浅谈间歇式膨胀加强带的应用

赵帅 魏国清 范文博 王蒙 葛伟

摘要：徐州市中医院新院工程设计为超长混凝土结构。在结构施工中，依据补偿收缩混凝土理论，除沉降后浇带，其余后浇带均用间歇式膨胀加强带代替，以保证结构完整性，提高混凝土的抗裂、防渗性能，同时达到优化施工工艺、缩短工期、降低成本的目的。

关键词：超长混凝土结构;间歇式膨胀加强带;质量控制

前言：目前，我国已有在国家大剧院、水立方等多个超长钢筋混凝土结构中，采用膨胀加强带代替后浇带施工的案例。按混凝土浇筑时间的不同，膨胀加强带可分为连续式、间歇式、后浇式三种。本工程采用间歇式膨胀加强带，加强带一侧混凝土浇筑完成7d后，再浇筑带内混凝土及另一侧混凝土。

一、工程概况

徐州市中医院新院工程为框架剪力墙结构，总建筑面积约为300832m2。地下共二层，负一层主要为设备用房及车库、负二层为人防地库，地上部分门急诊医技楼5层（高度23.35m）、病房综合楼25层（高度99.1m）。地下室底板、承台、外墙使用强度为C35的商品砼，抗渗等级设计为P8。本工程以后浇带为界分区，划分施工区域，以便于进行资源调配，流水施工。

考虑到病房综合楼的独立性，本工程设置两种后浇带。病房楼之间及病房楼与门诊楼之间为沉降后浇带，其余均为温度后浇带，且用间歇式膨胀加强带取代。加强带混凝土与一侧混凝土同时浇筑，另一侧为施工缝，以保证结构完整性，提高混凝土的抗裂、防渗性能，同时达到优化施工工艺、缩短工期、降低工程造价的目的。

二、基本原理

（一）裂缝成因

混凝土裂缝主要有结构性裂缝和非结构性裂缝两种。在超长混凝土结构主要考虑如何控制由混凝土收缩、温差以及不均匀沉降引起的非结构性裂缝，非结构性裂缝以收缩裂缝为主导。

在混凝土收缩时，会对其中的钢筋及构件等约束体施加压应力，根据牛顿第三定律，约束体会对混凝土施加相应的拉应力。当约束体对混凝土施加的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。混凝土的收缩一般分为沉缩、自身收缩、干燥收缩及碳化收缩，设计中主要考虑混凝土干燥收缩造成的影响。在超长混凝土结构施工时，还应注意控制季节性温差和拆模后的内外温差引起的非结构性裂缝。

（二）控制方式

目前超长钢筋混凝土结构温度裂缝的控制方式有设置后浇带、用膨胀加强带取代后浇带两种。后浇带的设置主要体现“抗放兼备、以放为主”的设计原则，通过留置较长时间来释放收缩应力。膨胀加强带的使用则是“抗放兼备、以抗为主”，利用补偿收缩混凝土在硬化过程中产生的膨胀作用，由钢筋和附近约束产生的压应力，以抵消混凝土收缩时产生的拉应力，从而取消后浇带[2]。同时水化反应生成的钙钒石晶体能够填充、切断、堵塞混凝土的毛细孔，提高混凝土抗渗性能，实现混凝土结构自防水[3]。

三、施工方案

本工程门急诊医技楼长约151m，根据《补偿收缩混凝土应用技术规程》中的设计原则，浇筑方式采取分段浇筑，构造形式采取间歇式膨胀加强带。

（一）膨胀加强带的设置

膨胀加强带应尽量遵循居中、两侧对称的原则，设置在跨中弯矩较小处。本工程为进一步简化施工工艺，设置在原收缩后浇带位置，为增强混凝土膨胀效能，将后浇带宽度由80cm改为2m，加强带混凝土强度比两侧混凝土高一个等级。

膨胀加强带第一段浇筑前，应留置周圈贯通的止水钢板，止水钢板搭接处与纵横向交接处应四面满焊，钢板厚度不小于3mm。侧边设置安装牢固的快易收口网。第二段浇筑前应在侧边设置钢丝网，每隔一段距离，设置一根竖向钢筋加固，防止膨胀加强带内混凝土泄漏，影响膨胀效能。膨胀加强带应采用独立支撑，支撑应牢固，立杆间距为800～1000mm。为防止荷载过大或受力不均匀，造成膨胀加强带开裂，严禁将上层结构施工时所需的材料堆放在膨胀加强带两侧。

（二）施工工艺

（1）混凝土拌制：按照规范规定试配补偿收缩混凝土配合比，要求膨胀加强带混凝土强度为C40，限制膨胀率满足设计要求。为使底板混凝土初凝时间不早于8h，在其中掺入一定比例的缓凝剂。

（2）混凝土运输：混凝土应采用搅拌运输车运输，运输时间不得超过1小时，混凝土进场后，随机取样测定坍落度。

（3）混凝土浇筑：混凝土浇筑按照分区进行流水施工，浇筑前应先进行表面清理。加强带两侧一米范围内，应浇筑小膨胀混凝土，加强内浇筑大膨胀混凝土。第一段混凝土浇筑完成后2-7d，方可进行膨胀加强带及第二段混凝土的浇筑。第二段浇筑时，先浇筑膨胀加强带内混凝土，再浇筑另一侧混凝土。应控制混凝土的入模温度，在温度较低时进行混凝土浇筑，降低混凝土内部温度，避免溫度裂缝的产生。

（4）混凝土振捣：在混凝土振捣时，严格控制振捣时间及振捣棒插入深度，不得出现漏振、过振或欠振。振捣时间宜为20～30s，当混凝土表面无明显塌陷，不再冒气泡，并泛出灰浆时，可结束该部位振捣。振捣时应做到“快插慢拔”，为使上下层振捣均匀，应将振动棒小幅度上下抽动。施工缝边角处及预埋件位置应加密振捣点，并适当延长振捣时间。

（5）混凝土养护：混凝土浇筑完成后，如养护不及时，将影响混凝土的膨胀效能。养护期间，在混凝土上覆盖塑料薄膜，并定时洒水，塑料薄膜应紧贴混凝土表面，加强带混凝土养护期不得少于14d。冬期施工期间，可用塑料薄膜保水，并覆盖毛毡等保温材料。

四、结语

在超长混凝土结构中使用间歇式膨胀加强带，能够解决混凝土收缩裂缝问题，提高工程质量，又减少了因后浇带留置时间过长而带来的后期清理、除锈、凿毛等工序产生的工作量。并且，在结构施工时进行分段流水施工，能够缩短工期，减少劳动力、周转材料的投入，具有良好的经济社会效益。

参考文献：

[1]JGJ/T 178-2009， 补偿收缩混凝土应用技术规程[S].

[2]游宝坤.膨胀剂及其补偿收缩混凝土[J].北京：中国建材工业出版社.

[3]许多涛.膨胀加强带在超长防水混凝土结构连续无缝施工中的应用[J].中华民居（下旬刊），2014（09）：343-344.