水工结构中微膨胀混凝土后浇带防裂技术的应用

刘燕茹

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)

水工结构施工涉及多种技术的应用，技术应用效果将会影响施工质量，只有基于水工结构施工需要，合理应用相关技术，才能避免建成的水工结构存在质量问题。因此相关人员要正确认知施工技术的重要性，以提升工程建设质量为目标，科学运用微膨胀混凝土后浇带防裂技术，避免裂缝的出现，高质量完成水工结构施工任务。

1 水工结构中混凝土结构防裂特点

水工结构中，混凝土结构通常体积较大，是水工结构的主要组成部分，考虑水工结构的功能，其混凝土结构应具有较强的防渗能力，且不容易产生裂缝，这就要求相关人员科学运用防裂技术，阻止裂缝的出现。温度裂缝是水工结构施工常见裂缝，由于混凝土温度变化而形成，是施工中必须要解决的问题，也是防裂技术的应用难点，否则将会降低水工结构的质量，影响建成水工结构的性能，缩短水工结构的使用寿命，造成严重的经济损失。微膨胀混凝土后浇带防裂技术，在建筑工程中应用广泛，且应用效果显著，有效解决各类建筑施工中出现裂缝的问题，该技术同样适用于水工结构工程施工，帮助施工人员实现防裂目标，建成水工结构质量达到预期。为提高该技术的应用效果，在实际施工中，需与其他防裂技术同时应用，依据水工结构不同位置的质量标准，灵活运用防裂技术，制定更为完善的技术应用方案，凸显防裂技术的应用优势，整体提升水工结构的建设质量[1]。

2 水工结构中微膨胀混凝土后浇带防裂技术应用要点

2.1 后浇带布置

为实现该技术的科学应用，技术人员要了解后浇带的原理，正确认知施工中设置后浇带的作用，改变技术人员的思想观念，引导技术人员主动学习相关知识，能够结合工程实际情况，制定科学的后浇带布置方案。后浇带在施工中，相当于临时施工缝，将混凝土结构划分为多个区域，以免混凝土收缩过程中，出现有害裂缝，用于浇筑后浇带的混凝土，其强度应高于构件，防止薄弱区域的出现，以便后浇带发挥应有作用，实现强化水工结构施工质量的目标。布置后浇带时，还要关注施工区域的气候变化，确定合适的浇筑时间，在后浇带布置方案中注明浇筑时间，要求相关人员遵循该时间开展作业，通常在气温较低时完成后浇带的浇筑工作，使浇筑混凝土凝固后，强度达到标准。工作人员布置后浇带时，要综合考虑多种外界因素的影响，适当调整布置方案，尽可能消除环境的干扰，保证布置方案的实际可行性。

布置混凝土的过程中，无需破坏水工结构原有钢筋结构，依据确定的后浇带浇筑位置，处理相邻混凝土结构表面，清除区域杂物后，再使用微膨胀混凝土完成后浇带的浇筑，后浇带施工原理如图1所示。

图 1 水工建筑后浇带施工示意图

水工结构施工中，要设置多个后浇带，控制各个后浇带之间的距离，一般应设置在25～45m之间，后浇带的宽度在0.7～0.9m之间，具体数值依据施工方案确定，精准判断后浇带的施工位置，在确定的位置预设标识，作为施工人员运用施工技术的参考。水工结构特殊区域，后浇带的宽度应适当增大，后浇带的宽度至少为0.85m，强化设置后浇带的性能，避免水工结构中出现裂缝。假如施工中，箱体发生变形，变形后长度大于40m，此时水工结构出现裂缝的可能性提升，需缩短后浇带之间的距离，后浇带之间距离设置为20～30m即可，基于该标准设置的微膨胀混凝土后浇带，大幅度增强混凝土结构的抗裂性能[2]。

2.2 混凝土配合比确定

高质量的混凝土是后浇带防裂技术顺利运用的基础，混凝土的性能影响技术的应用效果，因此在水工结构施工过程中，相关人员需重视混凝土的配制，考虑工程的建设需要，分析混凝土结构所用材料的强度，确定施工使用混凝土的配合比。施工人员需检验混凝土结构的强度，坚持后浇带强度高于原有结构的原则，确定配制混凝土的强度，设计混凝土中各原料的占比，通常情况下，强度越高的混凝土中，水、石子、砂石的占比越低，基于设计的数值，计算配制混凝土的强度。完成配合比设计后，要在实验室中检验配制混凝土的性能，判断配制混凝土强度是否达到标准，如混凝土的强度未达到标准，及时调整混凝土配制方案，再次检验混凝土的性能，直至混凝土的强度符合标准，再进入施工环节。

考虑水工结构的特点，此类建筑工程后浇带使用微膨胀混凝土更为妥帖，该种类混凝土中，混入膨胀剂，其强度远远高于普通混凝土，且抗渗性能强，膨胀剂在配制混凝土重量占比应控制在12%～15之间，以便膨胀剂在混凝土中发挥作用，为防裂技术的顺利运用创造基础。配制混凝土过程中，要重视混凝土塌落度的检验，适用于水工结构后浇带制作的混凝土，其塌落度应在16～18cm之间，作为配制混凝土的参考资料，要求相关人员按照标准确定混凝土配合比。同时还要监测水工结构施工区域的温度，微膨胀混凝土的最佳使用温度为35℃，过高或过低都会影响混凝土的性能，如施工期间温度低于零下5℃，应适当采取保温措施，完善微膨胀混凝土的存储空间，确保混凝土的性能符合标准，满足防裂技术的应用需要。

混凝土配制中，要加入膨胀剂，强化所用混凝土的抗渗性能，掺入膨胀剂后，混凝土凝固过程中产生气泡，形成孔隙结构，混凝土的密度下降，实现减轻结构负荷的目标，凸显后浇带在工程中的作用。掺入膨胀剂的混凝土，要检验混凝土的膨胀率、干缩率，控制其膨胀率高于0.03%，但干缩率小于0.03%，满足该条件的混凝土用于后浇带浇筑，可解决水工结构不均匀沉降的问题，有效降低混凝土结构出现裂缝的可能性。实际施工中，应依据施工现场的实际情况，控制混凝土的配制量，确保配制的混凝土规定时间内可使用完毕，否则将会影响配制完成混凝土的性能，降低防裂技术的应用效果。使用混凝土完成浇筑任务过程中，随时搅拌配制完成的混凝土，使混凝土各组分均匀混合，以免混凝土出现离析现象，性能发生变化，影响后浇带的浇筑质量。相关人员需严格按照标准配制与使用混凝土，关注配制完成混凝土的状态，适时采取措施保护混凝土性能良好。

实际使用混凝土之前，要再次检验混凝土的性能，验证配制混凝土的膨胀率、干缩率，比较检验结果与施工材料使用标准，判断混凝土的性能达到标准，才可将配制好的混凝土用于水工结构后浇带施工，保证后浇带的质量，避免裂缝的出现。一旦发现性能不达标的混凝土，及时采取措施，保持微膨胀混凝土的性能，如发现无法处理的劣质混凝土，应以合适的方式处理混凝土，避免其被用于施工，降低施工质量。以某水工结构建设工程为例，该工程负责人在应用技术之前，依据工程建设目标，明确使用混凝土的性能标准，设计混凝土的配制标准，并在实验室中检验混凝土的强度，测试配制混凝土的膨胀率与干缩率，确认性能指标达到标准后，再使用该混凝土，防裂技术应用效果得到保证。

2.3 模板体系搭建

模板体系的搭建，是微膨胀混凝土后浇带防裂技术应用的关键，直接影响技术的应用效果，应作为相关人员的研究重点，适应施工现场的实际情况，制定模板体系的建设方案，提高模板体系的稳定性，为后浇带防裂技术顺利应用奠定基础。工作人员要分析后浇带施工方案，判定模板体系的建设位置，减少模板安装位置与设计方案之间的误差，确保以该模板为基础浇筑的后浇带，规格与设计方案一致，能够起到防裂的作用，提高水工结构的施工质量。为保证搭建模板体系的稳定性，要同步开展钢筋绑扎工作，实现固定模板的目标，需注意各固定钢筋之间的距离设计，保证绑扎固定钢筋后，模板的稳定性强，浇筑混凝土的过程中，模板的位置不会出现偏移，降低防裂技术的应用难度[3]。

完成模板体系建设工作后，需检查模板体系的支设情况，发现模板体系中存在缝隙的位置，以免浇筑混凝土的过程中，混凝土从裂缝中渗漏，既降低后浇带的施工质量，又增加施工投入的成本，防裂技术的应用价值得不到完全展现。为此相关人员要注意挡板封堵工作的开展，考虑使用模板的材质，运用胶带等封堵模板接缝，使模板体系的强度达到预期标准，阻止混凝土从缝隙中渗漏，同时可避免后浇带出现明显接缝。模板体系的孔洞位置封堵，预留孔洞为降低钢筋的安装难度，结束钢筋安装后，应及时封堵孔洞，可使用胶合板封堵，如未封堵孔洞便进入浇筑环节，可能使混凝土被大规模渗漏，施工材料被浪费，且破坏施工现场的环境，增加水工结构施工量。浇筑工作开始前，需在模板内部涂抹脱模剂，使脱模剂均匀覆盖在模板内侧，方便混凝土凝固后，脱模工作的开展，以免模板拆除过程中，后浇带的结构被破坏。

模板体系搭建过程中，要保持模板体系的独立性，不可与相邻混凝土结构的模板体系相连，用于模板体系搭建的零部件，要严格按照设计方案制作，保证零部件规格的精度，确保建成的模板体系，能够支持后续浇筑工作的开展。独立于水工结构之外的模板体系，在模板安装与拆除过程中，不会破坏水工结构，防止后浇带施工造成工程质量的下降。同时还要检验模板架设区域，回填土的强度，判断其强度是否满足施工需要，如回填区域的强度不符合标准，要及时采取措施压实，增强回填区域的承载能力。为提升模板体系的稳定性，要在模板背部加装垂直杆，每块模板至少安装2个垂直杆，强化使用模板的承载能力，确保在后浇带浇筑过程中，模板始终处于固定位置，形成的后浇带形状与预期相符。某水工结构建设工程中，工作人员分析工程概况，制定防裂技术的应用方案，确定模板的搭建策略，考虑该工程的施工目标，在模板背部加装3根垂直杆，模板体系的承载能力得到增强，浇筑过程中不会出现模板移位的情况。

2.4 钢筋处理

钢筋在后浇带防裂技术应用过程中，起到至关重要的作用，是保证水工结构稳定性的关键，后浇带浇筑过程中，为防止钢筋位置发生偏移，应提前处理钢筋，按照施工方案完成钢筋绑扎任务，提高钢筋体系的稳定性。绑扎工作开始前，深入施工现场，分析施工环境特征，制定切实可行的钢筋绑扎方案，科学设计钢筋的绑扎位置，使钢筋接头所处位置合理，绑扎后钢筋稳定性强，不容易受到外界因素的干扰。规范钢筋的绑扎方式，组织参与绑扎工作人员学习绑扎技巧，熟练掌握绑扎能力，严格按照规定的方法，完成钢筋绑扎任务，并安排专业人员检查绑扎质量，保证无漏绑、错绑等问题。如在检查过程中，发现钢筋绑扎工作存在问题，应及时纠正绑扎人员的绑扎行为，保证绑扎工作的完成质量。

切断钢筋是钢筋处理过程中，经常会遇到的情况，如何处理切断钢筋，需作为相关人员的研究重点，如切断钢筋处理方式不当，将会影响后浇带的浇筑质量，不利于有害裂缝的防治。水工结构后浇带施工中，通常采用焊接的方式处理断筋，双帮条单面焊技术最为常用，焊接原理如图2所示。

图 2 双帮条单面焊原理

应用该技术时，要注意焊接长度的设计，基于钢筋的种类与直径，确定帮条的长度，一般情况下，帮条的长度至少为钢筋直径的8倍，部分钢筋焊接帮条的长度可达到10倍。如采用双面焊接技术，使用帮条的长度应略短于单面焊，通常为钢筋直径的4倍或5倍。无论采用何种焊接方式，都需在焊接工作结束后，验收焊接质量。水工结构实际施工中，工作人员可按照防裂技术应用需要，灵活选择焊接方式，合理控制帮条的长度，保证焊接后钢筋的稳定性，发挥钢筋在水工结构中不可替代的作用，提高水工结构的施工质量[4]。

水工结构微膨胀混凝土后浇带防裂技术应用中，钢筋的绑扎为重要环节，也是难度较大的环节，要求工作人员具有较高的技术水平，为此在该环节施工前，应增加培训环节，组织参与工作的人员，学习钢筋的正确绑扎方式。重视实践训练，丰富工作人员的工作经验，使其掌握钢筋绑扎要点，能够在工作中，结合工程现场的实际情况，灵活运用掌握的知识，完成钢筋的绑扎工作。印发技术手册，写明钢筋绑扎工作的开展规范，指导钢筋绑扎人员开展工作，约束绑扎行为，如绑扎工作出现问题，可通过技术手册纠正工作行为。完善考核机制，定期检验工作人员的学习情况，判断培训制度是否发挥应有作用，帮助工作人员发现自身工作能力不足之处，引导其制定科学的学习计划，提升钢筋绑扎人员的综合素质。

2.5 施工缝处理

浇筑混凝土的过程中，要将施工缝的处理作为工作重点，减少施工缝的不良影响，彰显后浇带防裂技术的应用价值。浇筑工作开始前，清理后浇带浇筑区域，保持浇筑区域干净整洁，如浇筑区域存在杂物未被及时清理，将会影响浇筑工作的顺利开展，并导致浇筑的后浇带质量降低，清理之后需使用木板等覆盖施工区域，防止施工区域被污染。浇筑过程中，施工人员需关注浇筑的高度，使后浇带高度与相邻混凝土结构高度一致，检验后浇带模板的高度，借助先进工具准确测量后浇带的高度，最大限度减小施工误差。同时还需注意，浇筑混凝土之前，在原有混凝土结构表面，均匀涂抹水泥，随时关注施工缝位置的状态，必要时采取措施润湿表面，降低浇筑难度，实现浇筑后浇带的目标。

浇筑混凝土的过程中，应关注混凝土的状态，坚持搅拌与浇筑作业同步开展的原则，确保浇筑混凝土被搅拌均匀，如采用分层浇筑形式，应根据实际情况控制每层浇筑厚度，规定各层浇筑的开展时间，以免各层之间出现缝隙，影响后浇带的整体性。施工中涉及铸带与铸块的连接，应借助钢销，其直径为25mm，长度控制在0.6m左右，状如梅花，不仅能使铸块与铸带形成统一的整体，还可保持结构的美观性。铸带与铸块之间，需设置平板，并在该区域加装止水带，止水带的制作材料为铜，其宽度应控制在0.3m左右。施工人员务必掌握施工要点，严格按照规范运用技术，完成后浇带的浇筑任务，为此在浇筑作业开始前，应重视技术交底工作的开展，确保所有参与浇筑工作的人员，熟练掌握浇筑技巧，能够依据规范运用技术，通过后浇带的浇筑，解决水工结构中容易出现有害裂缝的问题。

2.6 后浇带养护

施工人员需随时监测后浇带混凝土的强度变化，科学判断后浇带的拆模时间，确认其强度达到标准后，再拆除模板，保证模板拆除过程中，不会破坏后浇带的整体结构。后浇带保留期，需对后浇带做封闭处理，观察后浇带结构表面的状态，去除表面浮浆，清理后浇带内部存留的垃圾，检查后浇带干净无污染后，使用合适的材料封闭后浇带，以免后浇带内污染物堆积，结构被侵蚀，性能下降。封闭时间基于后浇带的沉降情况确定，随时观测其沉降度变化趋势，待沉降度变化趋于平稳，经过相关人员检查合格，便可展开后浇带封闭作业。通常情况下，封闭后浇带使用的材料，与浇筑材料一致，但混凝土的强度需高于后浇带，封闭处理后进入养护阶段，养护时间至少为1个月，期间维持混凝土的温度与湿度稳定[4]。

后浇带养护方式，以在结构表面增加覆盖层为主，覆盖层材料的选择，依据混凝土特性确定 ，并考虑覆盖层材料的特点，合理设计覆盖层的厚度，实现保护后浇带所处环境的目标，直至混凝土强度达到标准，结束养护工作。后浇带养护周期，至少为1周，特殊区域后浇带的养护时间可适当延长，提升浇筑混凝土性能的稳定性，如养护过程中，发现后浇带出现破损情况，及时使用同样材料修补，修补区域的养护时间单独计算。除此之外，还应科学设置后浇带的保留时间，当水工结构施工方案中，无后浇带保留时间的明确规定，至少保留后浇带40d，如后浇带不会影响后续施工正常进行，应保留2个月左右，如施工方案中作出特殊规定，依据规定确定后浇带的保留时间。

2.7 防裂技术应用效果检验

应用防裂技术后，要检验技术的应用效果，确定浇筑的微膨胀混凝土后浇带质量是否满足工程标准，起到防治工程有害裂缝的作用。引入专业设备检验后浇带的强度，相较于传统混凝土检测方法，借助先进设备得出更为准确的检测结果。增加用于技术应用效果检验的资金投入，为工作人员应技术提供充足的资金支持。依据得出的检测结果，判断技术应用方案的合理性，发现技术应用存在的疏漏，探析问题出现原因，在交工之前，及时采取措施解决问题，保证施工质量。例如，某水工结构施工中，应用该防裂技术，并检验技术应用效果，检验结果真实可靠，有效避免裂缝问题的出现，水工结构的施工质量达到标准。

3 结语

综上所述，微膨胀混凝土防裂技术，在水工结构施工中，具有较高的应用价值，可避免建成的建筑体存在质量问题，赋予建成的水工结构以更高的利用价值。相关人员要关注技术领域最新研究成果，学习先进的技术应用理念，借鉴其他工程的技术应用经验，适应水工结构的建设需要，不断调整技术的应用方案，为建筑行业发展贡献力量。