工程概况

某大型商场地下二层为车库和超市，框架－剪力墙结构，超长超宽，长150m，宽83m。外墙高9.5m，负一层高5m，负二层高4.5m。外墙厚度400mm，混凝土强度等级C50，抗渗等级 P8。商场外观效果见图1。

2　后浇式膨胀加强带技术方案

本商场地下结构超长超宽，干燥收缩应力和干燥收缩开裂风险较大。因此，如何控制超长外墙变形，预防开裂是本工程施工重点。

2.1原设计方案

为降低外墙干缩开裂风险，原设计要求外墙间隔30m左右设置一条后浇带，宽度800mm，后浇带作法见图2。后浇带混凝土强度等级提高一级，并掺加复合膨胀纤维抗裂防水剂，混凝土限制膨胀率不低于 0.025%。混凝土采用硅酸盐低水化热水泥，严格控制砂石骨料的含泥量。

图1　商场效果图

图2　外墙后浇带构造（原设计）

原设计存在的弊端在于：（1）后浇带留置时间长，60d以后才可回填，混凝土强度高，剔凿费工费时。钢筋锈蚀，后期浇筑前需对钢筋进行除锈处理，代价高昂。（2）硅酸盐低水化热水泥不常使用，需要从特定水泥厂购进，并且价格较高，增加工程造价，经济性不佳。

2.2后浇式膨胀加强带

后浇带通常设置在应力集中位置，通过设带让混凝土中的应力得以释放。混凝土抗裂遵循“抗、放”结合原则。膨胀加强带是通过浇筑高膨胀性能的补偿收缩混凝土，在钢筋、加强带两侧混凝土约束作用下，建立足够大的预压应力，用以抵抗混凝土收缩应力，从而实现混凝土抗裂的目的。后浇式膨胀加强带一般设置在原后浇带位置，既利用传统后浇带做法中混凝土应力得以释放的好处，又可发挥膨胀加强带预压应力的优势，特别适用于超长结构的施工。

经专家论证，本商场地下室超长外墙采用后浇式膨胀加强带取代传统后浇带的做法，留设位置见图3。

图3　后浇式膨胀加强带位置划分

后浇式膨胀加强带的带宽800mm，带两侧均设置平板式止水钢板（300mm 宽），止水钢板处采用钢丝网加木板方式隔离混凝土，具体做法见图4[1]。

图4　后浇式膨胀加强带示意图

3　补偿收缩混凝土制备

依据 JGJ/T178—2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》和设计图纸，膨胀加强带混凝土的限制膨胀率取值≥0.025%。研究表明，膨胀剂的限制膨胀率与补偿收缩混凝土限制膨胀率的关系大约是2:1[2]，混凝土强度等级越大，强度增长速度越快，该比值越大。

本工程外墙混凝土为 C50，则膨胀加强带混凝土强度等级要达到 C55，因此，膨胀剂的限制膨胀率必须在 0.060%以上。考虑到外墙混凝土不易进行水养护，绝湿膨胀能大是膨胀剂的关键性能指标，因此，本工程选用的膨胀剂为氧化钙－硫铝酸钙双膨胀源高性能膨胀剂。

3.1原材料

水泥：滕州中联水泥有限公司生产的 P·O42.5水泥，比表面积390m2/kg，烧失量3.4%，三氧化硫含量2.1%，3d 抗压强度30.4MPa，28d 抗压强度52.2MPa，其他性能符合国家标准要求。

粉煤灰：Ⅰ级粉煤灰，烧失量3.42%，三氧化硫含量2.43%，需水量86%，碱含量1.15%；矿粉：S95矿渣粉，比表面积430m2/kg，流动度比94%，28d 活性指标106%。

膨胀剂：天津豹鸣股份有限公司生产的 HCSA 混凝土膨胀剂，性能指标见表1，限制膨胀率见图5。

表1　HCSA 膨胀剂性能

图5　膨胀剂限制膨胀率

砂：河砂，中砂，细度模数2.6，含泥量＜1.0%。

石：碎石，连续级配，粒径5～25mm。

外加剂：脂肪族高效减水剂，减水率18.5%，含固量32%。

3.2混凝土配合比

研究表明[3]，混凝土限制膨胀率的发展存在一个有效窗口，当混凝土强度在5～20MPa 时，限制膨胀率增长最快。膨胀加强带混凝土强度 C55，如何在有效窗口内，让强度和限制膨胀率协调发展，使限制膨胀率达到设计要求，是混凝土配制过程中需要考虑的关键。因此，膨胀加强带 C55混凝土采用大掺量矿物外加剂的手段，强度以60d 龄期为准。一方面，减缓混凝土强度增长，让膨胀剂发挥作用。另一方面，降低水化热，改善混凝土施工性能和耐久性。

施工过程中采用汽车泵和料斗，为便于施工，混凝土坍落度控制在 (220±30)mm。膨胀加强带混凝土配合比及性能见表2。

表2　混凝土配合比和抗压强度

图6是补偿收缩混凝土的限制膨胀率。

图6　补偿收缩混凝土限制膨胀率

由表2和图6可知，试验制备的混凝土的工作性、强度和限制膨胀率均满足设计要求。

4　膨胀加强带混凝土浇筑

后浇带回填前，安排工人用风镐将膨胀加强带两侧混凝土进行凿毛处理，直至露出坚实混凝土。剔凿时尽量不要触碰钢板止水带，并且把握尺寸，保证止水钢板有一半宽度埋入混凝土中，否则止水钢板失去止水作用。加强带两侧混凝土表面粘贴泡沫胶带，然后再合模板，防止发生跑浆现象，减少施工缺陷。检查穿墙螺栓是否紧固，避免跑模。

外墙膨胀加强带混凝土分2次浇筑，然后逐层振捣，加强振捣，尤其是止水钢板处，以保证新旧混凝土之间、混凝土与止水钢板牢固结合在一起。由于外墙不易浇水养护，混凝土带模养护7d 后再拆模。

5　涂刷聚合物水泥防水涂料

膨胀加强带两侧坚向施工缝是渗漏多发处，传统处理方面是沿施工缝剔凿后，填充聚合物防水砂浆，表面再进行3遍聚合物水泥净浆、砂浆防水处理，该施工方法费工费时。如果加强带施工过程中还存在一些漏振造成的施工缺陷，则处理起来更加繁琐。

本工程采用满涂两遍 JS 聚合物水泥防水涂料方法处理施工缺陷和施工缝。聚合物水泥防水涂料为Ⅱ型产品，每层涂刷用量控制在 0.6～0.8kg/m2。第一层干燥后才可以进行第二层涂刷，并且第二层涂刷方向与第一层涂刷方向相垂直，该做法可最大限度地减少漏刷。

图7是膨胀加强带混凝土浇筑后的效果，图8是外墙连同膨胀加强带整体满涂聚合物水泥防水涂料后效果。

图7　膨胀加强带混凝土

图8　外墙整体涂刷聚合物水泥防水涂料

6　小结

本商场地下室整体设置10 个后浇式膨胀加强带，取消原设计后浇带，有效缩短了工期，简化了工艺。外墙整体通过满涂两遍 JS 聚合物水泥防水涂料，简单有效处理了外墙的施工缺陷和施工缝，消除了渗漏隐患，节约成本，降低工程造价。

[1] JGJ/T178．补偿收缩混凝土应用技术规程[S]．

[2] 吴翠娥，吴文选．胶砂与混凝土限制膨胀率相关性研究[J].膨胀剂与膨胀混凝土，2014,1:1-4．

[3] 赵顺增，游宝坤．补偿收缩混凝土裂渗控制技术及其应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2010,110-11．

［通讯地址］山东省济南市槐荫区南辛庄东街21号（250022）

Application of post-pouring reinforcing band in super long underground external wall

Hao Shangjun, Xia Zhenwei, Zhao zhenying, Ma Cunpeng
( Shandong Feiyang Constructionand Installation Engineering Co., Ltd., Shandong Jinan250022)

Post-pouring reinforcing band was used to replace post-pouring joint under super long underground external wall construction. After concreting14-days, the reinforcing band can be poured by shrinkage-compensating concrete. To deal with construction joint and deficiency, the external wall was repeatedly brush2times with polymer cement waterproof coating.Practice shows that the construction scheme is feasible, can simply the process and save time.

post-pouring expansion reinforcing band; shrinkage-compensating concrete; super-long structure; polymer cement waterproof coating

郝尚军（1971—），男，二级建造师。