超长混凝土结构后浇带和膨胀加强带施工技术

龚仕伟

【摘要】结合密苑梧桐山庄一期工程的基础底板特点，依据超长混凝土结构膨胀加强带设计原理，采用混凝土膨胀加强带代替后浇带的做法。结合工程实例，阐述了后浇带的设置可避免设伸缩缝，施工工期加快，节省造价等优点。留于基础底部结构的后浇带，由于底部结构钢筋粗而密，清理工作较困难，同时后浇带所到之处遇梁断梁遇板断板，给施工带来不便等缺点；而膨胀加强带无缝设计施工技术克服了以上缺点，可大大加快施工进度，取得良好的经济效益和社会效益。

【关键词】超长混凝土结构；膨胀加强带；后浇带

中图分类号：TU37文献标识码： A

一工程设计

1 设计要求

1.1 原后浇带设计

根据《混凝土结构设计规范》及《补偿收缩混凝土应用技术规程》。后浇带混凝土浇筑时间为两侧混凝土浇筑完成后2个月。

1.2 后浇带变更原因

①后浇带的保护、清理与凿毛给后期施工无形中增添了一定的工程量；

②地下工程设计防水等级为一级，采用后浇带施工，增加了渗漏隐患；

③结构工期为226d，施工工期紧，而设计要求后浇带的浇筑时间需待两侧结构混凝土浇筑后2个月，影响总工期。

1.3 部分后浇带变更为膨胀加强带鉴于以上原因，依据超长无缝结构技术，膨胀加强带和后浇膨胀加强带的间距可控制在30～40m，经与设计单位、监理单位沟通协商，他们同意将后浇带变更为膨胀加强带，与结构地板、墙体和楼板混凝土同时浇筑。

2 膨胀加强带设计要求

膨胀混凝土的原理是，混凝土在膨胀时其中的钢筋(或相邻边界)对它的膨胀产生限制作用，同时在混凝土中产生相应的压应力，这种压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或部分拉应力，从而避免或大大减轻混凝土结构的裂缝。膨胀剂，是以高铝熟料为主要原料生产的具有良好膨胀源的混凝土膨胀剂，其特点是膨胀能量大，干缩小，掺入到混凝土中能补偿混凝土的收缩，从而达到抗渗防裂的目的。所谓超长混凝土结构，是指混凝土长度超过现行《混凝土结构设计规范》规定的伸缩缝最大间距的混凝土结构。在混凝土中掺膨胀剂，以膨胀加强带取代后浇带，可实现超长混凝土结构的连续浇筑。其原理是：膨胀剂在混凝土硬化过程中产生膨胀作用，由于钢筋和周边约束，在结构中建立起0．2～0．7MPa的少量预压应力(通过调整混凝土中膨胀剂掺量，可使不同区段获得不同的预压应力)，以此来补偿混凝土在硬化过程中因温差和干缩产生的拉应力，从而防止裂缝出现，起到抗渗、防水的作用。使用这种方法可连续浇筑100~200m的超长结构。根据抗裂原理，只要控制混凝土的收缩与膨胀保持在一个相对的范围内，就能做到结构无缝或裂缝控制在规范允许范围内，满足工程的使用功能。在应力集中的膨胀加强带两侧设临时隔挡措施，防止混凝土流入加强带，部分规范要求底板加强带间适当增加水平构造钢筋10％～15％。施工时，加强带外用掺8％～10％JY的小膨胀混凝土；浇筑到加强带时，用掺12％～13％JY的大膨胀混凝土，其强度等级比两侧混凝土高一级，即5MPa；到另一侧时，又改为浇筑掺8％ ～10％JY的小膨胀混凝土。如此循环下去，连续浇筑JY混凝土，实现无缝施工。通过JY的不同掺量，可使混凝土结构在长度方向获得相应大小的补偿收缩的膨胀应力。

二后浇带

2.1后浇带的设置及做法

后浇带是现浇钢筋混凝土结构施工过程中，用于克服由于温度收缩和结构主体沉降而可能产生的有害伸缩和沉降的一种临时施工缝。后浇带的设置通常为每30～40m设置一道，宽度800-1000mm，一般钢筋不切断，且要配置适量的加强钢筋，待后浇带两侧混凝土浇筑完2个月后(如工期非常紧迫和有特别困难时，也不得小于1个月)，将两侧混凝土表面凿毛，清洗干净再用比设计强度等级高一级的混凝土(宜用加膨胀剂的补偿收缩混凝土)浇灌，并振捣密实、加强养护。现浇钢筋混凝土结构后浇带宜布置在剪力较小的跨度中间范围以内，且宜配置适量的加强钢筋，如图1、2所示。

图1 楼板后浇带

图2 主次梁后浇带构造要求

本工程是筏板基础长度超过160m时，宜每隔30～40 m设置后浇带一道，其宽度一般不小于800mm，位置宜在距柱或距墙的中部1／3范围内，其做法如图3所示。

图3 底板及外墙后浇带

2．2 后浇带的优缺点。

设置后浇带的优点是显而易见的，可避免设伸缩缝，施工方便，节省造价。任何事物都具有两重性，后浇带也有以下几点：(1)留于基础底部结构的后浇带，需要2个月甚至更长的时间，期间后浇带中将不可避免地落进各种各样的垃圾杂物，由于底部结构钢筋较粗较密，使得清理工作非常艰难；(2)后浇带贯穿整个地下、地上结构，所到之处遇梁断梁，遇板断板，给施工带来很多不便，因而影响结构施工进度；(3)在后浇带灌筑混凝土前，需将两侧混凝土凿毛、清理，施工非常困难，而有些结构混凝土与后浇带混凝土浇筑时间间隔数月，新旧混凝土的粘结强度很难保证，又由于浇筑时间差，造成这些结构的混凝土的干缩大部分已于后浇带灌筑前完成，因此，后浇带混凝土的干缩容易在新旧混凝土的连接处产生裂缝，设置施工后浇带的初衷是防止混凝土裂缝的产生，而后浇带处理不好却人为地在每条后浇带处造成两条贯穿裂缝，从而引起漏水。

2．3 后浇带的工程实例

北京军区总医院新建病房综合楼工程，分为四个区：

一区为医技楼，地下1层，地上5层；二区为病房综合楼由22层高层建筑和4层的多层建筑组成，地下均为1层；三区为行政办公楼，地下1层，地上5层；四区为地下室车库。如图4所示。该工程总建筑面积为,9.3万m2，地下室建筑面积为1.68万m2。基础长163.28 m，宽141.45 m。由建筑功能的要求，地下室连成一体，采用大底盘多塔结构体系。基础采用钻孔灌注桩桩基+承台筏板基础，地下室混凝土强度等级为C40，抗渗等级P8。考虑到地下室面积较大，共设计了三横两纵的后浇带，结构平面划分为10块，后浇带的宽度为800 mm，后浇带的梁板构造同本文图1、2后浇带的做法。基础后浇带做法如图5所示。后浇带的混凝土强度等级为C45，掺加限制膨胀率应大于0.03％的膨胀剂。并在所有地下室混凝土中掺加了微膨胀剂，其掺量按试验确定，在地下室外墙混凝土中除掺加了微膨胀剂外，还掺加了抗裂纤维。并对在施工中应注意的事项、控制生产工艺、混凝土的浇筑、混凝土的振捣及养护作了严格的要求。

该工程已结顶几年时间，基本达到工程的预期效果，但在地下室墙板上发现了几处渗漏现象，经修补后，至今尚未发现再有渗漏。后浇带的设置实现了163 m×141 m超大地下室无沉降缝及伸缩缝的大底盘大空间结构。但也出现了一些后浇带所带来的弊端，如施工工期较长，施工困难，经济效果欠佳等。

三超长混凝土结构膨胀加强带的施工

3.1原材料的选择

工程开始施工前同预拌混凝土搅拌站进行协商沟通，要求选用性能较稳定的P．042．5普通硅酸盐水泥，以降低水化热。粗骨料选用碎石，级配为5～31.5mm连续级配，且含泥量、泥块含量、针片状含量、压碎指标等，符合建筑用粗骨料II类质量要求；细骨料选用洁净的中砂，连续级配，细度模数为2.3～2.5，含泥量<1％，外加剂I选用高效泵送剂；外加剂II膨胀剂；掺和料选用II级原状粉煤灰，其各项指标均符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596—2010中的II级粉煤灰技术指标标准，以降低水化热，并且使其均匀缓慢释放，减少早期收缩，增加混凝土后期强度。